Sommerlicher Wärmeschutz

Viele Menschen lieben Sonnentage, doch so schön immer längere und wärmere Sommer auch sein mögen, so belastend können sie in Innenräumen werden. Schon die Energieeinsparverordnung (EnEV) forderte deshalb einen Nachweis zum sommerlichen Wärmeschutz. Diese Nachweisführung wird auch im Gebäudeenergiegesetz (GEG) gefordert.

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Im § 14 Sommerlicher Wärmeschutz des GEG heißt es dazu:

„(1) Ein Gebäude ist so zu errichten, dass der Sonneneintrag durch einen ausreichenden baulichen sommerlichen Wärmeschutz nach den anerkannten Regeln der Technik begrenzt wird. Bei der Ermittlung eines ausreichenden sommerlichen Wärmeschutzes nach den Absätzen 2 und 3 bleiben die öffentlich-rechtlichen Vorschriften über die erforderliche Tageslichtversorgung unberührt.“

„(3) Ein ausreichender sommerlicher Wärmeschutz nach Absatz 1 liegt auch vor, wenn mit einem Berechnungsverfahren nach DIN 4108-2: 2013-02 Abschnitt 8.4 (Simulationsrechnung) gezeigt werden kann, dass unter den dort genannten Randbedingungen die für den Standort des Gebäudes in DIN 4108-2: 2013-02 Abschnitt 8.4 Tabelle 9 angegebenen Übertemperatur-Gradstunden nicht überschritten werden.“

Für bestehende Gebäude verweist § 51 Absatz (2) ebenfalls auf diese Einhaltung, wenn bei Erweiterungen und Ausbau „die hinzukommende zusammenhängende Nutzfläche größer als 50 Quadratmeter“ ist.

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Eindringende Energiemenge

Der sommerliche Wärmeschutz erfolgt maßgeblich über die außenliegende Verschattung transparenter Bauteile. Bei der Berechnung nach Sonneneintragswerten wird daher die Energiemenge berücksichtigt, die durch Fenster in den Raum eindringt. Betrachtet wird der kritischste Raum im Gebäude. In der Regel ist diese Nachweisführung für gut gedämmte Gebäude, deren Fensterflächen mit außenliegender Verschattung ausgestattet sind, ausreichend.

Operative Innentemperatur

Bei der dynamisch-thermischen Simulation wird eine operative Innentemperatur ermittelt. Diese wird aus dem Mittelwert von Raumlufttemperatur und flächenmäßig gemittelter Oberflächentemperatur der raumumschließenden Bauteilflächen (Strahlungstemperatur) gebildet. Die Raumlufttemperatur wird neben den Sonneneinträgen auch durch interne Wärmequellen bestimmt, zum Beispiel Personen oder Geräte. Die angegebenen Bezugswerte der operativen Innentemperaturen sind nicht im Sinne von zulässigen Höchstwerten für Innentemperaturen zu verstehen.

Diese Simulation wird mit den Übertemperatur-Gradstunden verglichen, einem Wert aus der DIN 4108-2: Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden - Teil 2: Mindestanforderungen an den Wärmeschutz. Eine Übertemperatur-Gradstunde entsteht, wenn die operative Innentemperatur für eine Stunde um ein Kelvin überschritten wird. Dabei liegt die operative Innentempe­ratur je nach Klimazone bei 25, 26 bzw. 27 °C und darf in Wohngebäuden maximal um 1.200 Kh/a Übertemperatur-Gradstunden, in Nichtwohngebäuden um 500 Kh/a überschritten werden. Hierbei werden die regionalen Unterschiede über die Klimaregionen dargestellt und die der Gebäude mittels der verschiedenen Übertemperatur-Gradstunden abgebildet.

Lüftung

Die Anforderungen der GEG sind so zu verstehen, dass eine sommerliche Überhitzung ausdrücklich durch bauliche Maßnahmen zu begrenzen ist. In die Simulation einbezogen werden kann die Lüftung, etwa als erhöhter Tagluftwechsel oder erhöhte Nachtlüftung. Neben baulichen Verschattungen – dabei kann es sich auch um Nachbargebäude handeln – dürfen auch topographische Verschattungen herangezogen werden, die zum Beispiel in Tälern zustande kommen.

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Passive Kühlung

Es dürfen ausschließlich passive Kühlsysteme berücksichtigt werden. Dabei geht es nicht nur darum, Strom und in der Folge Geld zu sparen. Es wird auch davon ausgegangen, dass der Verzicht auf Klimaanlagen und andere aktive Kühlsysteme zu behaglicheren Innenräumen führt. Mit passiver Kühlung sind Systeme gemeint, die ohne Energie aus dem Stromnetz auskommen. Stattdessen zirkuliert ein Kühlmedium zwischen zwei unterschiedlich warmen Orten, etwa dem Innenraum eines Hauses und dem Erdreich. Dies ist zum Beispiel bei einem Erdwärmetauscher, der nicht bivalent betrieben wird, und thermisch aktivierten Bauteilen der Fall.

Allerdings gibt es –wie schon in der EnEV – im GEG eine wirtschaftliche Austrittsklausel aus dem passiven, energiearmen Kühlen.

„(4) Wird bei Gebäuden mit Anlagen zur Kühlung die Berechnung nach Absatz 3 durchgeführt, sind bauliche Maßnahmen zum sommerlichen Wärmeschutz gemäß DIN 4108-2: 2013-02 Abschnitt 4.3 insoweit vorzusehen, wie sich die Investitionen für diese baulichen Maßnahmen innerhalb deren üblicher Nutzungsdauer durch die Einsparung von Energie zur Kühlung unter Zugrundelegung der im Gebäude installierten Anlagen zur Kühlung erwirtschaften lassen.“

Verantwortlich für die fachgerechte Planung und Ausführung des sommerlichen Wärmeschutzes sind die Architekt*innen, Planenden und Handwerker*innen.

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