Untersuchungen zum Wärmebedarf von Wohngebäuden in Blockbauweise
Neben wirtschaftlichen, technischen und gestalterischen Aspekten werden zunehmend ökologische Überlegungen bei der Auswahl von Baustoffen und Bauweisen angestellt.
So haben sich, unterstützt durch eine nachhaltige Holzwirtschaft, die Holzbauweisen, in den zurückliegenden Jahren in Deutschland mehr und mehr etabliert. Im Laufe der Jahrhunderte haben sich verschiedene Holzbauarten entwickelt. Eine sehr lange Tradition hat dabei das Blockhaus, das für viele Menschen der Inbegriff des typischen „Holzhauses“ ist.
Dabei hat der Blockbau, nicht nur wegen seiner massiven Bauart oder seines kernigen, urtümlichen Aussehens, sondern auch wegen der besonderen Eigenschaften des Baustoffes Holz (z. B. hygroskopisches Verhalten, günstige Raumakustik) neue Befürworter gefunden. Bei der Realisierung sind aber statische und bauphysikalische Gegebenheiten dieser besonderen Bauweise unbedingt zu beachten. In einer Diplomarbeit an der Universität Leipzig wurden jetzt Untersuchungen zum Wärmebedarf von Wohngebäuden in Blockbauweise durchgeführt. Die Ausarbeitung geschah in enger Zusammenarbeit des Studenten von der Universität Leipzig mit der Deutschen Blockhausakademie sowie der Firma Finnholz Blockhausbau und Zimmerei in Frankenberg-Rengershausen.
Die Untersuchung wurde betreut von Dr.-Ing. Holger Schopbach Lehrbeauftragter von der Universität Leipzig und der Universität Kassel. Da Wärmebrücken einen entscheidenden Einfluss auf die Berechnung des Energiebedarfes eines Gebäudes haben, wurde als erstes ein Wärmebrückenkatalog für den Wohnblockhausbau erarbeitet. In der Untersuchung wurde bei 8 Rundholz-Wohnblockhäusern und 2 Kantholz – Wohnblockhäusern der Firma Finnholz Blockhausbau und Zimmerei der Energieverbrauch der letzten Jahre ermittelt und mit den Berechnungen der (Energieeinsparverordnung) EnEV 2002, 2007 und 2009 verglichen.
Die Berechnungen wurden jeweils mit und ohne Wärmebrückenkatalog erstellt und miteinander verglichen. Außerdem wurde auch die bei der Rundbohle automatisch auftretende Frage Rechnung getragen „Wo wird die Wandstärke gemessen“? Deshalb wurde die in der DIN 4108 geforderte „Berechnung an der dünnsten Stelle“, mit der Äquivalenzstärke der Blockbohlen vergleichen.
FAZIT
Nach Auswertung der vorliegenden Daten kann festgestellt werden, dass die Annahme von äquivalenten Wandstärken und die Verwendung von genauen Wärmebrückenkoeffizienten bei der Berechnung des Jahres-Primärenergiebedarfs, die tatsächlichen Verbräuche am besten darstellt.
Der mit diesen Randbedingungen errechnete Wert liegt jedoch immer noch deutlich über den, als aussagekräftig eingestuften, realen Verbrach eines Wohnblockhauses. Obwohl diese tatsächlichen Verbräuche vom jeweiligen Nutzerverhalten abhängen, lässt sich eine klare Tendenz feststellen: die Berechnungsverfahren der EnEV erhöhen den Verbrauch der Blockhäuser unverhältnismäßig. Würde man streng nach den Vorgaben des Mindestwärmeschutzes die schwächste Stelle der Außenwand als maßgebende Wandstärke ansetzen, steht der Unterschied zwischen errechneten Bedarf und dem realen Bedarf in keinem vernünftigen Verhältnis zueinander.
Es sollte daher versucht werden, die finnische Fachregeln, in der die Berechnung der Wand durch eine Äquivalenzstärke stattfinden kann, in deutsches Recht zu übertragen. Den zuständigen DIN – Ausschüssen sollte die Blockbauweise und ihre Besonderheiten nahe gebracht werden, damit diese besser in geltenden Vorschriften berücksichtigt werden. Vorrangigstes Ziel sollte dabei sein, dass anerkannt wird, dass der Mindestwärmeschutz bei den untersuchten einschaligen Außenwänden gewährleistet wird, wenn man den Sinn und Absicht des Mindestwärmeschutzes nach DIN 4108 – 6 zu Grunde legt. Eine andere und zu bevorzugende Möglichkeit ist die Untersuchung von massivem Holz Wandaufbauten hinsichtlich ihrer energetischen Eigenschaften in einer Materialprüfanstalt.
Mit Hilfe der gewonnenen Daten könnte eine bauaufsichtliche Zulassung beantragt werden, in welcher der jeweilige U-Wert des Bauteils aufgeführt wird. Mit diesen festgeschriebenen Werten können Nachweise nach der aktuellen EnEV geführt werden, ein Zurechtrechnen der Wandaufbauten um die Vorgaben zu erfüllen kann entfallen. Neu Untersuchungen der Materialprüfanstalt in Leipzig lassen erkennen, das Holz eine wesendlich bessere Wärmeleitfähigkeit hat als bisher angenommen werden darf.
Wärmebrückenkatalog erforderlich
Eine weitere sinnvolle Maßnahme, um die Energieeffizienz der Wohnblockhäuser in Zukunft besser abbilden zu können, ist die Nutzung eines blockhausspezifischen Wärmebrückenkataloges. Die Berechnung des Jahres-Primärenergiebedarfs und des spezifischen Transmissionswärmeverlustes mit genauen Wärmebrückenkennwerten, verbessert die gewonnenen Werte durchschnittlich im zweistelligen Prozentbereich. Durch die Erstellung und Berechnung von eigenen Wärmebrückendetails können zudem Schwachstellen erkannt und optimiert werden. Das Bewusstsein für das „Problem“ Wärmebrücken wird gestärkt.
Es sollte im Hinblick auf die erhöhten Anforderungen der EnEV 2009 auch überprüft werden, inwiefern alle verwendeten Bauteile optimiert werden können und wie sich deren Einfluss auf die Berechnungen nach der EnEV auswirkt. Diese Optimierungen können z.B. durch stärkere Dämmebenen oder bessere Fenster bzw. Außentüren erreicht werden. Hinsichtlich der gewählten Heizsysteme muss der Fokus in Zukunft auf durch regenerative Energien betriebene Anlagen gelegt werden. Gebäude, die mit fossilen Energieträgern beheizt werden, können die Vorgaben der EnEV 2009 mit einer guten thermischen Hülle erfüllen aber in Hinsicht auf staatliche Fördermaßnahmen führt kein Weg an modernen, regenerativ betriebenen Heizsystemen vorbei. Jeder befragte Eigentümer eines Blockhauses äußerte sich positiv über den Energieverbrauch und das Wohnklima seines Hauses.
Die erhobenen tatsächlichen Verbräuche unterstreichen die Aussage, dass diese Bauart energetisch schlechter berechnet wird als sie in Wirklichkeit ist. Die Herausforderung für die Zukunft des Blockhausbaus besteht zum einen darin, diese Erfahrungen eindeutig und in gültigen Bemessungswerten nachzuweisen, in geltendes Recht zu verwandeln und bei der Erstellung neuer Vorschriften blockhausspezifische Regelungen aufzunehmen. Die zweite Herausforderung besteht in der Weiterentwicklung der verwendeten Bauteile, der benutzten Detaillösungen und Anschlüsse sowie der Verwendung moderner Heizsysteme.
Jahres-Primärenergiebedarf aller Häuser nach EnEV 2009 in kWh/m²*a
Dieses Haus brauchte 45% weniger als nach der zukünftigen EnEV 2009 errechnet wird.
Zurück
