Wärmeschutz und Energieeffizienz

Die Anforderungen sind bezogen auf den Primärenergiebedarf. Zusätzlich sind jeweils höhere Anforderungen an die thermische Qualität der Gebäudehülle, ausgedrückt durch den Transmissionswärmeverlust einzuhalten. 

Die KfW-Förderung erfolgt durch die Bereitstellung zinsbegünstigter Kredite sowie eines Tilgungszuschusses. Je besser der Effizienzhaus-Standard ist, umso attraktiver sind der Zinssatz und der Tilgungszuschuss. Die Höhe der Zinsen und der Tilgungszuschüsse ist tagesabhängig und gilt zum Zeitpunkt der Zusage. Aktuelle Informationen hierzu können auf den Internetseiten der KfW Bankengruppe abgerufen werden.

Die Kalksandsteinindustrie hat Empfehlungen und Ausführungsbeispiele für Einfamilien-, Doppel- und Reihenhäuser erarbeitet, die den Förderkriterien von KfW-Effizienzhäusern entsprechen.

Die vollständige Empfehlung der Kalksandsteinindustrie zum Bau von KfW-Effizienzhäusern stellen wir Ihnen in der rechten Spalte zum Download bereit.

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Die ambitionierte Erhöhung der Effizienzstandards von Gebäuden unter Berücksichtigung der wirtschaftlichen Vertretbarkeit gegenüber Hauseigentümern und Mietern ist einer der Eckpunkte des von der Bundesregierung beschlossenen Klimaschutzplans 2050. Konkrete Handlungsschritte für die Erreichung der Ziele des Plans in der nahen Zukunft werden in dem 2019 vorgelegten Klimaschutzprogramm 2030 aufgezeigt. Mit dem Gebäudeenergiegesetz (GEG) erfolgt die Umsetzung hinsichtlich der Fortschreibung des Energieeinsparrechts für Gebäude.

Das GEG verfolgt dabei die Ziele, die EU-Richtlinie über die Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden (Energy Performance of Buildings Directive, EPBD Recast) umzusetzen und dabei das energetische Niveau eines Niedrigstenergiegebäudes einzuführen. Weiterhin werden die bisherigen Regeln des Energieeinspargesetzes, der auf dem Gesetz basierenden Energieeinsparverordnung sowie des Erneuerbare-Energien-Wärmegesetzes zusammengeführt. Ein weiterer Anlass für die Einführung des Gebäudeenergiegesetzes war die Einbeziehung der fortgeschriebenen Normen für die energetische Bilanzierung von Gebäuden (DIN V 18599) und des Wärmebrückenbeiblatts der DIN 4108. Das GEG ist am 1. November 2020 in Kraft getreten.

Im Zuge der Erstellung eines Energieausweises sind künftig CO₂-Emissionen auszuweisen.

Durch eine „Innovationsklausel“ besteht die Möglichkeit, den Nachweis über die Einhaltung von CO₂-Emissionen an Stelle von Primärenergiebedarfen zu führen. Auch ein sogenannter „Quartiersansatz“ ist eingeführt worden. Damit ist es möglich, die gemeinsame Erfüllung der Anforderung mehrerer Gebäude nachzuweisen.

Bezüglich der Pflicht zur Nutzung erneuerbarer Energien kann im Rahmen des Gebäudeenergiegesetzes auch gebäudenah erzeugter Strom (PV-Strom) berücksichtigt werden.

Ebenfalls neu ist die Einführung von Energieberatungsgesprächen zu bestimmten Anlässen (z.B. Eigentümerwechsel).

Bei Nichtwohngebäuden ergeben sich hinsichtlich der Anforderungsformulierung und des Nachweisverfahrens praktisch keine Änderungen.

Das GEG für Wohngebäude

Im Rahmen des GEG werden für Wohngebäude Anforderungen an die Größen Jahres-Primärenergiebedarf und spezifischer Transmissionswärmeverlust sowie an den sommerlichen Wärmeschutz gestellt. Dies sind die aus der EnEV 2016 bekannten Anforderungsgrößen. Sowohl bezüglich der Höhe der Anforderungen, der Ermittlung der maximal zulässigen Werte und des Nachweisverfahrens haben sich gegenüber der EnEV 2016 teilweise Änderungen ergeben.

• Die Vorgehensweise zur Ermittlung des zulässigen Jahres- Primärenergiebedarfs bleibt wie in der EnEV 2016 bestehen. Die Anforderungswerte verändern sich geringfügig aufgrund von kleinen Anpassungen am Referenzgebäude und Änderungen in DIN V 18599.
• Auch die Vorgehensweise zur Ermittlung des zulässigen spezifischen Transmissionswärmeverlusts ist unverändert aus der EnEV 2016 übernommen. Die oberen Grenzwerte des spezifischen Transmissionswärmeverlusts (Deckelung) gemäß EnEV 2016, Anlage 1, Tabelle 2 entfallen.
• Ebenso wie bei Nichtwohngebäuden nach EnEV 2016 kann nun auch bei Wohngebäuden, die eine Gebäudeautomation der Klasse A oder B aufweisen, der Nachweis mit einem System dieser Klassen geführt werden. Die Berechnung muss dabei mit Verwendung der DIN V 18599 erfolgen.
• Strom aus erneuerbaren Energien darf im Nachweisverfahren angerechnet werden, wenn er unmittelbar am Gebäude erzeugt wird und vorrangig in dem Gebäude direkt nach der Erzeugung oder nach  vorübergehender Speicherung vorwiegend selbst genutzt wird. Die anrechenbare Strommenge hängt dabei ab von der Gebäudeart (Wohn- bzw. Nichtwohngebäude), der installierten Anlagengröße, dem Vorhandensein eines Stromspeichers sowie der Höhe des absoluten elektrischen Endenergiebedarfs der Anlagentechnik. Bei hohem Stromeinsatz (z.B. Stromdirektheizung) ist eine monatliche Bilanzierung von Stromerträgen und Energiebedarfen unter Anwendung von DIN V 18599 vorzunehmen. Der letztgenannte Punkt entspricht der Regelung nach EnEV 2016 § 5.
• Die Anforderungen an die Nutzung erneuerbarer Energien zur Wärme- und Kälteerzeugung wurden vom Erneuerbare-Energien- Wärmegesetz (EEWärmeG) in das Gebäudeenergiegesetz übertragen. Wesentliche Änderung ist, dass auch die Nutzung von Strom aus erneuerbaren Energien (Einsatz von PV-Anlagen) eine Erfüllungsoption darstellt.

Wesentliche praktische Konsequenzen aus dem Gebäudeenergiegesetz sind, dass die Abstimmung zwischen den Planern des baulichen Wärmeschutzes und der Anlagentechnik in einem frühen Stadium erfolgt. Über „Bonusanreize“, die eine gute Detailplanung – und natürlich auch eine gute Detailausführung – belohnen, wird eine verbesserte Qualität der Baukonstruktion und der Gebäude erreicht. Darüber hinaus wird im Nachweisverfahren des GEG die Effizienz einer guten Gebäudeanlagentechnik deutlich herausgestellt, und es resultieren auch Anreize für den Einsatz optimierter Heizungs- und Warmwasserbereitungssysteme.

Die Kalksandsteinindustrie bietet ein kostenfreies Nachweisprogramm zum GEG auf Grundlage von Excel an. Den Download finden Sie in der rechten Spalte oder direkt hier.

Weitere Hintergrundinformationen zu Anforderungen und Nachweisverfahren des GEG finden Sie in der Broschüre KALKSANDSTEIN – Gebäudeenergiegesetz 2020 oder über ebenso über die rechte Spalte.

Sommerlicher Wärmeschutz

Ein behagliches Raumklima wird neben der Raumluftqualität vor allem durch einen Faktor bestimmt – die Temperatur. Der Begriff, der in diesem Zusammenhang verwendet wird, ist die thermische Behaglichkeit. Sie stellt das Hauptkriterium für ein behagliches Raumklima dar und ist somit ein wesentliches Qualitätsmerkmal von Aufenthaltsräumen in Wohn- und Nichtwohngebäuden.

Eine angemessene thermische Behaglichkeit im Winter wird bereits seit etlichen Jahren über die Mindestanforderungen an den baulichen Wärmeschutz und die Anforderungen an den energiesparenden Wärmeschutz der Wärmeschutzverordnung bzw. der Energieeinsparverordnung sichergestellt. Die thermische Behaglichkeit in den Sommermonaten ist mit Anforderungen und Nachweisverfahren für den sommerlichen Wärmeschutz hingegen erst seit der EnEV 2007 Bestandteil des Ordnungsrechts. Das Bewusstsein für die Erfordernisse des sommerlichen Wärmeschutzes sowie die Notwendigkeit, diesen bereits von Beginn der Planung an zu berücksichtigen, ist vor diesem Hintergrund bei den am Bau Beteiligten nicht in gleichem Maße vorhanden wie im Falle des winterlichen Wärmeschutzes.

Angesichts des sich abzeichnenden Klimawandels, welcher voraussichtlich zu einer weiteren Zunahme von Extremwetterereignissen wie sommerlichen Hitzeperioden führen wird, ist abzusehen, dass die Bedeutung des sommerlichen Wärmeschutzes weiter zunehmen wird.

Mit Blick auf den sommerlichen Wärmeschutz wirkt sich eine schwere Bauart, wie sie bei Gebäuden aus Kalksandsteinmauerwerk in der Regel vorliegt, grundsätzlich positiv aus. Dies wird aus dem folgenden Diagramm mit Temperaturverläufen während einer sommerheißen Periode besonders deutlich.

Für die Nachweisführung des Sommerlichen Wärmeschutzes nach GEG steht neben der Möglichkeit einer thermisch dynamischen Simulation das Vereinfachte Sonneneintragskennwertverfahren in DIN 4108-2 zur Verfügung. Damit zu Wohn- und ähnlichen Zwecken dienende Gebäude im Sommer möglichst ohne Anlagentechnik zur Kühlung auskommen und zumutbare Temperaturen nur selten überschritten werden, darf der raumbezogene Sonneneintragskennwert danach den Höchstwert S_zul nicht überschreiten.

Der Nachweis muss für sogenannte "kritische Räume", die besonders stark der Sonneneinstrahlung ausgesetzt sind, geführt werden. Kritisch wirken sich z.B. große süd- oder westorientierte Fensterflächen, geringe Wärmespeicherfähigkeit der Bauteile und mangelnde Möglichkeit der Nachtlüftung aus. Eckräume mit mehreren Fassaden sind besonders problematisch.

 

Im Falle von Wohngebäuden, bei denen der kritische Raum einen grundflächenbezogenen Fensterflächenanteil von 35% nicht überschreitet und deren Fenster in Ost-, Süd- oder Westorientierung (inkl. derer eines Glasvorbaus) mit außenliegenden Sonnenschutzvorrichtungen mit einem Abminderungsfaktor F_C ≤ 0,30 bei Glas mit g > 0,40 (Wärmedämmglas) bzw. F_C ≤ 0,35 bei Glas mit g ≤ 0,40 (Sonnenschutzglas) ausgestattet sind, kann auf einen rechnerischen Nachweis verzichtet werden.

Für den bezüglich sommerlicher Überhitzung zu untersuchenden Raum oder Raumbereich ist der vorhandene Sonneneintragskennwert S_vorh zu ermitteln. Der Gesamtenergiedurchlassgrad des Glases einschließlich Sonnenschutz g_total kann vereinfacht berechnet werden. Alternativ kann das Berechnungsverfahren für g_total nach DIN V 4108‑6, Anhang B verwendet werden.

Höchstwert des Sonneneintragskennwerts

Der Sonneneintragskennwert S_vorh darf den Höchstwert S_zul nicht überschreiten, d.h.:
S_vorh ≤ S_zul

Der Höchstwert S_zul wird als Summe der anteiligen Sonneneintragskennwerte in DIN V 4108-2 nach dem Bonus-Malus-Prinzip ermittelt. Hierbei finden die Klimaregion, die Bauart (schwer, mittel, leicht), eine mögliche Nachtlüftung, der grundflächenbezogene Fensterflächenanteil, ein ggf. vorhandenes Sonnenschutzglas, die Einbausituation des Fensters und der ggfs. vorgesehene Einsatz passiver Kühlung Berücksichtigung.

Bauart

Ohne Nachweis der wirksamen Wärmespeicherfähigkeit ist die Bauart als „leicht“ einzustufen. Bei Wohngebäuden sowie wohnähnlich genutzten Gebäuden ist davon auszugehen, dass bei Ausführung der Außen- und Innenwände in Mauerwerk aus Steinen der Rohdichteklasse ≥ 1,8 sowie Stahlbetondecken eine schwere Bauart vorliegt. Eine innenseitige wärmeschutztechnische Bekleidung der massiven Wände und Decken darf dabei nicht vorliegen. Bei Ausführungen von Mauerwerk mit geringerer Rohdichteklasse ist in der Regel von einer mittleren Bauart auszugehen.

Die Kalksandsteinindustrie bietet ein kostenfreies Nachweisprogramm zum Sonneneintragskennwertverfahren auf Grundlage von Excel an. Sie finden es in der rechten Spalte oder direkt hier.

Weitere Hintergrundinformationen zu Anforderungen und Nachweisverfahren zum sommerlichen Wärmeschutz sowie verschiedene Beispiele finden sich im gleichnamigen Kapitel „Sommerlicher Wärmeschutz“ im KALKSANDSTEIN Planungshandbuch. Sie finden das Dokument in der rechten Spalte oder direkt hier.

Anrechnung von Strom aus erneuerbaren Energien

Strom aus erneuerbaren Energien darf im Nachweisverfahren angerechnet werden, wenn er unmittelbar am Gebäude erzeugt wird (z.B. PV- oder Windkraft-Anlagen) und vorrangig in dem Gebäude unmittelbar nach der Erzeugung oder nach vorübergehender Speicherung vorwiegend selbst genutzt wird.

Die anrechenbare Strommenge hängt ab von der der installierten Leistung der PV-Anlage, dem Vorhandensein eines Stromspeichers sowie der Höhe des absoluten elektrischen Endenergiebedarfs der Anlagentechnik. Unter Berücksichtigung der genannten Einflussgrößen wird ein anrechenbarer Wert des Jahres-Primärenergiebedarfs als „Bonuswert“ ΔQP ausgerechnet und von dem Bilanzergebnis des zu errichtenden Gebäudes abgezogen. Der anrechenbare „Bonuswert“ darf bei Vorhandensein eines Stromspeichers 45 % des maximal zulässigen Jahres-Primärenergiebedarfs (= Anforderungswert gemäß GEG) nicht überschreiten. Ist kein Stromspeicher vorhanden, dürfen maximal 30 % des Jahres-Primärenergiebedarfs des Referenzgebäudes angerechnet werden. Bei hohem Stromeinsatz (z.B. Stromdirektheizung) ist eine monatliche Bilanzierung von Stromerträgen und Energiebedarfen unter Anwendung von DIN V 18599 vorzunehmen. Der letztgenannte Punkt wurde unverändert aus der EnEV 2016 § 5 in das Gebäudeenergiegesetz übernommen. 

Gebäude mit Anlagen zur Kühlung

Bei Gebäuden mit Anlagen zur Kühlung ist das Nachweisverfahren gemäß DIN V 18599 anzuwenden. Das Rechenverfahren der Norm in der Fassung von September 2018 erlaubt die Berechnung des Nutz-, End- und Primärenergiebedarfs der Raumkühlung auch für Wohngebäude. Der zulässige Jahres-Primärenergiebedarf wird ohne Berücksichtigung einer Kühlung ermittelt. Somit muss der für die Kühlung erforderliche Energieaufwand im Rahmen der Gesamtbilanzierung kompensiert werden.

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Wärmebrücken sind Stellen in der Umhüllung eines Gebäudes, an denen bauart- oder materialbedingt ein örtlich veränderter Wärmedurchgang durch die Konstruktion vorliegt. Im Winter kann es gegenüber der benachbarten Bauteilfläche zu deutlich verringerten Innenoberflächentemperaturen kommen.

Mit zunehmender Wärmedämmung sinkt der Wärmeverlust durch die flächigen Bauteile. Dabei nimmt auch gleichzeitig der Wärmeverlust an den Anschlussstellen der Bauteile ab. Die Abnahme ist jedoch geringer als beim Wärmeverlust durch die Bauteilfläche. Dadurch steigt der prozentuale Anteil der Wärmebrücken am Gesamt-Wärmeverlust, auch wenn der absolute Beitrag der Wärmebrücken sinkt. Mit steigendem Dämmstandard kommt den Wärmebrücken im Planungsprozess und bei der Bewertung eines Gebäudes daher eine zunehmende Bedeutung zu.

Berücksichtigung der Wärmebrücken im GEG

Generell muss ein Planer gemäß Energieeinsparverordnung (EnEV § 7 bzw. zukünftig gemäß Gebäudeenergiegesetz (GEG)) den Einfluss konstruktiver Wärmebrücken auf den Jahres-Heizwärmebedarf „nach den Regeln der Technik und den im jeweiligen Einzelfall wirtschaftlich vertretbaren Maßnahmen“ so gering wie möglich halten. 

Der Einfluss der Wärmebrücken wird im energiesparrechtlichen Nachweis mittels eines additiven Zuschlags H_T,WB = ΔU_WB ∙ A zum Transmissionswärmetransfer berücksichtigt. A ist Summe der Flächen aller Bauteile der wärmeübertragenden Umfassungsfläche (thermische Hüllfläche). Die Ansätze zur Ermittlung von ΔU_WB' die wahlweise infrage kommen, sind in Tafel 1 beschrieben.

Allgemein gilt, ohne weiteren Nachweis, ein pauschaler Wärmebrückenzuschlag von 0,10 W/(m²∙K), bei Gebäuden mit Außenbauteilen mit Innendämmung und einbindenden Massivbauteilen
sogar 0,15 W/(m²∙K).

Liegen für die im Rahmen des Nachweises verwendeten Baukonstruktionen Lösungen für Wärmebrückendetails vor, so kann eine Optimierung über die detaillierte Ermittlung von ΔU_WB erfolgen. Als Planungshilfsmittel können hierbei Wärmebrückenkataloge herangezogen werden, in denen die Empfehlungen gemäß DIN 4108, Beiblatt 2 und weitere Details aufgenommen sind.

Die Kalksandsteinindustrie bietet mit dem KS-Wärmebrückenkatalog online ein einfaches Hilfsmittel zur Planung und Bewertung von Wärmebrücken. Neben der Ermittlung eines detaillierten projektbezogenen Wärmebrückenzuschlags ermöglicht er auch die Dokumentation einer pauschalen sowie kombinierten ΔU_WB-Wert-Ermittlung. Der KS-Wärmebrückenkatalog ist als browserbasierte Onlineanwendung realisiert und kann kostenlos auf www.ks-waermebruecken.de aufgerufen werden.

Weitere Details zu den normativen Hintergründen sowie zur Anwendung des KS-Wärmebrückenkatalog Online finden sich in der Broschüre KALKSANDSTEIN Wärmebrückenkatalog Online.

Verringerung der Wärmebrückenwirkung durch KS-Wärmedämmsteine

Durch die Verwendung des KS-Wärmedämmsteins (früher auch wärmetechnisch optimierter Kalksandstein bzw. ISO-Kimmstein), mit hohen Steindruckfestigkeitsklassen, kann das Prinzip der umlaufenden Dämmebene am Kellerdeckenanschluss auch bei großen Gebäuden annähernd eingehalten werden. Dies führt nicht nur zu einer deutlichen Reduzierung der Wärmeverluste an der Wärmebrücke Ohne KS-Wärmedämmstein entspricht der Anschluss der Kategorie A aus DIN 4108 Beiblatt 2. Mit KS-Wärmedämmstein fällt der Anschluss in die Kategorie B aus DIN 4108 Beiblatt 2 – und der längenbezogene Wärmedurchgangskoeffizient Ψ wird von 0,066 W/(m·K) ohne KS-Wärmedämmstein auf 0,038 W/(m·K) verbessert, dies ist eine Reduktion um gut 40%. Das folgende Bild zeigt die längenbezogenen Wärmedurchgangskoeffizienten für den Kellerdeckenanschluss mit KS-Wärmedämmstein für verschiedene Kombinationen aus Dicke der Außenwand- und Kellerdämmung.

Hygienische Mindestanforderung an Wärmebrücken

Bei den Standard-Randbedingungen nach DIN 4108-2 (innen 20 °C und 50 % relative Luftfeuchte (r.F.); außen -5 °C, Wärmeübergangswiderstand innen 0,25 m²·K/W und außen 0,04 m²·K/W) entspricht dies einer kritischen Oberflächentemperatur von 12,6 °C. Diese Temperatur darf an der ungünstigsten Stelle nicht unterschritten werden. Der erhöhte Wärmeübergangswiderstand innen, R_si = 0,25 m²·K/W anstelle der üblichen Werte, bildet den behinderten Wärmeübergang von der Raumluft auf die Wandoberfläche in der Nähe der Raumkante oder hinter leichten Gardinen ab. Innerhalb der Fläche von Fenstern, Fenstertüren, Türen etc. bleibt R_si gemäß DIN EN ISO 13788 bei 0,13 m²·K/W, weil von ungehinderter Luftzirkulation ausgegangen wird.

Unter stationären Verhältnissen hat die Raumluft überall den gleichen absoluten Feuchtegehalt und die Luft unmittelbar an der Wandoberfläche nimmt die Temperatur der Wandoberfläche an. Wenn aber Raumluft von 20 °C und 50 % r.F. an der kältesten Stelle der Innenoberfläche auf 12,6 °C abgekühlt wird, stellt sich dort eine relative Luftfeuchte von 80 % ein. Dieser Wert gilt gerade noch als unkritisch hinsichtlich Schimmelpilzwachstum. Der dimensionslose Temperaturfaktor f_Rsi stellt die einzuhaltende Anforderungsgröße der DIN 4108-2 für den Mindestwärmeschutz im Bereich von Wärmebrücken dar. Er gilt nur für den rechnerischen Wärmebrückennachweis unter den vorgenannten, stationären Annahmen.

Die Forderung f_Rsi ≥ 0,70 der DIN 4108-2 gilt für linienförmige Wärmebrücken zwischen zwei Bauteilen („Kanten“) und für punktförmige Wärmebrücken („Ecken“ zwischen drei flächigen Bauteilen; kleinflächige Durchdringungen der Dämmebene).

Bei Einhalten der Empfehlungen der DIN 4108 Beiblatt 2, Kategorie A oder B, für die Iinienförmigen Wärmebrücken („Kanten“) kann man davon ausgehen, dass diese thermisch optimierten Wärmebrücken bei sachgemäßer Nutzung des Gebäudes schimmelfrei bleiben. Ein gesonderter Nachweis muss nicht erfolgen. Gleiches gilt für Kanten zwischen Außenbauteilen mit gleichartigem Aufbau, die den Mindestwärmeschutz nach DIN 4108-2 bzw. nach der folgenden Tabelle einhalten.

Ecken können ohne weiteren Nachweis als unbedenklich hinsichtlich Schimmelpilzbildung angesehen werden, wenn sie aus Kanten gebildet werden, die ihrerseits unbedenklich hinsichtlich Schimmelpilzbildung sind (also obige Bedingungen einhalten – anderenfalls ist die betroffene Kante ohnehin unzulässig), und die Dämmschichten im Bereich der Ecke unterbrechungsfrei geführt sind. Erst wenn als viertes Element eine Störung oder Unterbrechung der Dämmebene hinzukommt, wird ein numerischer f_Rsi -Nachweis für die Ecke erforderlich, z.B. bei einer Eckstütze gegen Außenluft unter einem vorspringenden, unterseitig gedämmten Obergeschoss: Die Stütze durchdringt die Dämmebene und ist in diesem Fall als „Störstelle“ anzusehen.

An Fenstern und Pfosten-Riegel-Konstruktionen ist Tauwasser in geringen Mengen und kurzzeitig zulässig. Dies gilt, falls die Oberfläche die Feuchtigkeit nicht absorbiert und verhindert werden kann, dass angrenzende Bereiche durchfeuchtet werden. Deshalb gilt die Forderung f_Rsi ≥ 0,70 nicht innerhalb des Fensterelements, wohl aber an der Einbaufuge des Fensters zum Baukörper und in der Fensterlaibung.

Bei Innendämmungen ist eine gründliche Vorab-Analyse der Feuchtesituation Pflicht. Innendämmungen sollten nicht ohne Konsultation eines versierten Bauphysikers eingebaut werden.

Durch schwere Vorhänge, Möblierung, Einbauschränke etc. wird der Wärmeübergang auf die raumseitige Außenwandoberfläche reduziert. Es kommt zu einem größeren Wärmeübergangswiderstand R_si und einer niedrigeren Innenoberflächentemperatur; die Gefahr der Tauwasserbildung steigt.

Dieser Einfluss von Schränken kann gemäß den Empfehlungen des DIN-Fachberichts 4108-8 „Vermeidung von Schimmelwachstum in Wohngebäuden“ mittels eines größeren, äquivalenten Wärmeübergangswiderstand R_si,äq. abgebildet werden. Er beinhaltet den normalen Wärmeübergang und den Wärmedurchlasswiderstand des Schranks, und kann anstelle des üblichen Wärmeübergangswiderstandes R_si für thermische Berechnungen verwendet werden:

Beispiel

Eine Wand mit Mindestwärmeschutz R = 0,90 m² K/W hat nach DIN 4108-2 in den freien Wandbereichen (R_si = 0,25 W/(m²∙K)) eine Oberflächentemperatur der Innenseite von 15,8 °C und damit kein Schimmelrisiko. Hinter einem Einbauschrank (mit R_si,äq. = 1 m²∙K/W statt R_si = 0,25 W/(m²∙K)) beträgt die rechnerische Wandoberflächentemperatur nur noch 8,8 °C – dort besteht ein hohes Schimmelrisiko!

Grundsätzlich ist f_Rsi zum Nachweis mittels zwei- oder dreidimensionaler Wärmebrückenberechnung gedacht, mit den oben genannten stationären Randbedingungen. Die Messung von f_Rsi im realen Gebäude führt wegen der sich in Wirklichkeit zeitlich ändernden Verhältnisse (Tagesgang von Wetter, Solarstrahlung, Beheizung, Nutzung; „thermisches Gedächtnis“ des Gebäudes etc.) je nach zufälligem Messzeitpunkt zu Ergebnissen, die signifikant vom (wahren) Rechenergebnis abweichen, ohne dass dies in den Messergebnissen erkennbar wäre. Deshalb kann f_Rsi nicht mit der Infrarotkamera nachgewiesen werden, sondern nur mit Langzeitmessung über mindestens zwei (!) Wochen! 

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Eine möglichst luftdichte Ausführung der Gebäudehülle ist vor allem aus Feuchteschutzgründen wichtig. Anderenfalls kann warme, feuchte Raumluft durch Undichtheiten der Gebäudehülle nach außen strömen. Dabei kann es an kalten Stellen innerhalb der Konstruktion zu Kondensatbildung und Schimmelpilzwachstum kommen. Dies kann letztlich zur Schädigung oder gar Zerstörung von Konstruktionsteilen führen.

Aber auch unter dem Aspekt der Energieeinsparung ist die Luftdichtheit der Gebäudehülle zu sehen. Bei freier Lüftung (Fensterlüftung) beträgt der Lüftungswärmeverlust bei gut gedämmten Neubauten zwischen 30 und etwa 50% der gesamten Wärmeverluste. Ähnlich wie bei den Wärmebrücken gilt auch hier, dass der prozentuale Anteil der Lüftungswärmeverluste mit zunehmender energetischer Qualität der Gebäudehüllfläche ansteigt. Dementsprechend ist darauf zu achten, dass die Gebäudehülle möglichst wenig ungeplante Undichtheiten enthält, durch die ein unkontrollierbarer Luftwechsel stattfindet. Lüftungsanlagen (ohne, vor allem aber mit Wärmerückgewinnung) können die Lüftungswärmeverluste reduzieren bei gleichzeitiger Sicherstellung einer guten Raumluftqualität und hohem Nutzerkomfort.

Hervorzuheben ist, dass die erforderliche Lüftung eines Gebäudes planmäßig über natürliche Lüftung (Fensterlüftung), durch Lüftungseinrichtungen (z.B. Außenwanddurchlass, Lüftungsgitter) oder durch mechanische Lüftung erfolgt. Der Luftdurchgang durch mehr oder weniger zufällige Undichtheiten ist zu stark abhängig von der momentanen Wind- und Luftdrucksituation, als dass eine sichere, ausreichende, energieeffiziente Lüftung sichergestellt wäre.

Hinsichtlich der Luftdichtheit ist der Mauerwerksbau mit Kalksandstein aufgrund seiner einfacheren und weniger fehleranfälligen Details im Vorteil gegenüber Leichtbauweisen. Besonders hinzuweisen ist im Zusammenhang mit der Luftdichtheit auf folgende Details:

Selbstverständlich ist auch auf eine handwerklich gute Ausführung zu achten. Diese sollte während der Bauphase intensiv kontrolliert und anschließend mittels einer Differenzdruckmessung (Blower-Door) nachgewiesen werden.

Die Durchführung dieser Luftdichtheitsprüfung wird vom GEG nicht gefordert, jedoch ist die ausreichende Luftdichtheit eines Gebäudes eine vom Bauausführenden geschuldete Eigenschaft des Gebäudes. Das Nachweisverfahren des GEG sieht, sozusagen als Bonus, reduzierte rechnerische Lüftungswärmeverluste vor, wenn später eine Luftdichtheitsprüfung durchgeführt und bestanden wird. Generell ist anzuraten, frühzeitig die ausreichende Luftdichtheit der Gebäudehülle nachzuweisen – also zu einem Zeitpunkt, zu dem noch Nachbesserungen an der Luftdichtheitsebene möglich sind. Voraussetzung für die Luftdichtheitsmessung ist aber, dass die luftdichte Schicht innerhalb der thermischen Gebäudehülle fertiggestellt ist. Die Messung erfolgt hinsichtlich der Fenster, Türen und sonstiger Öffnungen im späteren Gebrauchszustand. Das heißt, dass die in der thermischen Gebäudehülle liegenden Fenster und Außentüren geschlossen werden und nutzungsbedingte Öffnungen offenbleiben. 

Die Überprüfung der Luftdichtheit der Gebäudehülle erfolgt mit dem Differenzdruckverfahren nach DIN EN ISO 9972 (Blower-Door). Es gelten die folgenden Mindestanforderungen an den auf 50 Pa Druckdifferenz bezogenen Prüfwert n₅₀:

Angestrebt werden sollten allerdings n₅₀ - Werte von nicht mehr als 2,0 h^–1 für Gebäude ohne und nicht mehr als 1,0 h^–1 für Gebäude mit raumlufttechnischen Anlagen, bei guten Niedrigenergiehäusern und Passivhäusern Werte in der Größenordnung von 0,6 h^–1 und darunter.

Das GEG schreibt vor, dass bei Einsatz einer mechanischen Lüftungsanlage und Inanspruchnahme des entsprechenden Bonus eine Dichtheitsprüfung durchgeführt werden muss. Wird bei natürlich belüfteten Gebäuden – diese Form der Lüftung wird in nächster Zukunft noch die am häufigsten anzutreffende sein – eine Dichtheitsprüfung durchgeführt und der genannte Anforderungswert eingehalten, darf im Nachweisverfahren ein Bonus in Ansatz gebracht werden. Mit den Kosten für eine Messung nach dem Blower-Door-Verfahren von rund 300 € für ein Einfamilienhaus und ab rund 600 € für ein Mehrfamilienhaus mit sechs bis acht Wohneinheiten, stellt sich die Einhaltung der Dichtheitsanforderungen als wirtschaftlich sehr günstige Option im rechnerischen Nachweis nach GEG dar. Hierbei ist zu beachten, dass Planung und Ausführung sorgfältig vorzunehmen sind, da Nachbesserungen bei der Luftdichtheit oftmals mit erheblichem Aufwand verbunden sind. Es ist davon auszugehen, dass die Dichtheitsprüfung auch künftig bei den meisten Bauvorhaben Anwendung findet. Dies gilt nicht nur im Hinblick auf die energetischen Aspekte, sondern auch als Qualitätsnachweis für eine Konstruktion, die weniger bauschadensanfällig ist und keine Zugerscheinungen auftreten lässt.

In DIN 4108-7 ist über die genannten Anforderungswerte hinaus eine große Anzahl von Beispielen aufgeführt, die als Planungs- und Ausführungsempfehlungen herangezogen werden können. Grundsätzlich erscheint es sinnvoll, bei der Auswahl von Materialien (Folien, Klebebänder, Manschetten etc.) auf Paketlösungen von Herstellern zurückzugreifen. Hiermit sollte weitgehend sichergestellt sein, dass die verwendeten Produkte aufeinander abgestimmt sind und somit eine lang andauernde Dichtheit gewährleisten.

Lüftungswärmeverlust

Bei Verwendung einer mechanischen Lüftungsanlage und Inanspruchnahme des entsprechenden Bonus ist die messtechnische Überprüfung des Grenzwerts von n₅₀ = 1,5 h^-1 erforderlich.

Anders als in der EnEV 2016 erfolgt die Prüfung der Gebäudedichtheit mit Einführung des Gebäudeenergiegesetzes nach dem Nationalen Anhang der DIN EN ISO 9972: 2018-12. In diesem Verfahren wird die Qualität der Gebäudehülle ohne die eingebauten haustechnischen Anlagen bewertet. Dabei ist es vorgesehen, alle Fenster und Fenstertüren zu schließen und Zu- bzw. Abluftdurchlässe von raumlufttechnischen Anlagen (dazu gehört nicht die direkt ins Freie fördernde Dunstabzugshaube), Außenwandluftdurchlässe (ALD-Lüftungseinrichtungen) temporär abzudichten. Die nicht der Lüftung dienenden Öffnungen (z.B. Briefkastenschlitze und Katzenklappen) bleiben unverändert und dürfen für die vorgesehene Prüfung nicht abgedichtet werden. Der Nachweis der Dichtheit des Gebäudes ist im Zusammenhang mit seiner Fertigstellung (nach Beendigung aller die Luftdichtheitsebene tangierenden Arbeiten) zu führen.

Bei Nichteinhalten der bei Bauantragstellung zugrunde gelegten Luftdichtheit ist nachzubessern, ähnlich wie dies z.B. auch bei brandschutztechnischen Belangen der Fall ist.

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