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3. Energie und Nachhaltigkeit

3.2.1 Transmissionswärmeverluste und U-Werte

Die wichtigste Kenngröße zur Beurteilung der opaken, d.h. nicht transparenten Bauteile, ist deren Wärmedurchgangskoeffizient, der U-Wert. U-Werte von Baukonstruktionen mit homogenen sowie inhomogenen Schichten, mit keilförmigen Schichten oder unter Berücksichtigung von punktuellen Wärmebrückenverlusten durch mechanische Verbindungsmittel werden nach europäischen Rechenregeln – konkret nach DIN EN ISO 6946:2018-03 – bestimmt. 

Der U-Wert gibt an, wie viel Wärmeleistung [W] pro ein Kelvin Temperaturdifferenz [K] durch eine Bauteilfläche von 1 m² zwischen der Innen- und Außenluft abfließt.

Summiert man sämtliche mit deren U-Werten Ui und Temperatur-Korrekturfaktoren Fxi multiplizierte Bauteilflächen Ai auf und verteilt die Summe auf die gesamte Hüllfläche, so erhält man die Transmissionswärmeverluste HT eines Gebäudes.

Die zur Sicherung der Vormauerschale einzusetzenden Drahtanker müssen bei der Ermittlung des Wärmedurchgangskoeffizienten U nur dann berücksichtigt werden, wenn ihr Einfluss eine bestimmte Grenze überschreitet. Edelstahlanker weisen bis zu max. 5 mm Durchmesser auf und ihre erforderliche Anzahl pro m² Wandfläche wird windlastabhängig festgelegt. In den meisten Fällen haben diese Anker einen sehr geringen Einfluss auf die wärmedämmenden Eigenschaften einer Außenwand.

Falls der Anteil der Befestigungsmittel am Transmissionswärmeverlust einen Einfluss auf den U-Wert hat, ist ein Zuschlag ∆U entsprechend beim U-Wert zu berücksichtigen. Der Zuschlag für Mauerwerksanker, die eine Dämmschicht innerhalb eines zweischaligen Mauerwerks durchdringen, berechnet sich nach DIN EN ISO 6946:2018-03 wie folgt:

∆Uf = α * λf * nf * Af in [W/(m²K)]

dabei ist:

α = 6 m-1 (konstanter Faktor)
λf = Wärmeleitfähigkeit des Ankers (für Edelstahlanker kann λf = 17 W/(mK) angesetzt werden.)
nf = Anzahl Anker je m²
Af = Querschnittsfläche eines Ankers in m²

Die nachfolgende Tabelle 3 weist U-Werte von zweischaligem Mauerwerk (ohne U-Wert-Zuschlag für Verbindungsmittel) mit variierender Hintermauerschale und verschiedenen Dicken für die Kerndämmung aus.

Wärmeleitfähigkeit λ in W/(mK)U-Wert in W/(m²K)
Innenputz d = 1,5 cm
Mauerwerk der Tragschale (innen) d = 24 cm
Dämmstoffdicke
Tragendes MauerwerkDämmstoff12 cm16 cm20 cm
0,960,0350,240,190,16
0,0270,190,150,12
0,580,0350,230,180,15
0,0270,190,150,12
0,500,0350,230,180,15
0,0270,190,150,12
0,450,0350,230,180,15
0,0270,180,140,12
0,420,0350,220,180,15
0,0270,180,140,12
0,390,0350,220,180,15
0,0270,180,140,12
0,210,0350,200,160,14
0,0270,170,130,11
0,180,0350,190,160,13
0,0270,160,130,11
0,160,0350,190,150,13
0,0270,160,130,11
0,140,0350,180,150,13
0,0270,150,120,10
0,110,0350,160,140,12
0,0270,140,120,10
0,080,0350,150,120,11
0,0270,130,110,09


Tabelle 2: U-Werte von zweischaligem Mauerwerk mit Dämmstoff (inkl. Fingerspalt Luft). Die Wärmeleitfähigkeit der Verblendschale ist mit 0,81 W/(mK) bei einer Dicke von d = 11,5 cm angenommen. Die berechneten Werte basieren auf den Rechenregeln der DIN EN ISO 6946 sowie auf den normierten Materialkennwerten der DIN 4108-4.

 

Die Wärmeverluste eines Gebäudes über die flächigen Baukonstruktionen (inkl. der Verluste über Wärmebrücken) werden als spezifische Transmissionswärmeverluste H'T bezeichnet und auf die gesamte thermische Hüllfläche eines Gebäudes bezogen. Sie stellen den Wert zur Beurteilung der Energie­effizienz der Gebäudehülle dar und hängen vom sog. U-Wert in W/(m²K) ab, welcher umgekehrt proportional zum Wärmedurchlasswiderstand einer Baukonstruktion ist. Je niedriger also der U-Wert, desto besser die energetische Qualität der Gebäudehülle. Für Neubauten ist es daher sinnvoll, sich an den Referenz-U-Werten im GEG zu orientieren bzw. diese zu unterschreiten, um beim Nachweis der Größe H'T die gesetzlichen Anforderungen einhalten zu können. In Bezug auf eine Außenwandkonstruktion liegt der Referenzwert im GEG bei U=0,28 W/(m²K). Weitere Referenzwerte für die energetische Bilanzierung von Wohngebäuden sind Tabelle 3 zu entnehmen.

KomponenteEigenschaftReferenzausführung
AußenwandU-Wert [W/(m²K)]0,28
Fenster, FenstertürenU-Wert [W/(m²K)]1,30
g-Wert [-]0,60
DachflächenfensterU-Wert [W/(m²K)]1,30
g-Wert [-]0,60
AußentürenU-Wert [W/(m²K)]1,80
Dach, oberste GeschossdeckeU-Wert [W/(m²K)]0,20
Bauteil an Erdreich / unbeheizter RaumU-Wert [W/(m²K)]0,35
WärmebrückenzuschlagΔUWB [W/(m²K)]0,05
Luftdichtheit der GebäudehülleRLT-Anlage mit  Dichtheitsprüfungn50 = 1,0 h-1
ohne RLT-Anlage mit  Dichtheitsprüfungn50 = 2,0 h-1
Sonnenschutzkeine
Heizungsanlagezentrale Anlage, Brennwertkessel (verbessert), Energieträger: Erdgas, Innenaufstellung für Gebäudenutzfläche ≤ 500m², Außenaufstellung für Gebäudenutzfläche > 500m², Radiatoren vor Außenwänden mit Vor- & Rücklauftemperatur 55/45°C, bedarfsgeregelte Pumpe, hydraulischer Abgleich, Thermostatventile ± 1K, Leitungslängen nach DIN V 4701-10:2003-8
Anlage zur Warmwasserbereitungzentral über Heizung, Solaranlage mit Flach-kollektoren (kleine Anlage für AN ≤ 500m², große Anlage für AN > 500m²), mit  Zirkulation, Leitungslängen nach DIN V 4701-10:2003-08
Lüftungzentrale Abluftanlage, nicht-bedarfsgeführt mit geregeltem DC-Ventilator
Kühlungkeine Kühlung
AutomationKlasse C


Tabelle 3: Referenzgebäudeausführung nach GEG für Wohngebäude

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