Bund der Energieverbraucher

Energiefluss in Gebäuden

(02. Januar 2003)

Wofür verbraucht ein Gebäude Energie?

Wärme geht dem Gebäude durch Außenwände, Fenster und Dach (Transmissionsverluste) und durch die Lüftung verloren. Auch für die Erwärmung von Wasser für Duschen, Waschen, Baden muß Energie eingesetzt werden. Ein Teil der eingesetzten Energie geht außerdem ungenutzt als Abgasverlust durch den Schornstein verloren.

Wo kommt die Energie für das Gebäude her?

Sobald die Außentemperatur unter der gewünschten Innentemperatur liegt, muß dieser Verlust durch neue Wärmezufuhr ersetzt werden: durch Heizung, durch Sonnenstrahlung, durch Wärmeabgabe von Bewohnern.

Wieviel Energie verbraucht ein Gebäude?

Der Energieverbrauch schwankt stark mit der Tages- und Jahreszeit. An einem kalten Wintertag geht dreimal mehr Energie verloren als an einem durchschnittlichen Tag in der Heizperiode. Im Sommer wird Energie nur für die Warmwasserbereitung gebraucht. Der winterliche Wärmeverlust hängt ab:

• von der Gebäudegeometrie: Je kompakter ein Gebäude gebaut ist, umso geringer ist der Wärmeverlust. Die Kompaktheit wird gemessen durch das Verhältnis von Oberfläche zum Volumen eines Gebäudes. Man spricht vom A zu V-Verhältnis (A/V). Bei einer Kugel ist dieses Verhältnis minimal. Bei Gebäuden liegt dieses Verhältnis üblicherweise zwischen 1,4 für ein Einfamilienhaus und 0,2 für ein kompakt gebautes Mehrfamilienhaus.
• von der Luftdichtheit des Gebäudes: Normalerweise wird die Raumluft etwa einmal stündlich gegen frische Luft ausgewechselt. Bei Häusern mit mangelhafter Dichtheit geht bei kalten Außentemperaturen sehr viel Wärme unnütz verloren, insbesondere bei Wind. Der Lüftungswärmeverlust lässt sich vermindern, indem die Wärme der Abluft genutzt wird, um die einströmende Frischluft zu erwärmen - das Wärmetauscher-Prinzip.
• von der Wärmedurchlässigkeit von Außenwänden und Hausdach: Maßstab ist der k-Wert - künftig als U-Wert bezeichnet. Er gibt an, wieviel Watt durch ein Bauteil mit einem Quadratmeter Größe verloren gehen je Grad Temperaturdifferenz zwischen Innen und Außen. Bei einem k-Wert von zwei verliert eine Wand mit zehn Quadratmetern bei 20 Grad Temperaturdifferenz 2 x 10 x 20 = 400 Watt, also in zehn Stunden 400 x 10 = 4.000 Wattstunden oder 4 kWh. Hätte die Wand nur einen k-Wert von eins, wären es nur noch 2 kWh. Bis 1977 lag der mittlere k-Wert vonAußenbauteilen noch über 1,2. Nach der Wärmeschutzverordnung von 1994 ist für Außenwände ein maximaler k-Wert von 0,4 vorgeschrieben. Für Niedrigenergiehäuser ist ein k-Wert von 0,3 bis 0,2 angesagt. Für ein Passivhaus liegt er sogar bei 0,1.
• vom Abgasverlust der Heizung: Bei einem Abgasverlust von zehn Prozent gehen von der eingesetzten Energie von z.B. 30.000 Kilowattstunden jährlich 3.000 Kilowattstunden durch den Schornstein verloren.
• vom Energiegewinn durch die Sonne: Sonnenenergie kann aktiv durch Solaranlagen oder passiv durch Fenster oder auch Außenwände hereingeholt werden. Im Winter ist der Solarertrag gering. Dafür aber kann die Sonne in der Übergangszeit einen beträchtlichen Beitrag auch zur Hausheizung leisten.

Energieflüsse im Gebäude

Gebäude können bei sorgfältiger Berücksichtigung all dieser Faktoren so gestaltet werden, daß sie über das Jahr gesehen mit geringen Energiemengen auskommen. Dafür müssen Wärmedämmung, Lüftung, Heizung und Solaranlage aufeinander abgestimmt sein.

Der jährliche Energieverbrauch pro Quadratmeter Wohnfläche bietet einen guten Beurteilungsmaßstab für die energetische Qualität eines Gebäudes. Man nennt diese Zahl den Energiekennwert. Dieser Wert lag vor 20 Jahren noch bei 300 kWh/qm bzw. 30 Liter Heizöl je Quadratmeter Wohnfläche.

In Schweden durften bereits 1980 neue Gebäude maximal 80 bis 100 kWh/qm verbrauchen. Diesen Kennwert kann sich jeder leicht selbst errechnen und damit feststellen, wie groß der wärmetechnische Sanierungsbedarf ist und welche Einsparungen sich erzielen lassen. Allerdings muß der tatsächliche Verbrauch korrigiert werden, je nachdem, ob es sich um einen sehr kalten oder um einen milden Winter gehandelt hat.

Je höher der bisherige Verbrauch, um so rascher lässt sich mit geringem Aufwand der Verbrauch reduzieren. Wenn der Verbrauch schon gering ist, dann muss erheblich mehr in eine weitere Verbrauchsverminderung investiert werden. Die meisten Maßnahmen der energetischen Sanierung sind bereits bei heutigen Energiepreisen wirtschaftlich. Sie rentieren sich insbesondere dann, wenn sie mit ohnehin durchzuführenden Sanierungsmaßnahmen gekoppelt werden. Wenn also z.B. bei einer Fassadensanierung oder einem Neuanstrich gleich eine Wärmedämmung aufgebracht wird, reduzieren sich die Kosten der Wärmedämmung um die Kosten der Sanierung. Denn die Wärmedämmung schließt ohnehin erforderliche Arbeitsschritte ein.