Wir beraten, bilden und forschen für sinnvollen Energieeinsatz und erneuerbare Energieträger. Bauen und Sanieren aus dem Blickwinkel Nutzen - Energie – Bauökologie – Baubiologie In diesem Skriptum versuchen die Autoren, über das sehr umfangreiche Kapitel Planen, Bauen und Sanieren aus dem Blickwinkel des maximalen Kundennutzens bei ökologisch und energetisch verträglicher Bauweise einen knappen Überblick zu geben. Die Themen werden in der Reihenfolge der Annäherung – beginnend mit der Grundstückswahl und der Planungsphase – behandelt. Im Zentrum des Interesses stehen dabei immer der langfristige Nutzen der Bauherrschaft und der volkswirtschaftliche, energetische und ökologische Nutzen. 1. Grundsätzliches zum Thema Bauen "Bauen" ist heute komplexer denn je. Wer heute baut und sicher sein will, dass sein Bauwerk auch längerfristig seinen Wert behält, muss sich mit Fragen des „gesunden Bauens“ und damit der Wohnqualität seines Objektes auseinandersetzen. Gesunde und ökologische Bauten müssen – entgegen häufig verbreiteter Meinung – nicht teurer als normal gebaute Häuser sein. Sie verlangen jedoch klare Zielvorgaben, die möglichst am Anfang, bevor der Architekt mit der Planung beginnt, feststehen. Damit ist die Bauherrschaft als Auftraggeber gefordert. Der Auftraggeber hat es in der Hand, wie gesund und ökologisch das beauftragte Gebäude einmal werden wird. 1.1. Nachhaltiges Bauen Nachhaltigkeit ist in der heutigen Umweltschutzdiskussion zu einem Modewort geworden, das unterschiedlich definiert und interpretiert wird. Ursprünglich stammt der Begriff „Nachhaltigkeit“ aus der Forstwirtschaft. Da galt bereits im letzten Jahrhundert die Regel, dass nur so viel Holz genutzt – sprich: dem Wald entnommen – werden darf, wie im selben Zeitraum auch nachwachsen kann. Nachhaltige Forstgesetze sorgen in der Schweiz (seit ca. 200 Jahren), in Deutschland und in Österreich (seit mehr als 100 Jahren) dafür, das vom Zins und nicht vom Kapital gelebt wird. Diese Grundhaltung muss auf alle Wirtschaftszweige übertragen werden. Von der UN-Kommission wurde Nachhaltigkeit als Kriterium für die weitere Entwicklung der Menschheit und ihren Kulturen definiert. Die Bedürfnisse der heutigen Gesellschaft sind zu decken, ohne für zukünftige Generationen die Möglichkeit zu schmälern, deren Bedürfnisse zu decken. Der Anspruch von Nachhaltigkeit umfasst gesellschaftliche, wirtschaftliche und ökologische Anliegen. Besonders im Bauwesen wird an der Erforschung und Umsetzung ökologischer Kriterien intensiv gearbeitet. Als Bauherrschaft können Sie zusammen mit Ihrem Architekten, direkt über den Ressourcenverbrauch und die Umweltbelastung Ihres Gebäudes während der Herstellung und Nut- Bauen & Sanieren aus dem Blickwinkel Nutzen - Energie – Bauökologie – Baubiologie zung über ein, zwei oder sogar mehr Generationen entscheiden. 1.2. Ökologie einplanen Es werden vier ökologische Prinzipien unterschieden: • Der Raubbau der nicht erneuerbaren Ressourcen ist zu vermeiden • Die Regeneration der erneuerbaren Ressourcen muss gewährleistet sein • Die Belastung der Umwelt mit giftigen Abfällen und Rückständen ist zu reduzieren • Die biologische Vielfalt muss erhalten bleiben 1.2.1. Nicht erneuerbare Ressourcen Ressourcenschonendes Bauen beginnt beim effizienten Umgang mit Land und Boden. Die Minimierung der Betriebsenergie und die Minimierung des Verbrauchs nicht erneuerbarer Brennstoffe für die Beheizung und die Warmwasserbereitung stehen im Vordergrund. Nicht erneuerbare oder schwer rezyklierbare Rohstoffe stecken häufig in Baumaterialien, die zudem noch mit nicht erneuerbaren Energieträgern hergestellt werden. Neben der Wahl von Baustoffen mit geringer Herstellungsenergie und der Verwendung von Recycling-Produkten führen einfache und kompakte Bauweisen zu einem effizienten Rohstoffeinsatz. Gut geschützte, unterhaltsarme und leicht auswechselbare Gebäudeteile tragen zu langer Lebensdauer und Beständigkeit bei. Genauso erlauben flexible Grundrisse eine einfache und rasche Anpassung an sich ändernde Bedürfnisse. 1.2.2. Erneuerbare Ressourcen Holz ist der mit Abstand bedeutendste erneuerbare Rohstoff in der Bauwirtschaft. Er hat unter den Aspekten einer nachhaltigen Entwicklung große Vorteile. Der Rohstoff Holz wird auch zukünftigen Generationen zur Verfügung stehen, wenn die Wälder nachhaltig bewirtschaf- 2/38 tet werden. Es muss vermieden werden, dass dieser Baustoff aus dem Kahlschlag sibirischer, kanadischer, afrikanischer oder tropischer Wälder stammt. 1.2.3. Umweltbelastung Die Förderung und die Nutzung nicht erneuerbarer Energieträger verursacht große Umwelteinwirkungen, wie beispielsweise den Treibhauseffekt, die Versäuerung und Überdüngung des (Nähr-) Bodens, die Verschmutzung der Weltmeere und die Risiken der Kernenergie. Die Reduktion von giftigen und umweltbelastenden Rückständen und Abfällen wird mit dem Prinzip der Minimierung von nicht erneuerbaren Rohstoffen bereits in hohem Maße abgedeckt. Trotzdem sind Bauprodukte auf giftige Rückstände und Abfälle zu prüfen, die während der Herstellung, der Verarbeitung, der Nutzung oder der Entsorgung entstehen können. 1.2.4. Biologische Vielfalt Jedes Gebäude ist ein Eingriff in die Natur und reduziert mehr oder weniger die biologische Vielfalt. Vorkehrungen zur naturnahen Gestaltung der Umgebung und zur Regenwasserversickerung wirken entlastend. Aber auch durch das rohstoffarme Bauen wird indirekt ein Beitrag zur Erhaltung der biologischen Vielfalt erreicht. Der Abbau und die Nutzung nicht erneuerbarer und fossiler Rohstoffe bedrohen in vielen Fällen die natürliche Vielfalt von Pflanzen und Tieren im Ökosystem. 2. Standort und Planungsqualität – die Basisentscheidungen Schon die Fragen "Wo soll ich bauen?" und "Für welchen Zeitraum und für welche Veränderungsmöglichkeiten soll ich planen?" erfordern eine sehr komplexe Bearbeitung, bevor man sie entscheiden kann. Daher werden diese Fragen vielfach lieber ohne Diskussion "aus dem © EIV 2007 E. Drössler, J. Burtscher, H. Gmeiner, H. Krapmeier, W. Schlader, M. Schnetzer Bauch heraus" entschieden. Viel Optimierungspotential bleibt ungenutzt. 2.1. Standort, Flächen- und Grundbedarf Viele Menschen lassen sich bei ihrer Grundstückswahl oft vom Traum vom Häuschen oder der Villa im Grünen leiten. Und in den meisten Fällen werden dabei die Nachteile nicht mit überlegt. Wie werden die aufwachsenden Kinder in den Musikunterricht, in den Sportverein kommen? – Mit dem Zweitwagen! Und wer wird sie fahren? - Die Mutter! Oft legt man sich nur durch die Grundstückswahl auf Jahre hinaus auf einen zeit- und kostenaufwändigen privaten „Taxidienst“ fest. Wenn die Kosten für den Zweitwagen über wenigstens 20 Jahre in die Grundstückswahl einbezogen werden, dann ist es vielleicht auch wirtschaftlicher, ein Grundstück oder eine Wohnung für anfänglich mehr Kosten in zentraler Lage zu kaufen. Anbindung an das öffentliche Nahverkehrssystem, der Weg zur Schule, zu den Ärzten, zum Kindergarten, zum Lebensmittelhandel, zur Arbeit hat auf Dauer einen wesentlichen Einfluss auf die Lebensqualität. Nicht zuletzt wird durch kurze Wege die ohnehin schon sehr knappe Freizeit nicht weiter geschmälert. Morgens und abends eine halbe Stunde oder mehr im Auto um die Schule und die Arbeitsstätte zu erreichen sind bereits 25% der täglichen Freizeit, hochgerechnet auf ein Jahr ergibt das 220 Stunden und mehr. Günstig ist es auf jeden Fall, wenn man heute schon mit einem Mix aus Fahrrad und öffentlichem Personennahverkehr (ÖPNV) alle notwendigen Wege der Woche bestreiten kann. Mit zunehmenden Benzinkosten wird dieser Lösungsansatz immer wichtiger werden. Und dann gibt es noch die Phase des Alters, in der man vielleicht nicht mehr in der Lage ist, mit dem Auto zu fahren. Sei es aus Fitnessgründen (Sehschärfe, Konzentrations- und Reaktionsvermögen) oder einfach, weil der Treibstoff bis dahin zu teuer geworden ist. Gerade dann in dieser Situation die vertraute und gewohnte Umgebung verlassen zu müssen ist emotional nicht einfach, eine Übersiedlung oft eine Überforderung. Aber auch beim Verbleiben im gewohnten Eigenheim werden Einkaufen, Arztbesuche, Freundesbesuche, Besuche von Abendveranstaltungen, das Alleinsein zu einem großen Problem. Weiters ist die Besonnung des Grundstückes eine Überlegung wert. Die Sonne ist der Energieträger der Zukunft und der Kauf eines Grundstückes, das im Winter ein oder zwei Monate im Schatten liegt, sollte überdacht werden. In Österreich ist der Bodenverbrauch ein immer wichtigeres Thema. Große Baugrundstücke bedeuten nicht nur hohe Kosten, sondern auch einen großen Erhaltungsaufwand. Das Einfamilienhaus ist des Österreichers liebste Wohnform. Energietechnisch, ökologisch und wirtschaftlich gesehen (privat- wie volkswirtschaftlich) ist es aber die ungünstigere Variante gegenüber verdichteten Wohnmodellen. Einfamilienhaussiedlungen sind nicht nur für die Errichter teuer, sondern auch für die Gemeinschaft, sprich die Gemeinde. Straßenbau, Straßenerhaltung, Kanalsystem, Strom-, Telefon-, Gas- und Wasserleitungen werden teurer in Errichtung und Erhaltung und nicht zuletzt ist die effiziente und wirtschaftliche Versorgung durch Busverbindungen (ÖPNV) in großen Einfamilienhaussiedlungen nicht mehr möglich, weil die Besiedelungsdichte einfach zu gering ist. Besitzt eine Familie ein großes Baugrundstück, so sollte überlegt werden, ob man nicht Freunde einladen und mit ihnen gemeinsam ein zukunftsorientiertes Bauprojekt planen sollte. Ein Projekt, bei dem alle Phasen des Lebens, von den gemeinsam spielenden Kindern angefangen bis zur Altersversorgung mit der erforderlichen Infrastruktur (barrierefreies Wohnen, abtrennbare Einliegerwohnung e 3/38 Bauen & Sanieren aus dem Blickwinkel Nutzen - Energie – Bauökologie – Baubiologie für einen gemeinsamen Betreuer u. a.) eingeplant sind. der neuen, entsprechend dicken Außendämmung. Auch energietechnisch ist dem verdichteten Bauen der Vorzug zu geben, das verdeutlicht ein einfaches Bild: "zerlegt" man ein Mehrwohnungshaus in lauter Einfamilienhäuser, stellt man also jede Wohnung einzeln in die Wiese, so bekommt damit jede Wohnung mehrere Kühlflächen dazu – jede Wohnung grenzt dann mit allen Außenwänden und Dach bzw. oberster Geschossdecke an die Außenluft. Alle Grenzflächen sind somit gleichzeitig Kühlflächen. Diese Methode birgt eine Reihe von Vorteilen in sich: Besonders günstig erweisen sich Nachverdichtungen. Wird auf einem bereits bebauten Grundstück dazu gebaut, so wird kein neues Bauland verbraucht, bestehende Infrastruktur genutzt und gestärkt und damit auch eine wesentliche Kostenerleichterung geschaffen. Mittlerweile gibt es viele schöne Beispiele für gelungene Anbauten, Zubauten und Aufstockungen. Auf fünf Beispiele soll hier näher eingegangen werden: 2.1.1. Das "Kronenhaus" Der Name des Kronenhauses kommt aus der Dentaltechnik: sanierungsbedürftige Zähne werden – wenn es sich als helfend und sinnvoll erweist – von ihren "schlechten" Teilen befreit und mit einer neuen Zahnhülle überkront. Dasselbe System kann man auf ein Haus anwenden. Ein Einfamilienhaus – z. B. aus den 60er Jahren – wird von seinen Wärmebrücken (auskragende („vorgezogene“) Zwischendecke als Balkon, vorgezogene Mauerteile ohne besondere Bedeutung und ähnliche ehemalige Stilelemente, die nach neuen Erkenntnissen als Wärmebrücken bezeichnet werden müssen) befreit und die Dachkonstruktion entfernt. In Element-Leichtbauweise werden vorher die entsprechenden Wand-, Deckenund Dachelemente gefertigt und dann aufgesetzt. Dabei kann man die Fassade des neuen Obergeschosses bis auf den Boden ziehen und so den Altbestand thermisch sanieren. Sogar eine Lüftungsanlage kann im Altbau nachträglich eingebaut werden und zwar außen, in 4/38 • die Holz-Leichtkonstruktion belastet das Fundament und die Statik nicht, ein Leichtbau ist sehr viel leichter als ein Massivbau. Ein Gebäude, das aus statischen Gründen massiv nicht mehr aufgestockt werden kann, verträgt in der Regel immer noch ein bis zwei Etagen in HolzLeichtbauweise. • ein Einfamilienhaus aus den 60er Jahren (der Zeit des sorglosesten Umgangs mit Energie) kann auf diese Art unter Umständen sogar zum Passivhaus saniert werden • der neu gewonnene Wohnraum ist günstig, weil keine Grundkosten, Fundierungskosten und Infrastrukturkosten anfallen • der "Baustellenbetrieb" (Demontage, Montage bis zum Schließen des Daches, die Zeit schwerer Baumaschinen und des größten Lärms) dauert rund zwei Wochen, man kann im Bestand wohnen bleiben • trotz Bewohnung während der Umbauphase ist der nachträgliche Einbau einer Lüftungsanlage möglich • in Österreich stehen 608.000 Einfamilienhäuser aus dem Zeitraum von 1945 bis 1991 (ÖSTAT). 2.1.2. Das Penthouse Es muss nicht immer ein Baugrund sein, den man sucht und auf den man sein Haus baut. Es könnte auch ein (sanierungsbedürftiges?) Flachdach sein. Statt einen Baugrund zu kaufen ist es auch vorstellbar, dass ein Baurecht auf einem Flachdach vergeben wird. Das ist ökologisch sinnvoll und wenn der "zuziehende Bauherr" die Aufgabe übernimmt, für ein immer dichtes Dach zu sorgen statt sein © EIV 2007 E. Drössler, J. Burtscher, H. Gmeiner, H. Krapmeier, W. Schlader, M. Schnetzer Geld für knappes Bauland auszugeben, ist womöglich allen Beteiligten geholfen. Häufiger angewandte Formen der Nachverdichtung sind: 2.1.3. Ausbau oder Aufstockung Viele alte Dachböden lassen sich zu Wohnraum ausbauen. Oft zwar nur durch Anhebung des Dachstuhls, aber auch bei diesem Mehraufwand ist es eine mehrfach sinnvolle Variante, neuen Wohnraum zu schaffen. Zu achten ist insbesondere auf eine ausreichende Wärmedämmung des Schrägdaches unter Beachtung der Dampfdiffusionsproblematik. Oft ist diese Variante gebunden an die Verwendung von Dachflächenfenstern. Diese sind aus mehreren Gründen problematisch und zu vermeiden, wenn es nur geht: • Sie sind Löcher in einer Fläche, deren wichtigste Aufgabe es ist, wasserdicht zu sein. • Da sie schräg und damit meistens rechtwinkelig zur Sonneneinstrahlung liegen (wie Sonnenkollektoren) sind sie Kandidaten als Ursache für die im Dachgeschoß oft festgestellte Überwärmung (Sonnenschutz ist nur dann wirklich wirkungsvoll, wenn er außen angebracht werden kann, innen liegender Sonnenschutz heizt sich auf und wirkt wie ein kleiner Heizkörper, nur außen kann er gleichzeitig ablüften und wird dadurch gekühlt). • Wärme steigt auf und da Fenster immer eine wesentlich schlechtere Dämmwirkung haben, als Wände oder Dachflächen mit Dämmstoff, sind sie auch die "Löcher", durch die im Winter die meiste Heizenergie entweicht. Trotzdem sollte ein Dachausbau oder eine Aufstockung überlegt werden, wenn dazu eine Möglichkeit besteht. Vielleicht lassen sich Dachflächenfenster durch Einbau von Gaupen vermeiden. 2.1.4. Anbau Bei einem Anbau (Vergrößerung eines Wohngebäudes oder Ausbau eines Einfamilienhauses in ein Doppelhaus) wird kein neues Bauland verbraucht und bestehende Infrastruktur (Straßen, Wege, Leitungen, oft auch Heizanlage) besser genutzt. Diese Variante zur Schaffung von neuem Wohnraum ist ökologisch, volkswirtschaftlich, energietechnisch aber auch betriebswirtschaftlich für den Auftraggeber sehr sinnvoll. 2.1.5. Umwidmung Unter Umwidmung versteht man eine Nutzungsänderung. Im Zusammenhang mit Wohnbau ist dies meist die Umwidmung eines angebauten Stadels oder Stalls in ein Wohngebäude oder den Umbau einer stillgelegten Fabrik in einen Wohnbau. Ökologisch aber auch volkswirtschaftlich gesehen ist dies eine sehr sinnvolle Möglichkeit, Wohnraum zu schaffen, denn rund 80% der "grauen" Energie (Energie für die Herstellung des Gebäudes) stecken im Rohbau. Eine Nachnutzung eines Rohbaues ist daher äußerst sinnvoll, je größer dieser ist, umso besser. 2.2. Planungsqualität Ein Sprichwort sagt: "das erste Haus baue für einen Feind, das zweite für einen Freund und in das dritte ziehe selber ein." Ursache dafür ist ungenügende Klarheit über die kommenden, späteren Anforderungen oder deren Unterschätzung. In vielen Fällen wird die Bedeutung der Planungsphase unterschätzt und zu früh und unüberlegt entschieden und zu bauen begonnen. Sehr häufig wird auch die Konsultation von Profis vermieden, um vermeintlich Geld zu sparen. Am Beginn der Planungsphase steht die Klärung der Bedürfnisse, die eine Familie hat und für die sie tatsächlich viel Geld ausgeben will. Und, was noch schwieriger ist, die Vorhersage der Änderungen dieser Bedürfnisse im Laufe der Jahre. Die wichtigste Aufgabe im Bauprozess e 5/38 Bauen & Sanieren aus dem Blickwinkel Nutzen - Energie – Bauökologie – Baubiologie hat die Bauherrschaft. Sie sollte möglichst genau Ihre Anforderungen, Bedürfnisse und Wünsche an das Gebäude zu definieren. Dieses Pflichtenheft bildet die Grundlage für eine optimale Planung. • Braucht es die Sauna im Keller wirklich? Wird man sie später auch wirklich regelmäßig benutzen? • Braucht es den Keller wirklich? Ein Passivhaus braucht keinen Heizkeller mehr, kann man dann nicht gleich auf den ganzen Keller verzichten? Mehr als 30% der grauen Energie (Energie für Brennen des Zementes, Betonherstellung, Transport) und ungefähr 30% der Rohbaukosten stecken im Keller. • Braucht es den Balkon wirklich? Hat er eine Funktion oder ist er nur als Gestaltungselement gedacht? Wie viel kostet der Balkon? • Braucht es die (Doppel-) Garage wirklich? Muss sie wirklich ins Haus integriert sein (mit allen damit verbundenen Nachteilen)? Oder reicht ein einfacher Carport? Vielleicht mit angrenzendem Lagerraum statt Keller? • Wie viele Zimmer braucht es? Wie groß dürfen / wie klein müssen sie sein? Gibt es die Möglichkeit, ein großes Zimmer durch eine leicht entfernbare (Schrank-) Wand zeitweise in zwei kleine Zimmer zu unterteilen, wenn die Fenster- und Türanordnung entsprechend geplant sind? • 6/38 Wie lange werden die Kinder im Haus wohnen? Was soll dann mit den Zimmern geschehen? Kann man das Einfamilienhaus einfach und ohne große Kosten in zwei Wohnungen unterteilen? Oder geht das nicht, weil sich die Treppe mitten im Haus befindet? Gibt es die Möglichkeit, auch im Obergeschoß eine Küche einzurichten? (Generationenhaus) • Was geschieht mit dem integrierten Büro nach der Pensionierung? Kann man es in eine Mietwohnung umbauen? Was ist dafür vorzusehen? Ein zukunftsorientiertes Haus muss veränderbar sein. Eingangs wurde gesagt, dass rund 80% der grauen Energie im Rohbau stecken. Dieser Rohbau sollte daher maximal flexibel gestaltet werden. Weitere Diskussionspunkte für das Gespräch mit dem Planer sind: • Wie gut lassen sich Rohrleitungen auswechseln? • Wie gut lassen sich Fenster auswechseln? (Gerade der Fenstereinbau birgt eine Reihe von Fehlermöglichkeiten: Ist die Laibung zu gering, steigt die Verwitterung der Oberfläche und PVC-Fenster wie Holzfenster müssen intensiver gepflegt werden. Falscher oder schlecht ausgeführter Fenstereinbau ist oft Ursache für Undichtheit und Zugerscheinungen, Wärmebrücken mit Kondensat- und Schimmelproblemen und viel "Zerstörungsarbeit" beim nächsten Fenstertausch) • Kann man den Pufferspeicher zur Not wechseln und (ohne Stemmarbeiten) einen neuen in den vorgesehenen Raum einbringen? (Türöffnungen, Treppenradius) • Wie ist der Wetterschutz der Fassade geplant? Mit welchem Aufwand lässt er sich erneuern? In welchen Zeitintervallen? • Wie kann man die Dämmstoffschicht erneuern und in welchen Zeiträumen und mit welchem Aufwand? • Wie ist die Fassade vor Witterungseinflüssen geschützt? (Vordach, Fensterlaibung) Wie kann dieser Witterungsschutz erneuert werden und in welchem Zeitraum? © EIV 2007 E. Drössler, J. Burtscher, H. Gmeiner, H. Krapmeier, W. Schlader, M. Schnetzer • Wurden die Grundlagen des konstruktiven Holzschutzes berücksichtigt? • Ist das Haus / die Wohnung / das Badezimmer barrierefrei und für eine Behinderung (unter Umständen auch vorübergehende wie einem Gipsbein) oder für Altersunbeweglichkeit / Altersunsicherheit geeignet? Ist der neue Wohnsitz "alterstauglich"? (Treppen, Stufen) • Welche Maßnahmen sind zur Vermeidung einer sommerlichen Überwärmung vorgesehen? Liegen die Sonnenschutzeinrichtungen außen und sind sie entsprechend geschützt in die Fensterund Fassadenkonstruktion integriert? • Sind alle Leitungen, auch die Elektroleitungen so geplant, dass sie die Luftdichte des Gebäudes nicht zerstören? • Gibt es Wärmebrücken? (Zukunftsorientiertes Bauen ist anders – hier wird nicht in Holz / Ziegel / Beton gedacht und geplant, sondern in Dämmung. Die dämmende Hülle wird konstruiert und dann sind die für die Statik erforderlichen Elemente so schonend einzubringen, dass sie den Dämmstoff möglichst nicht stören oder unterbrechen) • Wie gut können Fahrräder "unter Dach" abgestellt werden und wie viele? forderliche Platz für größere Dämmstärken fehlt, oder der Dachvorsprung zu gering ausgefallen ist. 2.2.1. Niedrige Errichtungskosten Diese Liste ist natürlich unvollständig, die wichtigen und wesentlichen Fragen sind von Fall zu Fall verschieden. Wichtig ist es, möglichst viele dieser und weiterer Fragen in der Planungsphase anzusprechen und zu klären. Je weiter die Bauphase fortgeschritten ist, umso geringer ist die Möglichkeit für Änderungen und umso höher wird der Änderungsaufwand. Steht der Rohbau, kann an manchen Stellen oft nicht einmal mehr die Dämmstärke verändert werden, weil um Türen und Fenster der er- e • Einfache und logische Konzepte verbessern die Gebäudequalität und senken die Baukosten. In einer frühen Planungsphase sind ökologische Maßnahmen zugleich auch Kosten senkend. Wenn man z.B. nur so viel Gebäudefläche verbaut, wie man braucht, senkt dies die Baukosten und entlastet die Umwelt. Niedrige Errichtungskosten sollten nicht durch Abstriche der Lebensqualität, des Komforts, der gestalterischen Qualität oder der Dauerhaftigkeit erreicht werden. • Raumbedarf und Komfort bestimmen maßgebend die Kosten und die Auswirkungen auf die Umwelt. Formulieren Sie Ihre Anforderungen und Bedürfnisse an das zukünftige Gebäude so präzise wie möglich. Damit können sie vermeiden, dass der Architekt einen Gebäudestandard plant, der über Ihre Bedürfnisse hinausgeht. Wenn Sie keine übertriebenen Komfortansprüche stellen oder Ihre bisherigen Vorstellungen zu hinterfragen bereit sind, geben Sie dem Architekten Spielraum für kostengünstige, ökologische und kreative Lösungen. Im Detail können folgende Aspekte unterschieden werden: • Raumorganisation: Achten Sie auf organisatorische Zusammenhänge der verschiedenen Raumgruppen. Dabei ist es wichtig, auch die Möglichkeit späterer Nutzungsänderungen (z.B. Raumunterteilung, Raumzusammenlegung, Dachausbau, Kellerausbau,...) mit in die Überlegungen einzubeziehen. • Raumgröße: Überprüfen Sie den unterschiedlichen Flächen- bzw. Volumenbedarf für Haupt-, Nebennutzungs- und Erschließungs- 7/38 Bauen & Sanieren aus dem Blickwinkel Nutzen - Energie – Bauökologie – Baubiologie räume. Achten Sie auf nutzungsneutrale Raumgrößen. • Raumqualität: Bei der Anordnung der Räume sollen die Anforderungen der verschiedenen Raumgruppen an Temperatur, Lärmtoleranz, Tages- und Kunstlichtbedarf, Notwendigkeit von Beschattungund Verdunkelungselementen, Beziehung zur Umgebung (Außenraum) beachtet werden. • Flexibilität: Veränderte Nutzungsbedürfnisse können durch gezielte Planung im Voraus berücksichtigt werden. Stichworte dazu sind Grundriss-, Möblierungs-, Wohnungsflexibilität. • Kompakte Gebäudeform: Einfache, kompakte Gebäudeformen benötigen nicht nur weniger Land, sie senken auch entscheidend Bau-, Betriebs-, Unterhaltskosten und schonen Ressourcen. Über 50% der Baukosten und häufig 80% der Herstellungsenergie der Baustoffe (Primärenergie) stecken in der Gebäudehülle und Tragkonstruktion. Je kleiner die Fläche der Gebäudehülle für eine bestimmte Nutzfläche ist, desto geringer sind die Gesamtkosten und der Bedarf an Energie und Rohstoffen. Über die Kompaktheit des Gebäudes wird im Stadium der ersten Projektentwürfe entschieden. Der Einfluss auf Kosten und Ökologie ist zu diesem Zeitpunkt bedeutend größer als bei Entscheidungen in späteren Bauphasen. • Einfache Gebäudestruktur: Unter Gebäudestruktur versteht man die Art der Anordnung der Räume horizontal innerhalb eines Geschosses und vertikal über die verschiedenen Stockwerke. Aspekte, die dabei beachtet werden sollen, sind: • Zonierung nach Nutzung/Installationen: Hauptnutzungen (wohnen/evtl. arbeiten), Erschließung (Gang/Treppe), 8/38 Nasszellen (Küche/WC/Bad) und Nebennutzungen (Abstellraum/Technik) sind zu Raumgruppen zusammenzufassen. Die Installationsverteilung für Heizung, Sanitär, Licht und Medien sollte möglichst einfach und über kurze Distanzen erfolgen. Räume mit Kalt- und Warmwasser sind direkt übereinander anzuordnen (vertikale Zonierung). • Zonierung nach Anforderungen: Räume mit gleichen oder ähnlichen Anforderungen an Tageslicht, Raumtemperatur, Raumklima und Lärmschutz sind zusammenzufassen. Pufferräume (z.B. Windfang) sind frühzeitig in der Planung zu berücksichtigen. • Statik: Die Tragstruktur sollte kurze Spannweiten aufweisen und eine geradlinige Lastableitung ermöglichen, die eine spätere räumliche Veränderbarkeit nicht einschränkt. • Planung: Die Planungsinstrumente des Architekten erlauben heute eine klare Strukturierung des Planungs- und Bauablaufes mit Leistungsnachweis, Kostenkontrolle und Qualitätssicherung für jede Bauphase (Vorstudie, Projektierung und Realisierung). • Vorfertigung: Die Vorfertigung (Holz-, Ziegel- oder Betonelementbau) verkürzt die Bauzeit, begünstigt Qualität und Präzision (Arbeit in der Werkhalle), verlangt jedoch eine exakte Planung. • Innovative Unternehmen bieten Leistungspakete an, welche die Koordination auf der Baustelle vereinfachen. Die Haftung/Verantwortung verteilt sich auf wenige Vertragspartner. © EIV 2007 E. Drössler, J. Burtscher, H. Gmeiner, H. Krapmeier, W. Schlader, M. Schnetzer 3. Der Energiebedarf Hauses eines Bevor der Energiebedarf eines Hauses und die Möglichkeiten zur Deckung erläutert werden, ist es zum näheren Verständnis notwendig, einen Blick auf die aktuelle Energieproblematik zu werfen. Lebensdauerkurven der heute bekannten Ölquellen (De Hubbert 2004) 3.1. Die aktuelle Energieproblematik – oder was kommt auf uns zu? Das Thema „Energie“ verfolgt uns je nach individueller Aufmerksamkeit seit mindestens zwei Jahrzehnten und wird auch für die kommenden Generationen Tagesthema bleiben. Und das aus mehreren Gründen: 3.1.1. Peak Oil Die fossilen Energieträger gehen zu Ende, allen voran das Erdöl. Jede Ölquelle hat eine so genannte Lebensdauerkurve. Nach dem ersten Anzapfen nimmt die Fördermenge kontinuierlich zu, erreicht ein Maximum und nimmt dann wieder ab bis zu ihrem Versiegen. Die Summe der Lebensdauerkurven aller bekannten Ölquellen zeigt, dass um das Jahr 2010 das Fördermaximum erreicht sein wird. (Deutsche Experten meinen, dass dieser Punkt bereits 2006 überschritten wurde.) Ab dann nehmen die Fördermengen kontinuierlich ab, weil neue Quellen nicht mehr in ausreichender Geschwindigkeit gefunden und erschlossen werden können. Die Nachfrage nach Öl steigt aber weiterhin dramatisch an – insbesondere durch den stark wachsenden Energiebedarf der USA, Chinas und Indiens. Öl wird knapp und in der Folge sehr teuer werden, man spricht von 200 Dollar pro Barrel und mehr. Man wird umsteigen auf andere Energieträger, dies wird dazu führen, dass auch diese knapp und sehr teuer werden. 3.1.2. Energiepreissteigerungen Da es in den vergangenen 20 Jahren vermieden wurde, in ausreichendem Ausmaß und ausreichender Geschwindigkeit auf Alternativen umzustellen, werden diese hohen Energiepreise bezahlt werden müssen, was dazu führen wird, dass die Reichen und Mächtigen noch reicher und mächtiger werden und die Armen noch ärmer und abhängiger. Gleichzeitig zeichnet sich ab, dass unsere Alterspensionen nicht so gut und so sicher sind, wie in den letzten Jahrzehnten von den Versicherungen behauptet wurde. Wer heute noch gut 10 oder 20 Jahre Abstand von seiner Pensionierung hat, weiß nicht, was er sich von seinen monatlichen Pensionseinkünften wird leisten können. (http://www.tecson.de/prohoel.htm) e 9/38 Bauen & Sanieren aus dem Blickwinkel Nutzen - Energie – Bauökologie – Baubiologie Hawaii den CO2-Gehalt der Atmosphäre täglich auf und bestätigt die kontinuierliche jährliche Zunahme: http://www.tecson.de/poelhist.htm 3.1.3. Die neuen Abhängigkeiten Die großen Ölreserven (rund 85%) liegen im vorderen Orient. Nur 15% sind verteilt auf Ostasien, Nord- und Südamerika, Europa, Afrika und Russland. Wir werden also in Zukunft ganz deutlich von den Arabischen Ländern (Saudi Arabien, Kuwait, Syrien, Iran, Irak) abhängig sein. Geld, das für die heimische Wirtschaft und heimische Wertschöpfung wichtig wäre, wird vermehrt in diese Länder abfließen. In der Zeit seit dieser Erkenntnis bis heute (1950 bis 2000) wurde trotzdem sechs Mal so viel Öl verbrannt, wie seit dem Beginn der industriellen Ölförderung (ca. 1900) bis 1950. Inzwischen ist es unangezweifelt nachgewiesen, dass die Zunahme des Kohlendioxids zu einem Temperaturanstieg der Atmosphäre und in weiterer Folge zu einer Klimaveränderung führt, die nicht umkehrbar ist und die bereits begonnen hat. Es kann noch niemand abschätzen, welche Folgen es auf das Klima und die Menschen haben wird, wenn alle noch verfügbaren Öl-, Gas- und Kohlevorkommen tatsächlich verbrannt werden. Eine Rekonstruktion des CO2-Gehaltes der Atmosphäre mittels Analyse von Gasbläschen in Gletschereis zeigt einen kontinuierlichen Anstieg des CO2Gehaltes seit Beginn der industriellen Revolution: (BP Statistical Review of World Energy, Oil and Gas Journal, 1998) 3.1.4. Die Atmosphäre verändert sich Unabhängig von der Reichweite des Öls muss der Zustand unserer Atmosphäre gesondert beachtet werden. Spätestens seit den 50er Jahren des 20. Jahrhunderts ist bekannt, dass das Kohlendioxid der Atmosphäre aufgrund der Verbrennung von fossilen Energieträgern messbar ansteigt und dass dadurch unvorhersehbare Klimaveränderungen zu erwarten sind. Seit 1958 zeichnet ein Labor in 10/38 © EIV 2007 E. Drössler, J. Burtscher, H. Gmeiner, H. Krapmeier, W. Schlader, M. Schnetzer 3.1.5. Energieverbraucher Nummer eins ist die Raumheizung In unseren mitteleuropäischen Industrienationen ist der Energieverbraucher Nummer 1 die Raumheizung (inkl. Warmwasserbereitung) mit rund 40%, gefolgt von Verkehr und Industrie mit jeweils rund 30%. 3.1.7. Passivhaus Um aus einer konventionellen Planung ein Passivhaus zu machen, müssen folgende Maßnahmen umgesetzt werden: Dabei gibt es seit Beginn der 90er-Jahre ein Bau- und Wohnkonzept, bei dem auf ein konventionelles Heizsystem verzichtet werden kann und bei dem der Energiebedarf für Raumwärme um 80% bis 90% kleiner ist, als bei den üblichen konventionellen Baukonzepten: das Passivhaus. • Orientierung an der Sonne – Südfenster haben auch im Winter eine positive Energiebilanz, wenn die Glasqualität entsprechend gut gewählt wurde: es kommt tagsüber mehr Energie herein, als in der Nacht und während Schlechtwetterperioden verloren wird. Große Fenster nach Norden, Osten oder Westen wirken im Winter wie "ein Wassereimer mit der Öffnung nach unten": die Wärme geht verloren ohne eine Chance auf auch nur kleinste Gewinne. • Verbesserung der Kompaktheit (Verhältnis von Oberfläche zu Volumen) • Optimierung der Dämmung (ein Passivhaus hat je nach Größe, Kompaktheit, Dämmstoffqualität und Standortklima 25 bis 35 cm Wärmedämmung) • Elimination von allen Wärmebrücken, auch jene, die bei konventioneller Bauweise als solche gar nicht in Erscheinung treten • Sicherstellung der Luftdichtheit • Fenster mit bester Dreischeibenverglasung, thermisch getrenntem Randverbund, wärmegedämmten Rahmen und wärmebrückenfreiem und luftdichtem Einbau • Einplanung einer Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung • Als Folge kann auf das konventionelle Heizsystem (Öltankraum oder Gasanschluss, Kessel, Verteilsystem / Pumpen / Rohrleitungen, Regelung, Heizkörper) verzichtet werden. Reduktion des Heizwärmebedarfs von 1985 bis heute: erst durch Wärmeschutzvorschriften, heute durch die Passivhaustechnologie. 3.1.6. Gute Lösungen für den größten Verbrauchssektor Von 1991 bis 1995 wurde das Passivhaus entwickelt und heute gibt es in Deutschland, der Schweiz und Österreich mehrere tausend Wohneinheiten in Einfamilienhäusern und Mehrwohnungshäusern, die ohne konventionelles Heizsystem und ohne fossile Energieträger angenehm und warm und mit mehr Behaglichkeit und Wohnkomfort als zuvor über den Winter kommen. Folgende Komfortsteigerung ist dadurch zu erwarten: • e warme Innenwände durch beste Wärmedämmung 11/38 Bauen & Sanieren aus dem Blickwinkel Nutzen - Energie – Bauökologie – Baubiologie • keine "Strahlungskälte" in der Nähe der Fenster, Sitzen neben dem Fenster im Winter oder ein Aufstellen von Betten neben bodentiefen Fenstern ist möglich • ständig frische Luft in allen Räumen, auch bei geschlossenen Fenstern (z.B. wegen Frosttemperaturen, Staub-, Pollen-, Geruchsoder Lärmbelastung) • Nur noch geringer Staubeintrag von außen in den Wohnräumen (Filter) • größere Freiheit bei der Möblierung weil keine Heizkörper einzuplanen sind Durch die Minimierung der Wärmeverluste werden im Passivhaus Energiequellen tragend, die bei den hohen Wärmeverlusten der konventionellen Bauweise gar nicht in Erscheinung treten: die Solargewinne und die internen Gewinne (Wärme aus Personenabwärme, Geräte- und Beleuchtungsabwärme). Unser Klima ist der passende Partner: kalte Temperaturen sind in unseren Breiten nur bei klarem Himmel möglich. Sehr kalte Nächte treten gepaart mit klaren und damit sonnigen Tagen auf – das Passivhaus wärmt sich durch passive Sonnenenergienutzung. Wenn man nicht abschattet, sind in solchen klaren Winterperioden Raumtemperaturen bis 27 Grad Celsius möglich. Und in Nebelzeiten, bei Wegfall der Sonne, sind die Außentemperaturen nicht besonders tief, meistens um Null Grad Celsius oder knapp darüber oder darunter. In dieser Zeit reichen dem Passivhaus die internen Gewinne und es kühlt ebenfalls nicht aus. Jedes Passivhaus hat immer noch eine Heizung, aber eine winzige. Das kann eine konventionelle Öl- oder Gasheizung, oder eine ökologisch verträglichere Holz, Pellets-, Biogas-, oder Kleinstwärmepumpenheizung sein. Die Kleinstwärmepumpe ist direkt im so genannten "Lüftungskompaktgerät" ein- 12/38 gebaut. Sie entnimmt die gesamte Wärme der verbrauchten Abluft, "pumpt" sie auf die höhere Heiztemperatur und führt diese Wärme der kalten frischen Außenluft zu. Diese wird dann zu den Wohn-, Arbeits- und Schlafräumen geführt. Damit haben die Räume immer frische Luft und die gewünschte Raumtemperatur. Die gesamte Haustechnik für warme Räume und warmes Wasser ist damit in einem Kühlschrankgroßem Gerät eingebaut und braucht zusammen mit dem Warmwasserspeicher nicht mehr als 1 bis 2m² Platz und kann im Flur, Abstellraum oder in der Küche eingebaut werden. Während die übliche Heizperiode von ca. Anfang Oktober bis ca. Ende April dauert und in diesem Zeitraum im österreichischem Normklima an 180 bis 240 Tage geheizt werden muss, ist das bei Passivhäusern deutlich kürzer: 30 bis 60 Tage unabhängig davon, welche Heizung in einem Passivhaus eingebaut ist. Wärmelieferung aus dem Pufferspeicher an sonnenarmen Tagen Durch die sehr gute Wärmedämmung, die Wärmerückgewinnung in der Lüftung und die verbesserte Luftdichtheit wird auch das Auskühlverhalten sehr günstig beeinflusst. Ein Passivhaus kühlt bei Wegfall der Wärmeversorgung (Wolkendecke, keine Sonne, Personenabwesenheit) gar nicht erst so tief aus, wie ein konventionelles Haus bei Ausfall der Hei- © EIV 2007 E. Drössler, J. Burtscher, H. Gmeiner, H. Krapmeier, W. Schlader, M. Schnetzer zung. Fällt bei einem konventionellen Haus die Heizung aus (z.B. durch mehrtägigen Stromausfall) so können bei entsprechender Außentemperatur nach etwa 4 Tagen die Rohrleitungen beginnen einzufrieren. Ein Passivhaus hingegen kühlt bei Stillstand (Wegfall der Lüftung, keine Personen anwesend, keine Sonne) nicht unter ca. 14 Grad Celsius ab. Damit gilt ein Passivhaus als krisensicher. 3.1.8. Faktor-10-Sanierung Bei vielen Gebäuden ist eine Sanierung auf Passivhausstandard oder in die Nähe des Passivhausstandards möglich. Dabei wird der Heizenergieverbrauch rund um den Faktor 10 reduziert, daher der Name. Ausschlaggebend ist die Qualität des Rohbaues, im Speziellen die Kompaktheit des Gebäudes, die Möglichkeit, Dämmstoff an der Fassade anzubringen und die Orientierung an der Sonne. Eine Faktor10-Sanierung ist eine tief greifende Sanierung, bei der unter Umständen auch die Größe der Fensteröffnungen verändert werden muss. Die Lüftungsanlage wird nachträglich eingebaut, auch dafür gibt es Lösungen. Entweder werden die Lüftungskanäle in den Gängen geführt und durch eine abgehängte Decke verkleidet oder auch in der (dicken) Außendämmung. äquivalent pro m² beheizter Bruttogeschossfläche und Jahr) 3.1.10. Sanierungsziel Und wo muss der Heizwärmebedarf einer heute geplanten, zukunftsfähigen Gebäudesanierung liegen? 3.1.9. Neubauziel Wo liegt der Heizwärmebedarf (Ergebnis des Energieausweises) eines heute geplanten zukunftsfähigen Hauses? • Ohne Lüftung, nur mit moderner Wärmedämmung und konventionellem Heizsystem: maximal 40 kWh/(m², Jahr, 4 Liter Heizöläquivalent pro m² beheizter Bruttogeschossfläche und Jahr) • Mit moderner Wärmedämmung und Lüftung mit Wärmerückgewinnung: maximal bei 25 kWh/(m², Jahr, 2,5 Liter Heizöläquivalent pro m² beheizter Bruttogeschossfläche und Jahr) • Bei einem Passivhaus: unter 10 kWh/(m², Jahr, 1 Liter Heizöl- • Ohne Einbau einer Lüftung, nur mit moderner Wärmedämmung und konventionellem Heizsystem: maximal 50 kWh/(m², Jahr, 5 Liter Heizöläquivalent pro m² beheizter Bruttogeschossfläche und Jahr) • Mit moderner Wärmedämmung und Lüftung mit Wärmerückgewinnung und "Restheizung": maximal bei 30 kWh/(m², Jahr, 3 Liter Heizöläquivalent pro m² beheizter Bruttogeschossfläche und Jahr) • In günstigen Fällen ist auch eine Sanierung zum Passivhaus möglich. Hinweis: In diesem Text sind immer wieder (Energie-) Kennwerte angegeben. Das darf nicht darüber hinwegtäuschen, e 13/38 Bauen & Sanieren aus dem Blickwinkel Nutzen - Energie – Bauökologie – Baubiologie dass die energietechnische Ausstattung des Hauses nur einen Rahmen für den Energieverbrauch vorgibt. Das Benutzerverhalten hat einen wesentlichen Einfluss auf den tatsächlichen Verbrauch. Die Angaben in dieser Arbeit halten sich an die Normen: als Raumtemperatur wird immer von konstant +20°C ausgegangen. Für den Wärmeverlust durch das Lüften wird von einem Luftaustausch von 0,6 pro Stunde ausgegangen (d.h. dass nach 1 Stunde und 40 Minuten das komplette Raumluftvolumen 1x erneuert wird) Wenn die tatsächlichen Raumtemperaturen jedoch niedriger oder höher (ca. +/-6% pro Grad C) und die tatsächlichen Fensteröffnungszeiten geringer (und damit weniger frische Luft im Raum) oder höher (und damit mehr frische Luft als hygienisch notwendig im Raum, was allerdings keinen zusätzlichen Nutzen schafft - durch mehr Waschen wird ein sauberes Hemd nicht sauberer) sind, wird der Heizwärmeverbrauch geringer oder höher sein als der nach Norm errechnete Heizwärmebedarf. Gemessene Werte aus der Praxis zeigen übliche Abweichung von -50% bis +200% (die Hälfte bis das Dreifache) vom nach Norm errechneten Wert. Das gilt für alle Standards: Bautechnikverordnung - Niedrigenergiehaus - Passivhaus. Aber bedenken Sie: das Doppelte von fast nichts wie beim Passivhaus ist immer noch wenig. 3.2. Der Heizwärmebedarf oder: wie viel Energie braucht ein Gebäude? Wie sparsam oder verschwenderisch ein Gebäude in Bezug auf den zu erwartenden Energieverbrauch für die Beheizung ist, kann durch den so genannten Heizwärmebedarf ausgedrückt werden. Der HeizwärmeBEDARF eines Hauses ist eine Rechengröße auf Basis der thermischen Qualität und zeigt, wie viel Wärme dem Gebäude im Winter (Durchschnittsklima am Standort) zugeführt werden muss, damit es kontinuierlich in allen beheizten Räumen 20°C hat. Diese Zahl beschreibt noch nicht den tatsächlichen Verbrauch. Zum Heizwärmebedarf kommen noch die 14/38 Heizungsverluste und Heizwärmeverteilverluste (ca. 15-25%) dazu, sowie die Schwankungen durch Abweichungen vom Normklima und der Einfluss des Benutzerverhaltens. Dieses hat mit Abstand den größten Einfluss. In Summe kann der tatsächliche Verbrauch gegenüber dem rechnerischen Bedarf um -50% bis +100% schwanken. Der Heizwärmebedarf wird in kWh/(m², Jahr) (Kilowattstunden pro Quadratmeter und Jahr) angegeben. Bezugsgröße ist dabei die beheizte Bruttogeschoßfläche, also inklusive der angrenzenden Grundflächen der Mauern und Zwischenwände. Hinweis: Weil in zahlreichen Publikationen, vor allem in jenen aus Deutschland, die Bezugsgröße für den m² der beheizte m² Wohnnutzfläche ist, sind die Werte für den Heizwärmebedarf oder den Heizenergieverbrauch umzurechnen. 1m² Wohnnutzfläche = ca. 1,3 bis 1,4 m² Bruttogeschoßfläche, bzw. 1 m² Bruttogeschoßfläche = ca. 0,7 bis 0,8m² Wohnnutzfläche. 50 kWh Heizwärmebedarf pro m² Bruttogeschoßfläche entsprechen daher 65 bis 70 kWh Heizwärmebedarf pro m² Wohnnutzfläche. 50 kWh Heizwärmebedarf pro m² Wohnnutzfläche entsprechen daher 35 bis 40 kWh Heizwärmebedarf pro m² Bruttogeschoßfläche. Energieverbrauchsangaben werden in Österreich auf die Bruttogeschossfläche bezogen. Alle Verbrauchsangaben in dieser Arbeit sind daran gehalten. Der Heizwärmebedarf pro m² ist jene Größe, die ab 2008 im verpflichtenden baurechtlichen Energieausweis angegeben werden muss und der für die Klassifizierung des Gebäudes ausschlaggebend ist. Diese Zahl ist ähnlich dem Verbrauch pro 100 km, welcher beim Auto angibt, wie viel Sprit für das Fahren benötigt wird. Nun beeinflussen den Heizwärmebedarf einige wichtige Umstände bzw. Maßnahmen, die es bei der Planung zu berücksichtigen gilt: © EIV 2007 E. Drössler, J. Burtscher, H. Gmeiner, H. Krapmeier, W. Schlader, M. Schnetzer • Bauteile (Wände, Decken, Fenster, Böden) mit guter Dämmwirkung (kleiner U-Wert) reduzieren den Heizwärmebedarf stark. • Häuser mit vielen Vor- und Rücksprüngen und Erkern, Bungalows oder L-förmigen Grundrissen müssen mehr gedämmt werden, um einen niedrigen Heizwärmebedarf zu erreichen, als kompakt gebaute Häuser. • Große Wohnbauten (Mehrwohnungshäuser) erreichen leichter kleine Heizwärmebedarfswerte als kleine Einfamiliehäuser. • Lufträume, Galerien oder hohe Räume bewirken einen höheren Heizwärmebedarf • Größere Fenster zur Sonne hin reduzieren den Heizwärmebedarf, weil dann die Sonnenenergie (passiv) genutzt werden kann. • Orientierung an der Sonne: große Fensterflächen, die NICHT nach Süden orientiert sind, wirken wie ein Wassereimer, der mit der Öffnung nach unten getragen wird…. • Lüftungsgeräte, die mit Wärmetauschern die Energie aus der Abluft der frischen Zuluft zuführen, reduzieren stark den Heizwärmebedarf. Ein nach den derzeit gültigen Bauordnungen (2007) gebautes Haus hat einen Heizwärmebedarf von 70 bis 80 kWh/(m², Jahr). Bereits besser sind die Gebäude, die nach den Anforderungen der verschiedenen Wohnbauförderungsrichtlinien in Österreich gebaut werden. Hier liegen die Maximalbedarfswerte zwi- Standard (2006/07) guter Standard sehr gutes Haus Passivhausqualität U-Werte in W/m²K schen 50 und 60 kWh/(m², Jahr). Mit viel Dämmung in beheizten Gebäudehüllen schafft man Werte zwischen 30 und 40 kWh/(m², Jahr), je nachdem, wie kompakt der Baukörper ist. Heizwärmebedarfswerte unter 30 kWh/(m², Jahr) sind nur mit einer komfortgeregelten Beund Entlüftungsanlage möglich. Ein gutes Niedrigenergiehaus mit einer Be- und Entlüftung erreicht 15 bis 25 kWh/(m², Jahr). Das Passivhaus hat einen Heizwärmebedarf von kleiner als 10 kWh/(m², Jahr). Der Heizwärmebedarf ist somit ein Gebäudekennwert in einem bestimmten Klima. Mit Hilfe dieses Wertes kann leicht errechnet werden, wie viel Energie die Heizung pro Jahr für das Gebäude bereitstellen muss. 3.2.1. Der U-Wert Oft wird in diesem Zusammenhang auch der U-Wert (ehemaliger k-Wert) von Bauteilen erwähnt. Hier gilt die Regel: je niedriger die U-Werte der Bauteile sind, umso geringer ist der Wärmeverlust durch die Bauteile und umso kleiner ist der daraus ermittelte Heizwärmebedarf. Die U-Werte der Wärme verlierenden Gebäudehülle stellen die Basis der Heizwärmebedarfsberechnung dar. Die folgende Tabelle zeigt, welche UWertanforderungen (Angaben in W/m²K) an die Bauteile gegeben sein müssen, um die verschiedenen Energieniveaus der Gebäudehülle zu erreichen. Dabei wird von einem kompakten Gebäude ausgegangen. Außenwand Decke oben Decke unten Fenster 0,35 – 0,30 0,30 – 0,25 0,50 – 0,40 1,6 0,25 – 0,20 0,20 – 0,15 0,25 – 0,20 0,18 - 0,15 0,40 – 0,35 0,25 – 0,20 1,4 1,2 0,15 – 0,10 0,12 – 0,09 0,15 – 0,12 0,8 e 15/38 Bauen & Sanieren aus dem Blickwinkel Nutzen - Energie – Bauökologie – Baubiologie 3.2.2. Wie dick muss die Dämmung sein? Die Dämmstärke liegt bei einem U-Wert von 0,3 W/m²K bei rund 12 cm herkömmlichen Dämmstoffs und beim UWert von 0,2 W/m²K bei 20 cm. Mit 25 cm konventionellem Dämmstoff in der Konstruktion erreicht man etwa 0,16 W/m²K, mit 30 cm einen U-Wert von 0,13 W/m²K. Wie dick eine Dämmung sein muss, bestimmt das jeweilige Landesbaugesetz und die zugehörige Landesbauordnung. Wie dick die Dämmung sein soll, das bestimmt die Bauherrschaft mit ihren zukunftsfähigen Ansätzen bei der Errichtung oder bei der Sanierung eines Hauses. In der Sanierung muss man oft in Hinblick auf die sinnvolle oder gewünschte Dämmstärke einen Kompromiss eingehen. Da bleibt einem beim einen oder anderen Detail nichts anderes übrig, als auf ein paar Zentimeter Dämmstärke zu verzichten. Aber diese Not „am einen Ende“ des Hauses kann durch eine Mehrdämmung „am anderen Ende“ möglicherweise wieder kompensiert werden. 3.2.3. Das Fenster als Spezialfall Sind bei einem nicht durchsichtigen Bauteil (Wände, Decken, Dächer, Türen) nur die Wärmeverluste in der Energiebilanz wichtig, so müssen beim Fenster die Verluste und die (Solar)Gewinne berechnet werden. Leider ist es so, dass sehr gut dämmende Gläser weniger direkte Sonnenenergie in den Raum lassen als andere. Hier muss ein Optimum zwischen diesem gegenläufigen Verhalten (U-Wert Glas und g-Wert Glas) gesucht werden. Der heutige (2007) Mindest-Standard beim Fenster ist ein 2-Scheibenglas mit einem Glas-U-Wert von 1,1 W/m²K (Argonfüllung) und einem Rahmen-U-Wert von 1,5 W/m²K. Das ergibt bei einer durchschnittlichen Fenstergröße einen Fenster-U-Wert von rund 1,3 W/m²K. Wer sich in Bezug auf den Energieverlust ein Topp-Fenster kaufen möchte, bestellt 16/38 eine 3-Scheibenverglasung mit einem Glas-U-Wert von 0,6 oder 0,7 W/m²K (Argon) und einen Rahmen mit einem UWert von ca. 0,95 W/m²K (Holz, 100 mm Dicke). Das ergibt einen Fenster-UWert von 0,85 bis 0,80 W/m²K. (Standard bei Niedrigenergiehäusern und im Passivhaus) Es gibt auch Zweischeibenverglasungen mit einem Glas-U-Wert von 1,0 W/m²K auf dem Markt. (Vorsicht: oft wird dafür noch die Kennzeichnung nach alter, seit 2001 nicht mehr gültiger Norm verwendet, dann werden 0,9 W/m²K angegeben. Die energietechnischen Eigenschaften der Fenster müssen nach EN 10077 gekennzeichnet sein) Der bessere Wert von 1,0 wird durch eine Kryptonfüllung erreicht. Krypton ist ein sehr viel selteneres Gas als Argon und benötigt viel mehr Energie bei der Gewinnung, die Krypton-Fenster sind also in ihrer Herstellung ökologisch stärker belastend als die Argon befüllten Fenster. Außerdem haben sie einen kleineren Scheibenabstand und sind damit in der Größe limitiert. Bei großen Flächen würden die Scheiben bei Druckschwankungen und Wind zusammenschlagen und bersten. Die thermische Qualität der Fenster hängt auch noch von einigen anderen Punkten ab: • Ein guter Glasverbund der zwei oder drei Gläser (Kunststoff, Edelstahl) reduziert den U-Wert und hebt die Oberflächentemperatur des Glases innen am Rand – ein ganz wichtiger Punkt in Bezug auf den Tauwasserausfall bei Fenstern an sehr kalten Wintertagen. • Sprossen oder Fensterteilungen verschlechtern den Gesamt-UWert des Fensters. • Der Anschluss des Fensters an die angrenzenden Bauteile muss penibel genau ausgeführt werden. Die Energiebilanz des Fensters und somit der Beitrag für einen niedrigen Heizwärmebedarf hängt auch von der Lage im Gebäude ab. Selbstredend gewinnt ein © EIV 2007 E. Drössler, J. Burtscher, H. Gmeiner, H. Krapmeier, W. Schlader, M. Schnetzer südorientiertes Fenster ungleich mehr Energie als ein gleich gutes, welches nach Norden orientiert ist. Vorsicht ist geboten, wenn die Süd-, Südwest- bzw. Westverglasungen im Verhältnis zum dahinter liegenden Raum zu groß gewählt werden. Das bringt zwar einen hohen Energiebeitrag, verursacht allerdings auch in der warmen Jahreszeit unerträglich hohe Raumtemperaturen. Da hilft nur eines: eine optimal funktionierende Beschattung. Wird nach Energiekriterien eine Befensterung optimiert, so führt das beim gut gedämmten Haus zu einem Verglasungsanteil im Süden bis zu 40%. Im Westen resp. Osten sowie im Norden sind die Fensteröffnungen nach der notwendigen Belichtung möglichst klein zu halten. 3.2.4. Luftdichtheit Bei Einbau einer Be- und Entlüftung aber auch zur Vermeidung von Durchfeuchtungen der Gebäudehülle ist auf die Luftdichtheit der Gebäudehülle zu achten. Denn nur in einem dichten Gebäude funktioniert die Lüftung optimal und es gibt keine Falschluftmengen, die am Wärmetauscher vorbeigehen. Diese Luftdichtheit muss durch richtige Planung der dichtenden Schicht und fachgerechte Ausführung dieser sichergestellt werden. Hier sind vor allem die Anschlüsse von den Wänden zu den Fenstern und zum Dach zu beachten. Aber auch die Installationsrohre (Elektro-, Sanitärleitungen) müssen wohl überlegt geplant und fachgerecht installiert werden. Vor allem darf nicht nachher durch unvorsichtiges Montieren der Leitungen die Luftdichtheitsebene (z.B. Folie) verletzt werden. In einem Zahlenwert kann die Luftdichtheit in Form des festgestellten Luftwechsels bei einem genau definierten Gebäudeüberdruck (50 Pascal) angegeben werden. Der Luftwechsel im Neubau sollte bei diesen Bedingungen kleiner als 1 sein, wenn keine Be- und Entlüftung eingebaut ist, ansonsten sollte er kleiner als 0,6 sein. 3.2.5. Die Reihenfolge der Energieoptimierung in der Planungsphase Es gibt so etwas wie eine logische Reihenfolge der Planungsschritte und Maßnahmen auf dem Weg zu einem Niedrigenergiehaus, egal, ob Neubau oder Sanierung: • Auf die Kompaktheit des Gebäudes achten, je mehr „Auswüchse“ es zeigt, umso größer ist die Kühlfläche • Südorientierung sicherstellen: Fensterflächen, die nicht nach Süden zeigen wirken wie ein Wassereimer mit der Öffnung nach unten • Fenster den Himmelsrichtungen entsprechend optimieren: nach Osten, Westen und Norden möglichst kleine oder keine, nach Süden auf erforderlichen Solarertrag abstimmen, Beschattungssystem nicht vergessen • optimale Fensterqualität einbauen • Erforderliche oder wenigstens die maximal mögliche Dämmung aufbringen, dabei Wärmebrücken eliminieren (ist besonders bei Sanierungen schwierig) • Entscheidung Lüftungsanlage ja/nein, dann auch die Luftdichtheit sicherstellen • Entscheidung Solaranlage mit oder ohne Heizungseinbindung ja/nein • Photovoltaikanlage mit oder ohne Netzeinbindung ja/nein oder eventuell zum Antrieb der Lüftung und Solaranlage? 4. Wie heizen? Die Raumwärme- und Warmwasserversorgung Wie oder womit heizen ist in Zeiten steigender Energiepreise wohl die wichtigste Frage von Bauleuten, die sich über einen Neubau oder eine Sanierung den Kopf zerbrechen. Bevor die verschiedenen e 17/38 Bauen & Sanieren aus dem Blickwinkel Nutzen - Energie – Bauökologie – Baubiologie Heizungsarten kurz vorgestellt werden, sollen einige Grundhaltungen den konkreten Überlegungen zur Heizung vorangestellt werden. Das Um und Auf ist eine energietechnisch gut gebaute bzw. sanierte Gebäudehülle: Bevor über die Heizung nachgedacht wird, muss man sich unbedingt über den Energiebedarf des Hauses Gedanken machen. Man sollte viel intensiver darüber nachdenken, wie man den Bedarf an Energie reduzieren kann als dass man darüber nachdenkt, wie der Bedarf gedeckt werden kann. Ein zu beheizendes Gebäude ist wie ein Mostfass mit Löchern, das dauernd nachgefüllt werden muss, wenn man es voll halten möchte. Und wer käme denn auf die Idee, laufend Most nachzufüllen, wenn es durch Ritzen und undichte Stellen beim Spund heraustropft? Wir würden alles daran setzen, die Stellen dicht zu bekommen! Und so sollte man es auch beim Gebäude machen. Je besser ein Gebäude gedämmt wird, umso geringer ist der noch verbleibende Energieeinsatz und umso geringer wird die Bedeutung der Heizung und all die damit verbundenen Sorgen zu Investitionskosten, Energiepreissteigerungen, Abhängigkeiten, Verfügbarkeit usw. Und hat man einmal sein Haus so gut gedämmt, dass es ein Passivhaus ist, dann ist man die Sorge der konventionellen Heizung los. Die Energiepreise: Generell sollte man sich von den momentan herrschenden Energiepreisen der verschiedenen Energieträger nicht verleiten lassen, und gar auf den billigsten setzen. Eines wird mit hoher Wahrscheinlichkeit eintreten: alle Energieträger werden teurer werden. Nicht nur Heizöl und Erdgas, auch Strom und Holz in den verschiedensten Formen werden sich dem „Markt“ anpassen. Je weniger Energie benötigt wird, umso geringer ist man von sicher eintretenden Preisanstiegen betroffen. Wenn Amortisationsberechnungen gemacht werden, sollten verschiedene Varianten durchgespielt werden, sie sollten nicht mit den Energiepreisen der Vergangenheit sondern mit denen der Zukunft gerechnet werden. 18/38 Beste Technologie: Es sind generell die neuesten und energieeffizientesten Technologien einzusetzen. Das gilt nicht nur bei den nicht erneuerbaren Energieträgern Heizöl und Erdgas, sondern auch bei den Erneuerbaren. Beim Wärmeverteilsystem an die Zukunft denken: Ein Heizkessel oder ein anderes Heizgerät ist nach 15 Jahren technisch überholt, nach 20 – 25 Jahren hat er/es seine zu erwartende Nutzungsdauer erreicht und kann jederzeit defekt werden. In diesen Zeiträumen kann sich viel tun. Deshalb sollte man sich durch die Entscheidung heute nicht eine Erschließung eines anderen Energieträgers im wahrsten Sinne des Wortes „verbauen“. Da der neue Energieträger in 20 Jahren mit großer Wahrscheinlichkeit „Sonnenenergie“ heißen wird, ist bei einem Verteilsystem, das heute gebaut wird und das länger als 20 Jahre hält, darauf zu achten, dass die notwendigen Temperaturen der Wärmeverteilung auf einem möglichst tiefen Niveau erfolgen sollte (kleiner 35°C). Je niedriger diese Temperatur ist, umso effizienter kann erneuerbare Energie genützt werden. Vorsicht mit komplizierten Anlagen: In Zeiten der Effizienzsteigerung ist man bestrebt, jede irgendwo verlorene Kilowattstunden nutzbar zu machen. Damit das auch automatisch geschieht, braucht es eine Regelung dazu, womöglich eine zusätzliche Pumpe, Leitungen oder gar einen weiteren Wärmetauscher. Da kann es vorkommen, dass man mit einem kompliziertem Heizsystem konfrontiert ist, bei dem sich nur mehr die Fachleute auskennen und ohne diese eine Fehlfunktion nicht mehr erkennbar ist. Viele Pumpen und Rohleitungen, Regelungen und sonstige notwendige Heizungsanlagenelemente sind auf Störungen viel Anfälliger als einfache und überschaubare Systeme. Jede Pumpe, die nicht eingebaut wird, kann nicht kaputt gehen, jeder Regler, der nicht benötigt wird, muss nicht eingestellt werden und kann sich auch nicht verstellen. © EIV 2007 E. Drössler, J. Burtscher, H. Gmeiner, H. Krapmeier, W. Schlader, M. Schnetzer Die richtige Auslegung: Alle Erklärungen zu den Heizanlagen gehen davon aus, dass die Planung und Ausführung einwandfrei sind. Das heißt verkürzt, dass die Kesselgröße den Heizlastanforderungen angepasst ist, dass die Wärmeverteilung dem Kessel ideal entspricht und dass die Heizkörper genau berechnet wurden. Besonders wichtig sind die dokumentierten Inbetriebnahmen, die alle Einstellwerte von Kesselsteuerungen und Regelungen enthalten. Selbstverständlich liegen als Dokumentation Ausführungspläne vor, die gegebenenfalls auch die getroffenen Veränderungen, welche bei der Bauphase gemacht wurden, enthalten. Lösung. Die Suche der Lösung ist allerdings mit einigen Mühen und Entscheidungen verbunden. Wenn Überlegungen gemacht werden, welche Heizung in Frage kommt, sollte zuerst die persönliche Wichtigkeit folgender Fragen beurteilt werden: 4.1. Die Heizung Niemand kauft sich eine Heizung, um der Heizung willen, sondern er möchte „nur“ einen aus seiner Sicht richtig erwärmten Wohnraum. Wenn man sieht, mit welchen Mitteln versucht wird, die Heizung aus dem Blickfeld zu verdrängen - der Kessel in den dunkelsten Kellerraum, die Heizkörper hinter den Vorhang, die Rohrleitungen in die Wände, der Wärmetauscher in den Fußboden - dann fragt man sich, warum sich die Menschen trotzdem noch so viele Gedanken über die Heizung selbst machen. Offensichtlich wollen sie wissen, wie denn der warme Raum zustande kommt, für den sie laufend (viel) bezahlen. Die Betrachtungen „der Heizung“ eines Gebäudes bestehen fast immer aus zwei Elementen: dem Energieträger (Öl, Gas, Strom, Holz) zum Heizen und dem technischen Gerät (Heizkessel, Wärmepumpe). Bevor auf die einzelnen Kombinationen Energieträger - Heizgerät eingegangen wird, ein paar Überlegungen zur Entscheidungsfindung, welche Heizung denn die Idealste ist. Vorab: es gibt sie nicht generell, „die richtige Heizung“ oder „den richtigen Brennstoff“. Es gibt aber unter Berücksichtigung einiger Kriterien, deren Bewertung und anderer wichtiger Randbedingungen für jeden Fall eine optimale • Ist es mir wichtig, dass der eingesetzte Energieträger sich erneuert (Erneuerbarkeit)? • Welche Anforderung wird an Komfort und Bedienbarkeit gestellt? (Heizkomfort)? • Wie wichtig sind die Kosten, die in den nächsten 20 Jahren durch die Heizung zu erwarten sind (Gesamtkosten)? • Welches Platzangebot steht für das Heizsystem zur Verfügung (Platzbedarf)? • Ist ein hoher Anteil an der regionalen Wertschöpfung wichtig (Wertschöpfung)? • Welche Bedeutung haben die lokalen Schadstoffbelastungen (lokale Umwelteinwirkungen)? • Wie wichtig ist die Umweltbelastung durch zusätzlichen CO2Ausstoß (Klimawirksamkeit)? • Welche Bedeutung hat die Möglichkeit, den Brennstoff/Energieträger am Ort der Verwendung lagernd zu halten (kurzfristige Verfügbarkeit) oder umgekehrt, welche Lieferantenabhängigkeit möchte man eingehen? Jede der folgend beschriebenen Heizanlagen hat in diesen Kriterien Stärken (++) bzw. Schwächen (--). Kombiniert mit der eigenen Bewertung ergibt sich somit „das persönlich ideale Heizsystem“. 4.1.1. Die Ölheizung: Die Ölheizung und der dazu benötigte Brennstoff Heizöl extra leicht ist ein allseits bekannter, beim Verbraucher la- e 19/38 Bauen & Sanieren aus dem Blickwinkel Nutzen - Energie – Bauökologie – Baubiologie gerbarer Brennstoff. Man kann die Menge, den Zeitpunkt des Kaufes und den Lieferanten selbst bestimmen. Es fallen keine Gebühren wie bei leitungsgebundenen Energieträgern an. Auch gibt es keine Anschlusskosten. Gegen geringe Mehrkosten pro Liter sollte man sich ein stark entschwefeltes Heizöl leisten, denn es ist allemal besser, den Schwefel zentral aus dem Brennstoff zu entfernen und zu deponieren als den Schadstoff SO2 in der Umgebung des Heizers in der Luft, auf die Nachbarn und den eigenen Garten zu verteilen. Wer sich eine neue Ölheizung anschafft – ob im Neubau oder in der Sanierung – sollte aus Effizienzgründen zu einem kondensierenden Gerät (Brennwerttechnik) greifen, denn der nicht erneuerbare Energieträger sollte zu (fast) 100% ausgenützt werden. Dies bedingt allerdings einen Feuchte beständigen Kamin. Im Altbestand ist deshalb immer eine Sanierung des Kamins notwendig. Ein Passivhaus braucht für warme Räume nur mehr 1 Liter Heizöl (-Äquivalent) pro m² beheizter Bruttogeschossfläche. Das sind bei einem typischen Einfamilienhaus nur noch 100 bis 200 Liter pro Jahr. 4.1.2. Die Erdgasheizung Der leitungsgebundene, nicht erneuerbare Energieträger ist ein beliebter Brennstoff. Er kommt bereits für die Verbrennung ideal konditioniert ins Haus. Damit ist es möglich, den Heizkessel sehr kompakt, klein und leise zu bauen, dass er sogar im Wohnbereich (Bad, Abstellkammer) platziert werden kann. Bei Gas ist es heute üblich, dass kondensierende Geräte eingebaut werden. Der (Verkaufs)Trick, dass der Gaskessel mehr als 100% Wirkungsgrad hat, ist nur auf den Umstand zurückzuführen, dass die Definition des Wirkungsgrades sich auf den unteren Heizwert (ohne Kondensationswärme) bezieht. Wird der obere Heizwert als Basis herangezogen, kann natürlich nicht mehr als 100% der im Brennstoff enthaltenen Energie für Heizzwecke gewonnen werden. 20/38 Beim Erdgas wird im Nachhinein genau die Menge bezahlt, die verbraucht worden ist. Eine Bevorratung beim Verbraucher ist nicht möglich. Gaskessel genießen noch den Vorteil, dass die Leistung des Kessels gut an den momentanen Verbrauch des Hauses angepasst werden kann. Zudem hat Gas gegenüber Heizöl den Vorteil, dass es pro gewonnene Kilowattstunde Energie um ca. 10% weniger CO2 ausstößt, als Heizöl. Hat man einmal Erdgas im Haus, kann es zusätzlich noch für das Kochen eingesetzt werden. Kondensierende Geräte – ob mit Öl oder Gas beheizt – benötigen eine sehr niedrige Rücklauftemperatur im Heizungskreislauf, um diesen Effekt ausnützen zu können. 4.1.3. Die Pelletsheizung Pellets sind gepresstes Holz. Die kleinen zylinderförmigen Stücke (Durchmesser 6 mm, Länge bis 25 mm) haben eine hohe Energiedichte und können vollautomatisch einem Kessel zugeführt werden. Das macht den erneuerbaren Energieträger so sympathisch. Sie werden für die klassischen Zentralheizungen in einem Tankwagen angeliefert wie Heizöl, für kleine Einzelöfen gibt es die Pellets auch abgepackt in Säcken. 1 Kilogramm Pellets hat in etwa gleich viel Energieinhalt wie ein halber Liter Heizöl extra leicht oder ½ m3 Erdgas. Durch die automatische Brennstoffzufuhr und den genormten Brennstoff ist eine sehr gute Holzverbrennung möglich. Dadurch werden die Schadstoffemissionen äußerst gering gehalten. In einem m3 haben rund 650 kg Pellets Platz, das entspricht ca. 3.200 kWh Energie (ca. 320 Liter Heizöl). Im Wesentlichen kann man zwischen einem Pellets-Einzelofen und einer Pellets-Zentralheizung unterscheiden. Einzelöfen füllt man mit einem oder zwei Säcken Pellets, die dann vollautomatisch gesteuert abgebrannt werden. Sie stehen als sichtbarer Ofen – oft als Möbelstück - im Wohnzimmer und heizen dort, wo sie stehen. Es gibt einige Ausführungen, die einen Teil der Verbrennungs- © EIV 2007 E. Drössler, J. Burtscher, H. Gmeiner, H. Krapmeier, W. Schlader, M. Schnetzer wärme mit einem Wasserkreislauf dem Ofen entziehen. Die Energie wird dann in einem Speicher zwischengelagert und dient zum Heizen von Räumen, die nicht direkt in Verbindung mit dem Ofen stehen, oder der Warmwasserbereitung. Der Zentralheizungskessel ist üblicher Weise an einen Pelletsbunker angeschlossen, in dem die Jahresmenge gelagert werden kann. Er steht in einem Nebenraum oder im Keller. Pelletskessel eignen sich hervorragend, wenn man von einem alten Öl- oder Kohlekessel auf erneuerbare Energie umsteigen möchte. Dort wo der (oft überdimensionierte) Heizöltank untergebracht war, hat man normalerweise genügend Platz, den Pelletsbunker einzurichten. Es ist kein Problem, die Pellets mit einer Transportschnecke oder einem Saugsystem über einige Meter automatisch vom Bunker zum Kessel zu transportieren. Pelletskessel haben den Vorteil, dass sie durch feine Dosierbarkeit der Brennstoffzuführung kleine Leistungen abgeben können, ohne dass die Verbrennungsqualität darunter leidet. Damit eignen sie sich besonders für Gebäude mit kleinen Heizlasten. 4.1.4. Die Stückholzheizung Das Stückholz in den unterschiedlichsten Größen ist wohl der älteste Brennstoff in unseren Breiten. Stückholz ist aber der am schwierigsten zu verbrennende Brennstoff. Dieser Umstand bedarf neuester und bester Technologie, denn nur dann kann man den Benutzereinfluss möglichst gering und die Emissionen klein halten. Stückholz hat, vor allem bei Waldbesitzern, viele Vorteile: man kann bei der Beschaffung und Aufbereitung selbst Hand anlegen, man sieht die Energiemenge, die vor dem Haus oder im trockenen Keller lagert und viele sehen die Arbeit mit Holz sogar als Ersatz für andere sportliche Aktivitäten. bieten hier die in Massen angebotenen, ein paar 100 Euro teuren Öfen außer kurzfristiger Lagerfeuerromantik wenig zusätzliche Aspekte wie Energiespeicherung, niedrige Schadstoffemissionen oder hoher Wirkungsgrad. Wenn so ein Holzofen das Wohnzimmer ziert, dann ist es besser, man nimmt ihn nicht in Betrieb und klebt ihn ab, damit nicht noch mehr Raumwärme ungenützt und unkontrolliert durch den Kamin entweicht. Der klassische Kachelofen hat neben einem optimierten Verbrennungsraum (Einsatz oder gemauert) eine passende, auf den Raum und das Benutzerverhalten des Heizers abgestimmte Speichermasse. Aber leider heizt auch er nur dort, wo er steht. Es müssen auch das Bad oder die Kinderzimmer beheizt werden, wenn es im Wohnzimmer ungemütlich wird. Hier wurden in den letzten Jahren Kachelöfen entwickelt, die ähnlich dem Pelletskessel im Wohnzimmer Wärme entziehen, in einem Pufferspeicher zwischenlagern und dann über ein wassergeführtes Heizsystem in den Nebenräumen abgibt. (KachelofenGanzhausheizung) Der Zentralheizungskessel für Stückholz darf nur mit einem passenden Pufferspeicher betrieben werden. Die Leistung und die Größe des Füllvolumens sowie die Pufferspeichergröße sind auf die Heizlast des Hauses abgestimmt. Je nach Komfortansprüchen an die Heizung plant man die Kesselgröße so, dass man ein-, oder zweimal an sehr kalten Tagen einheizen muss. Mit dieser Angabe und der thermischen Qualität des Gebäudes (Heizlast) kann der Installateur alle anderen notwendigen Größen für die Heizung ableiten und die Anlage planen. Tipp: Der Einzelofen als eine Art der Verbrennung von Stückholz erfreut sich als Zusatzofen bei höheren Energiepreisen immer größerer Beliebtheit. Leider e • Prüfzeugnisse über Emissionen und Wirkungsgrad des Ofens vorlegen lassen. Beim Kachelofen gibt es eine spezielle Heizflächenund Zugberechnung. • Beim Stückholzkessel Pufferspeichergröße nach Norm berechnen lassen 21/38 Bauen & Sanieren aus dem Blickwinkel Nutzen - Energie – Bauökologie – Baubiologie • Pufferspeicher von Holzheizungen sind mit 15 bis 20 cm zu dämmen. Sie können immerhin 80°C haben. 4.1.5. Die Hackschnitzelheizung Hackschnitzelheizungen sind generell für ein gut gedämmtes neues bzw. ein sehr gut saniertes Einfamilienhaus nicht geeignet, weil die derzeit am Markt angebotenen Leistungen der Kessel für einen Betrieb im optimalen Verbrennungsbereich zu groß sind. Ideal sind solche Anlagen für das Beheizen von zwei, drei oder mehr Gebäuden (Reihenhaus oder ähnlich) oder großen Gebäuden, wenn die Abstände zwischen den Häusern nicht zu groß sind. 4.1.6. Die Wärmepumpe Mit der Wärmepumpe ist es möglich, mit Hilfe von elektrischer Energie, die in der Luft, im Erdreich oder im Grund- und Oberflächenwasser gespeicherte Sonnenenergie zu nutzen. Wie bei einem Kühlschrank treibt ein Elektromotor die Wärmepumpe an. Der Motor pumpt die Wärme von einem niedrigeren Temperaturniveau z. B. Grundwasser mit 7°C auf das notwendige Temperaturniveau der Heizung, im Idealfall 35°C. Je höher die Wärmepumpe die Energie pumpen muss, umso mehr elektrische Energie wird für die gleiche Ausbeute benötigt. Deshalb sollte man alles daran setzen, einerseits Wärmequellen mit möglichst hohem Temperaturniveau zu erschließen (besonders Gewässer) und andererseits Heizsysteme mit möglichst niedrigen Vorlauftemperaturen (max. 35 Grad C) zu verwirklichen. Mit der Wärmepumpe kann dann auch das Brauchwasser erwärmet werden. Da hier aber höhere Temperaturen erforderlich sind, als für die Raumheizung, nur mit deutlich geringerem Wirkungsgrad. Energietechnisch und ökologisch sinnvoll ist die Kombination mizt einer Solaranlage. Das Verhältnis von abgegebener Energie für die Heizung und benötigter Energie 22/38 für den Betrieb im Jahr nennt man Jahresarbeitszahl. Diese sollte über 4 liegen, wenn man die Wärmepumpe gesamtenergetisch als sinnvoll beurteilen möchte. Luftwärmepumpen müssen an kalten Tagen die Wärme sehr hoch „hinaufpumpen“ – z. B. von – 5°C auf + 35°C. Ihre Jahresarbeitszahl liegt über das Jahr betrachtet bei 2,5 bis bestenfalls 3,5. Bei der Luftwärmepumpe fallen die Tage mit größter Heizleistung mit jenen zusammen, an denen es am kältesten ist. Der Platzbedarf für eine Wärmepumpe ist gering, ein Kamin wird nicht benötigt. Sie ist am Standort emissionsfrei und äußerst wartungsfreundlich. Moderne Geräte sind geräuscharm, wenn sie richtig eingebaut werden. Tipp: • Bei einer Wärmepumpenheizung: lieber das Geld in eine sehr gute Wärmedämmung investieren, und dafür bei der Sondenlänge einsparen 4.1.7. Nah- oder Fernwärme Wenn die Möglichkeit besteht, dass man sich an eine Nah- oder Fernwärme anschließen kann, dann ist das besonders zu empfehlen, wenn die Energie aus Abwärme eines Kraftwerkes stammt oder aus erneuerbaren Energieträgern (Holz) stammt. Im Keller oder in der Abstellkammer ist eine Übergabestation untergebracht, die ähnlich groß ist wie ein Gaskessel. Man bezahlt nur jene Wärme, die über das System bezogen wurde. 4.1.8. Die Elektro-Direktheizung Die Elektro-Widerstandsheizung findet man heute nur mehr im Altbestand. Im Neubau ist sie in ihren Ausführungen als Nachtspeicherheizung bzw. Direktheizung aus Kostengründen verschwunden. Wer sich vor 20 Jahren für ein solches System entschieden hat, hat sich die einfache Umrüstung auf eine andere Energiequelle verbaut, wenn er nicht damals bereits ein Wasser-Verteilsystem installiert hat. © EIV 2007 E. Drössler, J. Burtscher, H. Gmeiner, H. Krapmeier, W. Schlader, M. Schnetzer Auch die Infrarot-Heizung zählt zu den Strom-Direktheizungen. Ein Unterschied besteht nur in der Art der Wärmeübertragung. Bei der Widerstandsheizung wird ein Heizdraht erwärmt und die Luft durch Konvektion erwärmt, bei der Infrarotheizung werden die Gegenstände und Menschen im Raum durch Strahlung erwärmt. Beides aber sind Heizungen, bei denen der Strom 1:1 in Wärme umgewandelt wird ohne einen „Multiplikator“ wie z.B. die Wärmepumpe dazwischen. 4.1.9. Die passive Solarheizung Eine passive Solarheizung hat jedes Haus, auch bereits vor 400 Jahren und mehr. Unter passiver Solarheizung versteht man die Erwärmung durch die Sonneneinstrahlung durch die Fenster. Dadurch wärmt sich jedes Haus passiv – ohne weiteres Zutun – auf. Beim Passivhaus (daher der Name) wurde diese Heizung optimiert. Sie ist das Hauptheizsystem des Hauses. Die Wärme- oder Auskühlverluste werden durch Dämmung, beste Fensterqualität und Wärmerückgewinnung in der Lüftung so weit minimiert, dass die Sonneneinstrahlung und die Abwärme der Elektrogeräte und der Beleuchtung reicht, um das Haus ausreichend warm durch den Winter zu bringen. Ost-, West- und Nordfenster sind minimiert, die Südfenster auf ausreichenden Ertrag optimiert. Ein Beschattungssystem schützt vor Überwärmung. passive (über die Südfenster) und aktive (über die Solaranlage) Sonnenenergienutzung 4.1.10. Die aktive Solarheizung Die Bezeichnung „aktive Solarheizung“ oder "aktive Sonnenergienutzung“ kommt daher, weil durch „aktive Maßnahmen“ der Ertrag gesteigert wird. Darunter versteht man die Ernte mittels Sonnenkollektor, Temperaturfühler, Pumpe und Regelung und die Speicherung in einem passenden Pufferspeicher. Diese Art der Solarheizung ist immer mit der Warmwasserbereitung kombiniert und nur dann sinnvoll und empfehlenswert, wenn der Heizenergieverbrauch bereits sehr gering ist (Heizwärmebedarfswerte von 40 – 60 kWh/(m², Jahr) in der Sanierung, kleiner 40 kWh/(m², Jahr) beim Neubau). Erst dann leisten 15 – 20 m² Warmwasserkollektoren am Dach oder in der Fassade beim sonnig gelegenen Einfamilienhaus Heizbeiträge, die über 20% liegen. Die Anlagen werden heute durchwegs mit wassergefüllten Kollektoren ausgeführt und haben ein Pufferspeichervolumen zwischen 1.000 und 2.000 Liter. Eine solche Heizung lässt sich ideal mit einem Holzkessel kombinieren, da dort sowieso ein Pufferspeicher notwendig ist. Grundsätzlich kann man jede Solarheizung mit einer anderen Heizanlage kombinieren. Tipp: e • Heizwärmeberechung für das Gebäude machen – vor allem bei der Sanierung. • Genaue Solaranlagenberechnung vom Installateur vorlegen lassen • Achten sie bei der Kollektorintegration auf die Optik. Ein Quadratmeter weniger oder mehr als die Theorie kann das Aussehen ihres Gebäudes stark verändern. • Speicherdämmung gegenüber dem gelieferten Industriestandard erhöhen. Ideal: 30 bis 35 cm Zelluloseflocken hinter einer Holzoder Gipskartonwand 23/38 Bauen & Sanieren aus dem Blickwinkel Nutzen - Energie – Bauökologie – Baubiologie 4.1.11. Wärmeverteilung Die Wärmeverteilung ist – wenn man von den Pumpen und Ventilen absieht – jener Teil der Heizung, die am längsten hält. Darunter versteht man die Wärmabgabeflächen (Heizkörper, Konvektoren, Fußboden- oder Wandheizfläche). Die Aufgabe der Wärmeverteilung ist es, die Wärme zeit- und mengengerecht mit geringsten Verlusten dorthin zu bringen, wo sie gewünscht wird. In alten Wohnhäusern musste die Heizung nicht nur die Wärme in den Raum transportieren, sondern auch die eingebauten „Kältelöcher“ wie Fenster, Erker, kalte Ecken in der Gebäudehülle ausgleichen. Da musste man unter das Fenster einen Heizkörper anbringen, um sich im Raum wohl zu fühlen. Wenn man die Gebäudehülle heute bestens ausführt, ist das nicht mehr der Fall, im Gegenteil, man kommt beim Passivhaus sogar ohne konventionelle Wärmeabgabeflächen wie Heizkörper oder Fußbodenheizung aus. (Kann man aber haben, wenn man eine „Rolls-Royce-Ausführung“ statt einer „Mercedes-Ausführung“ haben will.) Ob nun klassische Heizkörper oder Flächenheizung (Wand, Fußboden) hängt ganz davon ab, welches Heizsystem bzw. welche Anforderungen man an die Innenraumgestaltung stellt. Mit Flächenheizungen gelingt es, die Wassertemperatur der Heizung möglichst niedrig zu halten. Dieser Vorteil kommt vor allem der Wärmepumpe und allen kondensierenden Geräten zu Gute und steigert ihren Wirkungsgrad. Ein weiterer Vorteil ist, die Wärmeabgabe ist nicht sichtbar, allerdings müssen die notwendigen Flächen zur Verfügung stehen und man ist eingeschränkt mit der Möblierung (Wandheizung) bzw. nachträglichen Belegung mit Teppichen (Fußbodenheizung). Mit Heizkörpern ist es schwieriger, jene niedrigen Temperaturen zu erreichen, wie mit Fußbodenheizungen. Sie sind größer und müssen entsprechend den Raumverhältnissen angepasst werden. Bei guten Fenstern (3-Scheiben- 24/38 Wärmeschutzverglasung) und normaler Raumhöhe muss man keine Heizkörper mehr unter den Fenstern platzieren. Im Passivhaus wird die noch notwendige Wärme für die Erwärmung der Raumluft und die Abdeckung der anderen Verluste durch die (auf max. 45°C erwärmte) Frischluft selbst eingebracht. Es ist dann kein zusätzliches Verteilsystem mehr notwendig, weil die Be- und Entlüftungsverteilrohre im Passivhaus ohnehin vorhanden sind. Allerdings muss eben gewährleistet werden, dass die Verluste so gering sind, dass die Energiemenge mit der notwendigen Frischluftmenge und der maximal zulässigen Temperatur eingebracht werden kann. Das geht im normalen Gebäude nur dann, wenn eben die Heizlast pro m² Wohnfläche nicht mehr als 10 Watt – das entspricht rund 1 Grad C Fußbodentemperaturunterschied – entspricht. Oder anders herum: mit der Abwärme einer 100 W Glühbirne heizt man ein 10 m² großes Zimmer. Es versteht sich von selbst, dass alle Wärmeabgabeflächen zentral (Außentemperaturgesteuert) und raumweise geregelt werden können, ob nun automatisch (Raumfühler, Thermostatventil) oder eben händisch. Eine verbrauchsabhängige Heizkostenerfassung ist üblich und sinnvoll, es sei denn, der Verbrauch ist so gering (Passivhaus, passivhausnahe Gebäude), dass die Gebühren der Heizkostenabrechnung in der gleichen Größenordnung sind wie die Heizkosten selbst. Wenn ein Gebäude im Rahmen einer Sanierung „eingepackt“ wird, dann sinkt die Leistung, welche die Heizkörper abgeben müssen. Die (damals) meist recht großzügig dimensionierten Heizkörper sind dann oft für einen Niedertemperaturbetrieb geeignet. Dies ist aber zu prüfen und ein eventuell doch zu kleiner Heizkörper ist auszutauschen. Sonst müsste wegen einem Raum für das Gesamtsystem eine höhere Heiztemperatur gefahren und alle anderen Räume gedrosselt werden. Es ist daher sinnvoller, die Wärmeabgabe dort, wo es zu kalt ist, zu erhöhen. Möchte man eine Wärmepumpe © EIV 2007 E. Drössler, J. Burtscher, H. Gmeiner, H. Krapmeier, W. Schlader, M. Schnetzer an ein altes Wärmeverteilnetz anschließen, muss penibel darauf geachtet werden, dass die Vorlauftemperatur am kältesten Tag nicht höher als 40°C sein muss. Die Verteilleitungen mit allem Zubehör (Pumpen, Ventile, Flansche) sind optimal zu dämmen. Für Pumpen, 3-WegeVentile etc. gibt es passgenaue Dämmschalen, die Rohrleitungen sind ihrem Durchmesser entsprechend zu dämmen (Faustformel. D. h.: Rohrdurchmesser 40 mm Æ Wandstärke der Dämmschale ebenfalls 40 mm) 4.1.12. Die beste Heizung Mit einem Wort sollte man „die beste Heizung“ benennen, die in allen Fällen optimal passt. Das ist ein oft genannter Wunsch vieler Bauherren an ihre Energieberater. Dabei gibt es so etwas wie eine beste Heizung wirklich: nämlich die wegoptimierte Heizung, also keine Heizung! Jede Heizung ist teuer. Erst muss sie installiert werden und kostet Geld, dann muss sie betrieben werden und kostet Geld und ab dem 15. oder 20. Betriebsjahr muss mit einer Erneuerungsinvestition gerechnet werden. Auch Regelungen, Ventile, Mischer und Pumpen haben eine begrenzte Lebensdauer. Das kostet wieder Geld. Und nach weiteren 20 Jahren wieder. Investiert man das selbe Geld stattdessen in Wärmedämmung und beste Fenster mit einer Lebensdauer die 2 bis 4 Mal so hoch ist, wie die der Heizung, dann kann man auf das konventionelle Heizsystem bereits verzichten. Und die dann noch erforderliche „Restheizung“ oder „Kleinstheizung“ ist kein finanzielles oder technologisches Problem mehr. Tipps: • Achten Sie auf die Umwälzpumpe, sie läuft 5000 h im Jahr. Setzen sie ausschließlich elektronisch gesteuerte, Strom sparende Modelle ein. • Lassen Sie sich ein Abnahmeprotokoll der Einstellwerte der Heizung durch die Installationsfirma aushändigen. • Führen Sie eine kleine Energiebuchhaltung: Mindestens jährliche Aufzeichnungen der EnergieVerbrauchwerte helfen bei der Beobachtung und beim Vergleich mit anderen. • Dämmen Sie Verteilrohre in nicht oder nur teilbeheizten Räumen – auch im Heizraum - lückenlos mit mindestes dem 1,5fachen Rohrdurchmesser • Gerade bei Solaranlagen und Wärmepumpen sind Wärmemengenzähler ein Muss. Sie sind die einzige Möglichkeit, einfach und kontinuierlich die Funktionsweise und Effizienz zu überprüfen. 4.2. Warmes Wasser und was mit der Sonne machbar ist Je besser die Gebäudehülle gedämmt wird, umso höher ist – in Prozent bezogen auf den Gesamtenergiebedarf – der Anteil der Energie, welche für die Warmwasserbereitung benötigt wird. Beim Passivhaus übersteigt der Energiebedarf fürs warme Wasser den Heizenergiebedarf. Zwischen 2 und 3 kWh Energie sind nötig, um den durchschnittlichen Tagesbedarf einer Person bei einem guten Warmwasserverteilsystem zu decken. Für eine vierköpfige Familie sind somit pro Jahr rund 3.000 und 4.000 kWh notwendig, das entspricht 300 bis 400 Liter Heizöl. In der Vergangenheit ist die Warmwasserbereitung mit der Heizung gekoppelt worden oder sie wurde elektrisch bewerkstelligt. Immer mehr Leute setzen auf die solare Brauchwassererwärmung, denn dort stimmt zumindest im Sommer das Angebot mit der Nachfrage überein. Heute gehört bei einer Heizungssanierung und beim Neubau die Solaranlage „einfach dazu“, so wie die Alufelgen beim Auto. Mit rund 2 Quadratmeter pro Person, welche in einem Haus oder in der Wohnung lebt, ist man solartechnisch „gut e 25/38 Bauen & Sanieren aus dem Blickwinkel Nutzen - Energie – Bauökologie – Baubiologie bedient“, denn damit werden 60 bis 70% des Warmwasser-Energiebedarfs solar erzeugt, der Rest muss nach wie vor aus anderen Systemen (Heizung, elektr. Strom) kommen. Wer seine solare Deckungsrate für das warme Wasser erhöhen möchte, installiert mehr als 2 m² Kollektorfläche pro Person und stellt diese, wenn möglich, steiler als 45° bzw. integriert sie in einer Südfassade. Dadurch werden die Überschüsse im Sommer reduziert und gleichzeitig steigt der Einfallswinkel der Sonne in den Übergangszeiten. Eine Zirkulationsleitung im gut geplanten Einfamilienhaus ist nicht notwendig, im Mehrwohnungshaus muss sie bestens gedämmt und optimal gesteuert werden. Der Energieverbrauch für eine schlecht gedämmte und ungeregelte Warmwasserzirkulation kann im Extremfall gleich hoch werden, wie der Energieverbrauch für die Raumwärme desselben Hauses, wenn es fortschrittlich gedämmt ist. Von einer elektrischen Begleitheizung ist abzuraten, vor allem dann, wenn Sonnenenergie zur Erwärmung des zirkulierenden Wassers zur Verfügung steht. Es versteht sich von selbst, dass sowohl die Warm-, als auch die Kaltwasserarmaturen mit Durchflussbegrenzern versehen sind, um generell den Wasser-, im Speziellen den Warmwasserbedarf niedrig zu halten. Die Dämmung für den WarmwasserPufferspeicher wird in der Regel unterschätzt und standardmäßig immer noch zu gering ausgelegt. Häuser werden mittlerweile mit 15 bis 30 cm Wärmedämmung versehen, der Pufferspeicher, der eine höhere Temperatur hat, als das Haus und das noch das ganze Jahr über in der Regel mit 8 bis 10 cm Dämmstoff. Das ist wohl ein besserer Dämmstoff (Polyurethan), trotzdem ist zu empfehlen, den Pufferspeicher und alle Anschlüsse besser einzupacken (15 cm bei „Normaldämmstoff“) (Dämmstärkenrechner siehe www.oebox.at/vlbg Æ Modell 2007 Æ Maßnahme C6a Æ „Auslegungshilfen“) 26/38 Tipp: • Nach einigen Monaten, spätestens nach einem Jahr sollte die Solaranlage nochmals überprüft werden. Ein Ausfall oder eine Fehlfunktion ist für einen Laien nicht sofort erkennbar, vor allem dann nicht, wenn automatisch ein anderes Heizsystem den Ausfall übernimmt. 4.3. Frische Luft mit allem Komfort Unser Anspruch, bei 20 – 22 Grad zu wohnen und hygienisch gute Luft um uns zu haben bedingt, dass wir die Luft in den Wohnräumen laufend auf Temperatur halten müssen. Rund 20 bis 25 m³ frische Luft braucht ein Nichtraucher pro Stunde. In der kalten Jahreszeit muss diese Luft laufend von der Außentemperatur auf Raumtemperatur erwärmt werden. Das geschieht durch bewusstes Lüften. Das braucht Energie. Für eine 130 m² große Wohnung mit einer durchschnittlichen Raumhöhe von 2,5 m, in der alle 2 Stunden die verbrauchte Luft gegen frische Außenluft ausgetauscht wird ist ein Energiebedarf in einem normalen Klima von 4.000 kWh pro Jahr notwendig – genau so viel wie für die Warmwasserbereitung von 4 – 5 Personen. Möchte man nun den Energiebedarf für die Lufterwärmung reduzieren, so ist das nur dadurch möglich, dass man die Energie in der verbrauchten Luft der frischen Luft zuführt. Das funktioniert mit einem Wärmetauscher ganz einfach. Allerdings muss die Abluft – wie die verbrauchte Luft heißt, gesammelt werden und an der zuströmenden Frischluft vorbeigeführt werden. Durch den Wärmeaustausch der beiden Luftströmungen kann bis zu 85% der Energie zurück gewonnen werden. Der ursprünglich 4.000 kWh hohe Energiebedarf aus dem Beispiel oben reduziert sich schlagartig auf 800 kWh pro Jahr. Machbar ist das mit einer so genannten Be- und Entlüftung. Ein Ventilator saugt © EIV 2007 E. Drössler, J. Burtscher, H. Gmeiner, H. Krapmeier, W. Schlader, M. Schnetzer frische Außenluft (meist durch einen Wärmetauscher im Erdreich) an, führt sie durch den Wärmetauscher und bläst sie nach Aufwärmung auf die passende Temperatur in die Wohn- und Schlafräume ein. Die verbrauchte Abluft wird in Küche, WC und Bad gesammelt, dem Wärmetauscher zugeführt und dann ins Freie abgeleitet. Im Wärmetauscher kühlt sich die Abluft ab und erwärmt gleichzeitig die frische Zuluft. • Das Gebäude muss in hohem Grad luftdicht sein. Das muss in jedem Einzelfall gemessen werden (Luftdichtheitstest). • Die Anlage muss vom Spezialisten geplant und von geschulten Fachfirmen ausgeführt werden. • Denn dann ist gewährleistet, dass der gewünschte und oft für die Funktion des Gesamtkonzeptes notwendige Wirkungsgrad erreicht wird und dass die Anlage selbst nicht zum Lärmproblem wird. Wenn das Gebäude sehr gut wärmegedämmt ist (Passivhaus), dann kann die frische Zuluft die (Rest)Beheizung übernehmen. Sie wird entsprechend vorgewärmt. Dies ist zulässig, ohne dass es zu hygienischen Beeinträchtigungen der Bewohner führt. Die Resterwärmung erfolgt über eine Wärmepumpe oder über ein Heizregister – idealer weise gespeist mit erneuerbarer Energie. Ein solches Be- und Entlüftungssystem in Wohnhäusern hat neben der weiteren drastischen Reduktion des bereits stark reduzierten Energieverbrauchs noch andere Vorteile: Man braucht für frische Luft kein Fenster mehr zu öffnen. Selbstverständlich kann man das Fenster nach wie vor öffnen. Nur ist es nicht mehr notwendig bzw. es besteht kein Bedarf mehr. Will man in frischer Luft schlafen und ist dies bei offenem Fenster nicht möglich (Kälte, Lärm, Staub), dann müsste man einen Wecker auf alle 2 Stunden stellen, um das Schlafzimmer quer zu lüften. Dies entfällt, das Schlafzimmer (auch die Kinderzimmer) werden kontinuierlich gelüftet. Das ist für alle Lüftungsbesitzer inzwischen zum Hauptargument für diese Investition geworden. Luftvorwärmung im Erdregister, Wärmeübertragung von der warmen Fortluft auf die kühlere Frischluft Tipps: Die Komfortlüftungsanlage ist mit Filtern ausgerüstet. Die Außenluft kommt gereinigt in den Wohnbereich. Es gibt spezielle Pollenfilter für Allergiker. Sie können den Heuschnupfen in der Wohnung vergessen. Staubwischen ist nur noch alle 4 Wochen nötig. Zwei wichtige Bedingungen sind für einen zufrieden stellenden Betrieb Voraussetzung: e • Wenn Sie unsicher sind, ob so eine Be- und Entlüftung für sie in Frage kommt und wie man in einem belüfteten Haus lebt – besuchen Sie ein Objekt in ihrer Nähe. • Eine Be- und Entlüftung kann auch im Sommer während Hitzeperioden zum Kühlen verwendet werden, wenn die Anlage mit einem Erdreich-Wärmetauscher ausgerüstet ist. Dann wird das haus nicht mit der heißen Außenluft belüftet sondern mit einer etwas kühleren Luft aus dem Erdregister (ein bis zwei Grad kühler, 27/38 Bauen & Sanieren aus dem Blickwinkel Nutzen - Energie – Bauökologie – Baubiologie keine so starke, oft unangenehme Wirkung wie eine Klimaanlage). 4.4. Trink- und Regenwasser Frisches Trinkwasser ist eine Ressource wie Energie und deshalb sollte man auch mit ihm sorgsam und effizient umzugehen. Obwohl in unseren Breiten genügend Trinkwasser zur Verfügung steht, braucht es Energie für die Zuleitungen (Druckhaltung), die Aufbereitung (Erwärmung) und auch für die Abwasserbehandlung. Und hier gilt der gleiche Grundsatz wie bei der Energie: Wasser, das nicht benötigt wird, muss nicht aufbereitet, durch die Leitungen gepumpt und nach Gebrauch auch nicht aufwändig gereinigt werden. Ein Muss in jedem Haus sind WCSpülkästen mit Spartaste und Durchflussbegrenzer bei allen Armaturen. Bei Neuanschaffungen von Waschmaschine und Geschirrspülmaschine sind solche Geräte zu empfehlen, die einen geringen Wasser- (und Strom-) Verbrauch haben. Der Garten kann mit Regenwasser bewässert werden, wenn dazu die notwendigen Einrichtungen – im einfachsten Fall eine Regentonne, im aufwändigsten Fall ein eigener Regenwasserbehälter mit Pumpe – angeschafft werden. Für die Verwendung von Regenwasser im Haushalt (WC-Spülung, Wäschewaschen) sind noch höhere Aufwendungen in Form von Reinigung und getrenntem Leitungsnetz zu treffen. Die Filter müssen regelmäßig gewartet werden, es darf zu keiner Fehlinstallation kommen, Zapfhähne mit Regenwasseranschluss müssen kindersicher sein. Da nützt ein Schild „Kein Trinkwasser“ nichts – der Drehgriff des Regenwasserhahns muss bei Nichtgebrauch konsequent abgenommen werden. Ein anderes Problem ist das direkt in Kanäle eingeleitete Regenwasser. In Wohngebieten werden Dach- und sonstige Oberflächenwässer in den Abwasserkanal geleitet. Das verursacht bei starken Niederschlägen eine höhere Gefahr an 28/38 Hochwasserabflussspitzen, als wenn das Regenwasser auf dem Grundstück versickern könnte. Ebenso fehlt dem Grundwasser in diesen Gebieten der Regenwasserzulauf, so dass es zu einem Absinken des Grundwasserspiegels kommen kann. Aus diesen Gründen sollte das Regenwasser naturnahe versickert werden, wenn es der Boden zulässt. Dachwässer werden in dem Boden über Mulden oder Rohr-Versickerungen zugeführt. Sickerschächte sind dazu weniger geeignet, sie führen das RegenSchwallwasser nur punktförmig dem Grundwasser zu. Porenpflaster, Rasenfugenpflaster oder Rasengittersteine sollten betonierten oder asphaltierten Flächen vorgezogen werden. Oft reichen eine Kies-Splitt Bedeckung oder ein einfacher Lattenrost. 4.5. Strom – oder die Geschichte des Abschaltens Stetig wächst der Stromverbrauch in Österreichs Haushalten. Der Energieverbrauch für Strom liegt im Wohnbau in Österreich derzeit bei durchschnittlich 30 kWh/m² Bruttogeschossfläche und Jahr. Es gibt nicht nur immer mehr Wohnungen mit weniger Personen, sondern auch die Geräteausstattung – ein Großteil davon braucht Strom - pro Haushalt nimmt ständig zu. Da ein kleines Radio, dort eine Halogenlampe mit Vorschaltgerät, zusätzlich ein Wäschetrockner, der alte Kühlschrank kommt – weil noch funktionstüchtig – in das Kellerabteil, fällt als Verbraucher nicht weg. Der neue Kühlschrank ist somit keine Einsparmaßnahme, sondern ein zusätzlicher Verbraucher. Wo anfangen und der Sache Herr werden, das ist die große Frage beim Reduzieren des Haushaltsstroms? Die Stromfresser sind an vielen Stellen versteckt, es ist äußerst mühsam sie zu entdecken und bedarf nochmals einer Anstrengung, eine wirklich gute Alternative zu suchen. Aber wer sich die Mühe macht, kann den Stromverbrauch um 20 – 30% reduzieren. © EIV 2007 E. Drössler, J. Burtscher, H. Gmeiner, H. Krapmeier, W. Schlader, M. Schnetzer Im Neubau ist es einfach: Wer in eine neue Wohnung oder in ein neues Haus einzieht, kann durch gezielte Entscheidungen beim Gerätekauf wichtige Weichen stellen: • • • Die Warmwasserbereitung mit Sonnenkollektoren (Frühling, Sommer, Herbst) und/oder mit der Heizung (Winter, sonnenarme Wochen) machen. Keine Elektro-Begleitheizbänder für Warmwasserleitungen einsetzen. Haushaltsgroßgeräte ausnahmslos aus der besten Kategorie wählen oder eines der drei energietechnisch besten Geräte nehmen (Kühl- und Gefrierschränke A++, Waschmaschine, Geschirrspülmaschine, Wäschetrockner A). • Bei Heizungsumwälzpumpen elektronisch geregelte und richtig dimensionierte Pumpen einsetzen (seit kurzer Zeit: gekennzeichnete A-Geräte verfügbar). • Den Kaffeeautomat mit einer Zeitschaltuhr vom Netz trennen, wenn immer wieder vergessen wird, ihn nach Gebrauch auszuschalten. (Gleichzeitig Komfortsteigerung: das Wasser ist morgens schon warm, ohne Wartezeit.) • • • Gerätegruppen, vor allem die Heim-PC-Anlage (Drucker, Scanner, Modem) oder die „Multimedia-Anlage“ (Flat-TV, SatReceiver, DVD-Player/Recorder, Spielkonsolen) mit intelligenten Steckerleisten abschalten, wenn es der Betrieb erlaubt. • Übrige Geräte: an eine konventionelle Steckerleite mit Hauptschalter anschließen. • Ein Induktionsherd braucht weniger Strom. Beim Abschalten ist die Wärme auch sofort weg, wie vergleichsweise bei einem Gasherd. Diese technischen Voraussetzungen sind notwendig, um ein Gebäude überhaupt stromeffizient zu betreiben. Weiters ist noch notwendig, dass auch die Geräte richtig bedient werden, die Beleuchtung nur dann eingeschaltet ist, wenn sie benötigt wird. Besondere Vorsicht ist bei stromintensiven Anwendungen geboten wie Sauna oder anderen WellnessAnlagen (Whirlpool, Solarien). Die Vorgehensweise bei der Ermittlung und bei der Begründung von hohen Stromverbrauchswerten im Bestand ist mühsam. Konsequent die Beleuchtung mit Energiesparlampen umsetzen. Es gibt nur ganz wenige Bereiche, die eine Entschuldigung erlauben, auf eine solche Beleuchtung aus „Wohlfühlgründen“ zu verzichten. Hinweis: neueste Errungenschaft sind LED-Lampen mit besonders niedrigem Stromverbrauch und besonders hoher Lebensdauer. Bei Fernsehgeräten, Flachbildschirmen, Heimcomputern, Satellitenanlagen, Video oder DVD Geräten, HiFi-Anlagen, Fax- und Telefonanlagen und anderen ähnlichen Geräten beim Kauf auf den stand-by Verbrauch achten. e • Man beginnt, wenn sie vorhanden ist, bei der elektrischen Warmwasserbereitung und klärt die Frage der Verteilung (Zirkulationsleitung, Begleitheizung). • Der nächste Schritt ist die Untersuchung der HaushaltsGroßgeräte: Kühltruhe/-schrank, Wasch- und Geschirrspülmaschine, Trockner. Es muss die Anzahl der Anwendung erhoben und der Energieverbrauch pro Vorgang bzw. pro Einsatzstunde gemessen werden und aufs Jahr hochgerechnet werden. (Abschätzhilfe: ein Mehrverbrauch von 0,1 kWh/Tag ergibt in Summe über die Lebensdauer des Gerätes (12 Jahre) Mehrverbrauchskosten von 70 €) 29/38 Bauen & Sanieren aus dem Blickwinkel Nutzen - Energie – Bauökologie – Baubiologie • Weiters muss ein Blick auf die Heizung geworfen werden: Welche Anschlussleistung und welche Betriebsstunden sind beim Kessel und den vorhandenen Pumpen anzusetzen? • Im nächsten Schritt wird ein Blick auf die Beleuchtung geworfen: Wo brennen wie lange welche Lampen? • Ein weiterer Schritt ist die Ermittlung, ob irgendwelche anderen Stromverbraucher (eine vielleicht nicht berücksichtigte Elektrozusatzheizung, ein elektrischer Saunaofen, Dachrinnenheizung, andere Geräte z. B. aus der Hobbywerkstatt) im Einsatz sind. • Zuletzt werden dann noch die vielen sonstigen Geräte, vom Fernsehapparat bis zur Spielkonsole erfasst und abgeschätzt. Abhängig von diesen Ergebnissen können dann entsprechende Maßnahmen und Verbesserungen getroffen werden, die vom richtigen Bedienen bis hin zur Neuanschaffung gehen können. Tipps: • Wäscheleine statt Wäschetrockner. • Energiesparende Waschmaschinen haben eine "Stromfresserfalle": die Schnelltaste. Energiesparen bei Waschmaschinen bedeutet, dass mit zunehmendem Standard immer weniger Wasser und Strom verwendet und dafür das Waschprogramm immer feiner ausgeklügelt wird. Der Nachteil: das Waschprogramm wird dadurch länger. Daher wurde auf Kundenwunsch bei manchen Modellen die "Schnelltaste" eingeführt. Drückt man diese, dann waschen die Maschinen wie früher: mit viel Wasser, mit viel Strom aber dafür kürzer. Alle A++-Vorteile werden überbrückt. • 30/38 Möglichst große Schleuderzahlen wählen, das spart Energie beim Wäschetrocknen. • Gefrierschrank in den Keller stellen, ein Grad weniger Umgebungstemperatur sparen ca. 6% Strom. • Weitere Informationen: oder www.stromfresser.at www.topprodukte.at. 5. Die Materialwahl – eine Frage der Bauökologie Die "Bauökologie" beschäftigt sich mit den Auswirkungen der Gebäude (Errichtung, Betrieb, Abbruch) auf die Umwelt, auf die Natur und die in ihr lebenden Organismen. Die Betrachtung des Themas Energie alleine ist leider noch zu wenig. Ein Beispiel: FCKW-geschäumte Dämmstoffe haben eine fast doppelt so hohe Dämmwirkung wie CO2-geschäumte. Logisch war natürlich die vermehrte Verwendung von FCKW-geschäumten Dämmstoffen. (FCKW: Fluor-Chlor-Kohlenwasserstoffe, Treibgase) Bis man entdeckte, dass die Schäden an der Atmosphäre (Treibhauseffekt, Vergrößerung des Ozonlochs) durch die bei der Produktion und Verwendung freiwerdenden FCKWs wesentlich größer sind, als der vermiedene Schaden durch die Anwendung als Dämmstoff. Je mehr von diesem Dämmstoff verwendet wurde, umso höher war der ökologische Schaden. Gerade umgekehrt, als ursprünglich vermutet wurde. FCKW-geschäumte Dämmstoffe sind seither verboten. Seit 2001 werden daher in einigen Wohnbauförderungsmodellen Österreichs zumindest die graue Energie (Herstellenergie, Primary Energy Impact), der Beitrag zum Treibhauseffekt (Global Warming Potential) und das Versäuerungspotential (Eintrag von Säure in den Boden, Acidification Potential) bewertet. In diesen Wohnbauförderungsmodellen werden alle Einflüsse über alle Bau- und Dämmstoffe summiert und als Ökoindex3 ausgewiesen. Je höher der Index, um- © EIV 2007 E. Drössler, J. Burtscher, H. Gmeiner, H. Krapmeier, W. Schlader, M. Schnetzer so belastender ist der gewählte Materialmix. Um diese Summenbildung zu ermöglichen, muss das Datenmaterial zur Verfügung stehen. Dazu wurde eine Internet-Datenbank geschaffen: die "öbox". Sie wird betrieben durch das Energieinstitut Vorarlberg. In der öbox sind für alle in Verwendung stehenden Bau- und Dämmmaterialien Richtwerte gelistet. Ergänzt wurden diese Daten durch die realen Werte von auf dem Markt befindlichen Produkten, sofern diese sich entsprechend deklariert haben. Zurzeit sind rund 1.000 Produkte gelistet. Mit Hilfe dieser Datenbank können Bau- und Dämmstoffe auf ihre ökologischen Auswirkungen direkt verglichen werden. 5.1. Umweltbelastung durch Produktion von Baustoffen die Baustoffe per kg miteinander zu vergleichen führ in die Irre. Es gilt jeweils, eine Funktion oder Aufgabe zu erfüllen. Um eine Aufgabe, die mit einem kg Holz erledigt werden kann, braucht es in den seltensten Fällen alternativ genau ein kg Beton oder ein kg Stahl. Deshalb ist hier zur Orientierung die Gesamtbelastung von drei verschiedenen Gesamtlösungen angeführt: Aufgabenstellung: Einfamilienhaus Passivhausstandard, ohne Keller: im Als erste oberflächliche Information können folgende Reihungen angegeben werden: Variante A oberste Geschossdecke Passivhausfenster mit jeweils gleicher 3-ScheibenVerglasung Außenwände Zwischendecke Bodenplatte Ökoindex 3 Variante B Ziegel, Polystyrol EPS Variante C Stahlbeton, Polystyrol EPS Holzrahmen Holz-Alu-Rahmen PVC-Rahmen Holz-Leichtbau, Zellulose Ziegel, Kork Holzstapeldecke Ziegel, Polystyrol EPS Stahlbeton, Polystyrol EPS Stahlbeton, Polystyrol, EPS Stahlbeton, Polystyrol EPS Stahlbeton, Mineralwolle 96 172 Holzstapeldecke Stahlbeton, Zellulosefaser, Holzrahmen 56 (Quelle: IBO – Institut für Baubiologie, Wien) Werden diese drei Gesamtlösungen verglichen, ergibt sich eine klare Reihung nach ökologischer Belastung. Die HolzLeichtkonstruktion verursacht die geringste, die Stahlbeton-Konstruktion die größte ökologische Belastung. 5.2. Umweltbelastung durch die Produktion von Dämmstoffen Bewertet man die Umweltbelastung durch die Produktion von Dämmstoffen, so gilt aktuell folgende Reihung (umweltschonendste Dämmstoff zuerst): 1. Schilf 2. Schafwolle Dämmfilz 3. Zelluloseflocken e 31/38 Bauen & Sanieren aus dem Blickwinkel Nutzen - Energie – Bauökologie – Baubiologie 4. Flachs ohne Stützgitter 5. Korkdämmplatten 6.1. Komfortable Räume • Akustik/Schallschutz: Lärmarme Räume, gute Sprachverständlichkeit durch entsprechende Raumgeometrie und Materialwahl sowie ausreichender Schallschutz gegen Außen- und Innenlärm erhöhen die Behaglichkeit entscheidend. • Feuchte regulierende Materialien: Naturbelassene Oberflächen aus Holz und mineralischen Baustoffen verhindern durch Aufnahme und Abgabe von Feuchtigkeit rasche Feuchtewechsel und wirken dadurch Feuchte regulierend. • Thermische Behaglichkeit: Warme Oberflächen in Innenräumen (bei Wänden, Fenstern,...) wirken angenehm. Dies wird vor allem durch sehr gute Wärmedämmung erreicht. Störende Zugerscheinungen durch rauminterne Luftumwälzungen (Kaltluftabfall z.B. bei 2 geschossigen Räumen) sind zu verhindern. Ausreichende Speichermasse in Boden, Wand und Decke verhindern rasche Raumtemperaturschwankungen. • Tageslicht: Tief in den Raum reichendes Tageslicht erhöht die Lebensqualität und beugt Depressionen vor. Elektrische Energie und Betriebskosten werden dadurch reduziert. • Lüften: Für eine gesunde Raumluft benötigt man pro Stunde und Person 15 bis 25 m³ Frischluft. Der Abtransport der Schadstoffe (ausreichender Luftwechsel) kann mit verschiedenen Maßnahmen sichergestellt werden. Bei 4- bis 6-maligem Fensterlüften (Stoßlüften 5 bis 10 Min.) pro Tag sind im Winter die Energieverluste verhältnismäßig gering. Eine genügende Frischluftzufuhr in der Nacht (Schlafräume) und bei intensiver Nutzung des Gebäudes, kann damit nur schwer erreicht werden. Abluftanlagen in Küche 6. Hanf 7. Steinwolle 8. Glaswolle 9. Holzfaser-Dämmplatten 10. Polystyrol – EPS 11. Polystyrol – XPS 12. Schaumglas 13. Polyurethan-Hartschaumplatten und VakuumDämmplatten 6. Die Innenraumqualität – eine Frage der Baubiologie Die "Baubiologie" beschäftigt sich mit den Auswirkungen der Gebäude (in erster Linie Wohnen) auf den Menschen. Unter Innenraumqualität versteht man: • komfortable Räume • schadstofffreie Materialien • minimale Strahlung. Immer mehr Menschen reagieren sensibel auf Schadstoffe, Mikroben, Feuchtigkeit, Milben oder elektromagnetische Strahlung. Ganz besondere Aufmerksamkeit muss daher den Plätzen der Regeneration (z.B. Schlafräume) zukommen. Bei einem gesunden Innenraum sind sowohl die physischen, als auch die psychischen Faktoren optimiert. Stimmige und behagliche Räume geben dem Bewohner Vertrauen und Sicherheit. Wichtigste Voraussetzung ist die architektonische Qualität (Raumgröße und proportion, Fenstergröße, -anordnung, Türen,...). Aber auch Oberflächenstrukturen, Materialien und Farben unterstützen die Behaglichkeit. Im Speziellen sollte auf folgende Aspekte Rücksicht genommen werden: 32/38 © EIV 2007 E. Drössler, J. Burtscher, H. Gmeiner, H. Krapmeier, W. Schlader, M. Schnetzer und WC/Bad können einen zusätzlichen Lüftungseffekt bewirken. • Komfortlüftung: Eine Zu- und Abluftanlage mit Wärmerückgewinnung garantiert einen ausreichenden Luftwechsel und senkt den Energieverbrauch. Solche Anlagen erfordern jedoch eine frühzeitige Planung und eine zuverlässige Wartung. • Elektrosmog: Starke elektromagnetische Felder können durch elektrische Installationen, Elektro- und elektronische Geräte im Betriebszustand oder durch Einflüsse von außen entstehen. Eine Minimierung solcher Felder, vor allem an den Schlafstellen und an Orten, an denen sich Personen längere Zeit aufhalten, ist empfehlenswert. • Radon: ist ein radioaktiv strahlendes Gas, das aus dem Untergrund durch den Keller in das Haus dringt. Es kann durch Zerfallsprodukte in der Lunge Krebs verursachen. Eine Abklärung der natürlichen Radonbelastung sollte am Beginn eines jeden Bauprojektes stehen. 6.2. Schadstoffarme Materialien Über die Schadstoffabgabe von Baustoffen weiß man relativ wenig. Häufig sind Gesundheitsprobleme mit der Innenraumluft auf das Zusammentreffen verschiedener ungünstiger Faktoren zurückzuführen. Ganz besonders sollte daher die Material- und Oberflächenwahl der Innenbaustoffe, Möbel usw. beachtet werden. • • • Tipp: Farben: Die Verwendung von Anstrichen auf Wasserbasis und eine Minimierung der Menge an geruchs- und emissionsintensiven Farben sollte angestrebt werden. Eher sollten Farben auf mineralischer, als auf organischer Basis verwendet werden. Farben sollten grundsätzlich lösemittelfrei sein. Klebstoffe und Fugendichtungen vermeiden (mechanische Befestigungen etc. bevorzugen). Lösemittelfreie Klebstoffe verwenden. Materialien: Die Verwendung von schadstofffreien Holzwerkstoffen und Teppichen (formaldehydfrei, usw.) und die Minimierung von Kunstharzputzen sollte Standard sein. Sämtliche Produkte sollen anhand von Deklarationen überprüft, und deren Verwendung auf der Baustelle kontrolliert werden. • Beobachten Sie verstärkt, in welchen Räumen Sie sich behaglich bzw. wohl fühlen und wie diese Räume beschaffen sind. • Definieren Sie Ihre Behaglichkeitskriterien mit dem Architekten und fordern Sie frühzeitig in der Planung Vorschläge für die Frischluftversorgung. • Verdeutlichen Sie Ihrem Architekten die Wichtigkeit schadstoffarmer Materialien. • Fordern Sie eine Planung mit möglichst geringer ElektrosmogBelastung. 7. Sanierung Alles bisher Gesagte gilt nicht nur für den Neubau, sondern auch für die Sanierung. Und dazu gibt es ein paar weitere Informationen, die speziell für den Sanierungsfall gedacht sind: Für alle Sanierungsmaßnahmen „Wenn – dann gründlich!“ gilt: 6.3. Minimale Strahlung e 33/38 Bauen & Sanieren aus dem Blickwinkel Nutzen - Energie – Bauökologie – Baubiologie Vor Planung aller Sanierungsmaßnahmen ist das Sanierungsziel zu überlegen und zu fixieren. Mögliche Sanierungsziele sind zum Beispiel diese drei folgend Genannten: • Das Bestmögliche aus dem Haus machen und es dabei auf einen Stand bringen, der einem zukunftsorientierten modernen Neubau entspricht • Behutsame Sanierung, zum Beispiel unter Beibehaltung einer besonderen Architektur • 7.1. Bestmögliche Sanierung (Faktor-10-Sanierung) In Anbetracht des ständig steigenden Energieverbrauches in Verbindung mit der Versorgungs- und Klimaproblematik sollten aus ökologischer und volkswirtschaftlicher Sicht die meisten Sanierungen (mindestens 80% aller getätigten Sanierungen) "bestmögliche Sanierungen" sein. Dabei wird ein Standard angestrebt, der dem aktuellen Neubaustandard (Passivhaus oder Fast-Passivhaus) entspricht. Jeder Neubau – auch der eines Passivhauses – bedeutet zusätzlichen Energieverbrauch. Erst tief greifende energietechnische Sanierungen sind in der Lage, den Energieverbrauch tatsächlich zu senken. Zur Einhaltung des Kyoto-Protokolls müsste die in Österreich beobachtete derzeit aktuelle Sanierungsrate außerdem noch deutlich erhöht (vervielfacht) werden. Bei einer bestmöglichen Sanierung sind folgende Fragen zu überlegen bzw. Maßnahmen umzusetzen: 34/38 • Montage von Fenstern mit einer Dreischeibenverglasung, zumindest bei den Fenstern nach Norden, Osten und Westen und bei den großflächigen Südverglasungen. Eventuell Anpassung (Verkleinerung / Vergrößerung) der Fensteröffnungen nach neuesten Erkenntnissen. • Entschärfung von Wärmebrücken, wo immer möglich. (z.B. Abtrennen von vorgezogenen Zwischendecken (Balkone) und Ersatz durch eine freistehende, oder thermisch getrennte Konstruktion. Oder: Einbeziehung der Balkone in die beheizte Hülle durch Vorbeiführen der neuen Dämmung vor den Balkonen, Verglasung der Öffnungen) • Eventuell Einbau einer Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung. • Erneuerung der Heizung mit Nachrechnung der Heizkörpergrößen, eventuell Austausch der zu klein geratenen Heizkörper, Umstellung auf Niedertemperatursystem. • Ersatz der Ölheizung durch Pellets oder Wärmepumpe mit nach unten korrigierter Heizleistung, sofern nicht ein Passivhausstandard oder passivhausähnlicher Standard erreicht wird. Sind die ersten beiden Ziele nicht vielleicht aus finanziellen Gründen nicht möglich und muss trotzdem etwas geschehen, dann: Minimalsanierung zur Vermeidung von beginnenden Bauschäden In allen drei Fällen ist die Erstellung eines Sanierungs-Gesamtkonzeptes VOR Vergabe des ersten Auftrages dringend zu empfehlen. • Änderung der Fensterlaibungen und des Dachvorsprunges 7.2. Behutsame Sanierung Eine behutsame Sanierung ist zum Beispiel für denkmalgeschützte, oder aus anderen Gründen erhaltenswerte Gebäude anzustreben. Dabei muss aber festgehalten werden, dass die Zahl der zu schützenden Gebäude aus ökologischen und volkswirtschaftlichen Gründen sehr gering gehalten werden muss. • Montage der bestmöglichen Wärmedämmung, eventuell auch mit © EIV 2007 Eine zukunftsorientierte Außendämmung ist immer dick, verändert daher die Architektur eines Gebäudes. Wo dies nicht akzep- E. Drössler, J. Burtscher, H. Gmeiner, H. Krapmeier, W. Schlader, M. Schnetzer tabel ist, muss mit wenig Außendämmung (angepasster Dämmung) oder Innendämmung gearbeitet werden. Innendämmung ist weniger wirksam als Außendämmung, birgt eine Reihe von weiteren Nachteilen (viele Wärmebrücken) in sich und erfordert unbedingt das Beiziehen eines Bauphysikers, um Folgeschäden zu vermeiden. In manchen Fällen ist der Einsatz von Vakuumdämmplatten sinnvoll. • Alte Holzbauten (Ständerkonstruktion) bieten in der Regel sehr gute Möglichkeiten, innerhalb der vorhandenen Wandstärke viel Dämmstoff unterzubringen. • Um den äußeren Eindruck feingliedriger Einscheibenfenster zu erhalten, können moderne Kastenfenster eingebaut werden. Sie haben außen eine Einscheibenverglasung im alten Stil und innen eine moderne ZweischeibenWärmeschutzverglasung. • 7.3. Minimalsanierung Die Minimalsanierung dient dazu, beginnende Bauschäden zu reparieren. Trotzdem sollte man sich dabei nicht nur von dem Gedanken "reparieren und bewahren" leiten lassen. Auch hier hilft ein Gesamtkonzept. Es stellt sicher, dass alle Teilsanierungen über Jahre gesehen im Endeffekt gut zusammen passen und dass nicht am Optimum vorbei investiert wird. Wenn irgendwie möglich sollte man die Dämmmaßnahmen doch so gut wählen, dass das vorhandene Heizsystem nach der Sanierung als Niedertemperaturheizsystem verwendet werden kann. Dann kann ein kondensierender Öl- oder Gaskessel oder eine Wärmepumpe mit nach unten angepasster Leistung installiert werden. Kann im Zuge der Sanierungsmaßnahmen eine Wand-, Decken- oder Fußbodenheizung eingebaut werden, dann kann auch an eine Heizung mittels Solarkollektoren gedacht werden, aber nur, wenn der Heizwärmebedarf auf vernünftig tiefes Niveau gebracht werden kann und die Kollektorflächen nicht übertrieben groß gewählt werden müssen (Kosten- und Platzfrage). e • Muss beispielsweise ein Flachdach saniert werden, so ist diese Arbeit unmittelbar mit dem Thema Wärmedämmung verbunden. Hier sollte gleich eine zukunftsorientierte Wärmedämmstärke gewählt werden, auch, wenn das übrige Haus noch nicht zukünftigen Standards entspricht (Siehe Kapitel 2.2.1 U-Werte). • Bei einer Steildachsanierung sollte – wenn der Dachraum bewohnbar sein soll – ebenfalls und das schon aus Komfortgründen, maximal mögliche Wärmedämmung angestrebt werden, auch, wenn das übrige Haus diesem Standard noch nicht entspricht. Die Montage des Dämmstoffes ist in diesem Fall sehr viel aufwändiger und teurer als ein paar Zentimeter Dämmstoff mehr (Siehe Kapitel 2.2.1 U-Werte). Auf spätere Anschlussmöglichkeit der Dämmung der Fassade achten. • Ist der Dachraum nicht bewohnt und dient die Dachsanierung nur der Wiederherstellung der Dichtheit, so kann gleichzeitig mit dieser Reparatur die oberste Geschoßdecke gedämmt werden. Es ist ein geringer Mehraufwand und ist die Decke bis dahin ungedämmt, dann ist die Verbesserung auch durch gesteigerte Behaglichkeit deutlich spürbar. • Muss der Dachstuhl selbst saniert werden ist zu überlegen, ob bei dieser Gelegenheit nicht gleich der Dachvorsprung vergrößert 35/38 Bauen & Sanieren aus dem Blickwinkel Nutzen - Energie – Bauökologie – Baubiologie werden soll, um später eine zukunftsorientierte Außendämmung zu ermöglichen. Gleichzeitig ist die Anschlussproblematik von der Außendämmung an die Dämmung der obersten Geschoßdecke oder an die Dämmung des Schrägdaches zu überlegen und entsprechende Vorkehrungen zu treffen. • In allen drei bisher genannten Fällen ist auf einen bauphysikalisch richtigen Schichtaufbau und -einbau zu achten, damit nicht durch Dampfdiffusion und Wärmebrücken Feuchteschäden entstehen können (Im Zweifelsfalle Bauphysiker beiziehen). • Beim Tausch von blind gewordenen oder zerbrochenen Fenstergläsern stellt sich die Frage nach der thermischen Qualität der Ersatzgläser. Hier muss zuerst die Frage beantwortet werden, ob Rahmen und Beschläge noch geeignet sind für eine zweite "Glaslebensdauer" von etwa 20 Jahren und mehr. Wenn nein, dann ist auch der Tausch des Rahmens fällig. Ansonsten sollte – bei einer Zweischeibenverglasung – ein Wärmeschutzglas mit ArgonFüllung (U-Wert 1,1 W/m²K) genommen werden. Das Glas mit Kryptonfüllung ist ökologisch nicht so sehr empfehlenswert (siehe Kapitel 2.2.3 über das Fenster). • Ist eine Fassade, vielleicht die Westfassade, besonders starker Bewitterung ausgesetzt und muss sie vorzeitig saniert werden, so ist dabei an ein Gesamtsanierungskonzept für das ganze Haus zu denken und die entsprechende Dämmstärke bei der Fassadensanierung zu verwirklichen. Erst ein wenig zu dämmen und später nochmals darüber zu dämmen ist zu teuer und macht keinen Sinn. Die Montage und die Wetterschutzschicht sind wesentlich teurer als der Dämmstoff. 36/38 • Wichtig ist auch bei einer Teiloder Minimalsanierung das Ausarbeiten eines umfassenden Gesamtkonzeptes, auch, wenn es nicht sofort umgesetzt wird. Nur so kann sichergestellt werden, dass alle Sanierungsetappen schlussendlich irgendwann zu einer sinnvollen und funktionierenden Gesamtsanierung führen. • Auch die Beseitigung von Schimmel hat mit Wärme, Temperatur und Energie zu tun. Schimmel entsteht hauptsächlich unter einer Bedingung: warme, feuchte Luft kommt mit kalten Bauteilen in Kontakt. Die Warmluft kühlt aus, dabei sinkt das Löslichkeitsvermögen für Wasser und Kondensat fällt aus. An diesen feuchten Stellen kann sich in der Folge Schimmel entwickeln, wenn einmal die entsprechenden Sporen dorthin gelangt sind. Die Vermeidungsstrategie ist daher auch schon logisch: entweder senken der Luftfeuchtigkeit (z.B. durch Lüften) oder Dämmen der kalten Bauteile oder am besten beides. (Kalte Bauteile, an denen es zu Schimmelbildung kommt sind häufig: Fensterrahmen, Fensterrandverbund Aluminiumabstandhalter, ungedämmte Betonfensterstürze, Zimmeraußenkanten, Zimmeraußenecken, oder überhaupt ungedämmte Außenwände, z.B. hinter Kästen, Balkonanschlüsse, wenn einfach die Zwischendecke ohne thermische Trennung ins Freie verlängert wurde.) • Das Trockenlegen von Mauerwerk ist eine Angelegenheit für Spezialisten. Die Ursachen für feuchtes Mauerwerk können sehr vielfältig und komplex vernetzt sein. Die Trockenlegung ist meist aufwändig. • Steht ein Heizungstausch an, ohne dass vorher die beiheizte Hülle gedämmt werden und damit die Heizlast gesenkt werden konnte, so empfiehlt es sich trotzdem, die Heizlast des Hauses neu zu be- © EIV 2007 E. Drössler, J. Burtscher, H. Gmeiner, H. Krapmeier, W. Schlader, M. Schnetzer rechnen und nicht einfach ein Heizsystem gleicher Leistung nachzukaufen. Vor 20 Jahren galten noch andere Prioritäten und viele Heizungen sind daher stark überdimensioniert und können – auch ohne Dämmmaßnahmen – durch kleinere Heizungen ersetzt werden. Günstig ist es, wenn Aufzeichnungen über die Laufzeiten (Betriebsstunden) und Schalthäufigkeiten gemacht wurden. Dann fällt die Neudimensionierung leichter. Auch der Tausch des Heizungsverteilers ist zu überlegen. Pumpen und Ventile sind vermutlich ebenso ersatzbedürftig wie die Heizung und Regelung. Und vielleicht lassen sich dabei alte Installationsfehler beseitigen (z.B. Nord- und Südseite des Hauses in einem Kreislauf, Anschluss der Warmwasserbereitung an die Heizung u.ä.) 7.4. Mögliche Einschränkungen und Hindernisse bei einer Sanierung • Die Wahl der Dämmstoffstärke ist oft eingeschränkt durch den verfügbaren Platz im Öffnungsbereich von Türen und Fenstern, oder durch die Gestaltung der Fensterlaibung, oder durch einen zu geringen Dachvorsprung. • Das "Einpacken" von Balkonplatten (auskragende, vorgezogenen Zwischendecken) ist meistens problematisch wegen fehlendem Platz, sowohl auf, als auch unter der Platte. Solche Balkone werden bei einer Generalsanierung in der Regel entweder komplett in die beheizte Zone mit einbezogen (geschlossen) oder mittels Diamanttrenntechnik abgeschnitten und durch eine thermisch getrennte Konstruktion ersetzt (Balkonanbindung mittels Isokorb oder selbst tragende, freistehende Ständerkonstruktion) • Die Dämmdicke ist oft durch den Dachvorsprung limitiert. • Die Dämmung von auskragenden Decken von unten ist oft eingeschränkt durch die zu geringe verbleibende lichte Höhe (Stehhöhe). • Gegen den Wärmeverlust durch Wärmeleitung ins ungedämmte Fundament kann kaum etwas unternommen werden. Am Besten wirkt noch eine Dämmung des Mauerwerks beidseitig bis etwa eineinhalb Meter unter die Erdoberfläche. • Eine ungedämmte Bodenplatte kann unterhalb nicht mehr nachgedämmt werden. Hier hilft vielleicht eine tief gezogene Randdämmung. Die Dämmung oberhalb ist in den meisten Fällen durch eine zu geringe Raumhöhe eingeschränkt. • Eine Abweichung aus der Südorientierung kann nicht mehr kompensiert werden. • Und schlussendlich muss auch akzeptiert werden, dass so manches Gebäude, nicht mehr sinnvoll und zielführend saniert werden kann und ersetzt werden muss. 8. Schluss Größtmögliche Klarheit über alle Wünsche und in der Folge über alle Ziele und die Kenntnis alle Möglichkeiten und damit Stolpersteine schon in der Planungsphase ist die Grundbedingung für ein erfolgreiches Bau- oder Sanierungsprojekt. Bauen und sanieren ist nie billig, es ist immer eine im Verlauf der Jahre herausragende Belastung. Gerade bei teuren Bau- und Sanierungsprojekten ist es wichtig, den „Gang der Hundskurve“ (von Frederic Vester) zu vermeiden: e 37/38 Bauen & Sanieren aus dem Blickwinkel Nutzen - Energie – Bauökologie – Baubiologie Frederic Vester, ca. 1982. Die Autoren wünschen, dass diese Anstrengung zu langfristiger Zufriedenheit führt und hoffen, dazu einen Beitrag geleistet zu haben. Dipl.-Ing. Dr. Eckart Drössler Dipl.-Ing. Josef Burtscher Bmst. Harald Gmeiner Prof. Dipl.-Ing. Krapmeier Ing. Wilhelm Schlader Mag. Michael Schnetzer Alle: Energieinstitut Vorarlberg Stadtstraße 33 A-6850 Dornbirn 38/38 © EIV 2007