Nutzung des Gebäudes - Ökologische Aspekte

Heizenergieverbrauch von Gebäuden

Das unten abgebildete Bild zeigt den durchschnittlichen Anteil des Energieverlustes durch verschiedene Elemente eines gut gedämmten Einfamilienhauses.

Der Heiz- und Kühlenergieverbrauch wird durch verschiedene Faktoren bestimmt:

Standort des Gebäudes/ Klima:
Je kälter das Klima, desto mehr Energie wird zum Heizen benötigt, obwohl diese durch die übers Jahr steigenden Sonnenenergiebeträge reduziert werden kann.

Gebäudegeometrie (Größe, Form, Volumen/Oberflächenverhältniss)
Je kleiner das Gebäude, desto größer ist der spezifische Heizenergieverbrauch. Allerdings bedeuten eine einfache Form (idealerweise ein Würfel) und ein großes Volumen/Oberflächenverhältniss einen gerineren Energieverbrauch.

Wärmeleistung des Gebäudemantels (U-Wert von Wänden, Fenstern, Dach und Keller)
U-Werte werden durch die Art der Wandkonstruktion bestimmt. Baubestimmungen variieren von Land zu Land und die erforderlichen Werte werden durch das regionale Klima bestimmt. Je niedriger die U-Werte der äußeren Bauelemente sind, desto geringer ist die benötigte Heizenergie. Erst kürzlich wurde gezeigt, dass einschalige Ziegelwände U-Werte von 0,20 W/m²K erreichen können. Zweischalige Wände und Wände mit zusätzlicher Dämmung können im Prinzip durch die Verbreiterung der Dämmschicht jeden gewünschten U- Wert erreichen. In vielen Ländern geht der Trend hin zu Niedrigenergiehäusern (benötigte Heizenergie zirka: 40-60 kWh/m²a) oder sogar Passivhäusern (benötigte Heizenergie < 15kWh/m²a).

Für diese Energiestandards sind die folgenden U-Werte nötig:

Besonders in Häusern mit einem sehr niedrigen Energieverbrauch ist es wichtig, Wärmebrücken (Kältebrücken) zu berücksichtigen.

Wärmespeicherkapazität zur Nutzung von Energiegewinnen
Beim Betrachten der raumklimatischen Eigenschaften eines Gebäudes – vor allem im Sommer – ist es besonders wichtig, dass eine ausreichende Wärmemenge, die durch Sonnenenergie eingespeist wird, vom Gebäude absorbiert werden kann (siehe auch unter Wohnkomfort und Raumklima). Die Wärmespeicherkapazität hat einen direkten Einfluss auf die benötigte Heizenergie. Massives Ziegelmauerwerk kann Sonnenwärme speichern und sie dann, wann nötig wieder abgeben, wogegen Leichtbaukonstruktionen diese Energie nicht oder nur in unzureichendem Maß nutzen können.

Be- und Entlüftung des Gebäudes
Je geringer die zum Heizen benutzte Energie ist, desto größer sind die Wärmeverluste durch Lüftung. Bei Niedrigenergie- und Passivhäusern ist dieser Verlust ein bedeutender Faktor im Gesamtwärmeverlust (in der Regel über 50%). In einigen Ländern sind nach Stand der Technik mechanische Be- und Entlüftungssysteme üblich, die Wärme wiedergewinnen und rückführen. Dieses Be- und Entlüftungssystem senkt den Heizenergiebedarf um durchschnittlich 20 kWh/m²a. Kombiniert mit monolithischen Ziegelwänden kann so Passivhausstandard erreicht werden.

Effizienz des Heizsystems
Der gesamte Energieverbrauch eines Gebäudes hängt unter anderem auch von der Effizienz des Heizsystems ab. Normalerweise haben elektrische Heizsysteme den geringsten Wirkungsgrad; moderne Gasheizungen und Wärmepumpen sind am effizientesten.

Lebensstil der Bewohner
Der Lebensstil der Bewohner hat einen bedeutenden Effekt auf den gesamten Wärmehaushalt. Untersuchungen haben gezeigt, dass unbedachte Handlungen und Routinen den Energiebedarf des Gebäudes verdreifachen können. Übermäßige Belüftung vor allem im Winter, beispielsweise durch den ganzen Tag geöffnete Fenster, können andere energieeffiziente Vorteile der Gebäudekonstruktion zunichte machen. Deshalb ist es wichtig, dass die Bewohner Wissen über Energieeffizienz besitzen und auch anwenden.

Die folgende Tabelle zeigt den Heizenergieverbrauch verschiedener Ziegelwände eines typischen Wohnblocks mit 18 Wohnungen (siehe Bild oben). Die Wände wurden aufgrund ihrer hohen Wärmeisolierung gewählt. Der Verbrauch wurde mit verschiedenen U-Wert-Varianten für die anderen Bauelemente (Dach, Fenster, Türen, Keller, etc.) berechnet. Die ersten 2 Zeilen zeigen die Ergebnisse mit nach guter Praxis errichteten Konstruktionen mit dementsprechend guten U-Werten (erste Zeile ohne, zweite Zeile mit mechanischem Be- und Entlüftungssystem), die letzte Zeile („Minimum“) zeigt die Resultate errechnet mit den niedrigsten U-Werten, die derzeit auf dem Markt erhältlich sind.

Produkt	50 cm ein- schalig	38 cm ein- schalig	30 cm HMZ +10 cm Dämm.	25 cm block +12 cm Dämm.	20 cm block +16 cm Dämm.	zwei- schalig 10 cm Dämm.	zwei- schalig 15 cm Dämm.
U-Wert Wand	0,27	0,37	0,24	0,25	0,20	0,34	0,20
Dicke (cm)	54	42	42	39	38	39	56
Wandkonstruktion
Heizenergieverbrauch (kWh/m²a)
Ohne Entlüftungssystem	43	46	40	41	38	45	40
Mit Entlüftungssystem	24	28	22	23	20	26	21

Minimum	17	20	14	16	13	19	13

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