Bauphysikalische Entwurfsleitlinien

Bereits beim Entwurf stehen dem Planer verschiedene Maßnahmen zur Wahl, die sowohl Einfluss auf die Bauphysik als auch den Energiebedarf eines Gebäudes haben.

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Minimierung von Transmissionswärmeverlusten QT
Im Idealfall ist ein einfacher Baukörper anzustreben (kompakte Bauweise), er zeichnet sich in der Regel aufgrund der verhältnismäßig geringen Hüllfläche im Verhältnis zum beheizten Volumen durch günstige Energiewerte aus. Letzteres wird durch den Faktor als A / V-Verhältnis (Verhältnis von Hüllfläche A zu beheiztem Volumen V) ausgedrückt – je kleiner der Formfaktor ist, desto günstiger wirkt sich dies bei der Energiebilanz des Gebäudes aus. Die Transmissionsverluste werden dadurch insgesamt minimiert, Wärmebrücken und Anschlussdetails können auf der Basis bereits bekannter Regelbauteile gelöst werden.

Minimierung von Lüftungswärmeverlusten QV
Die Luftdichtheit der Hülle ist wesentlicher Bestandteil bei der Konzeption von energieoptimierten Gebäuden. Die luftdichte Ausführung erfordert eine gewerkeübergreifende Detailplanung, bei der späteren Ausführung eine sorgfältige Umsetzung sowie ggf. eine qualitative Endkontrolle. Der Einsatz von effizienten Systemen (z.B. kontrollierte Lüftung mittels Wärmerückgewinnung) ist ebenfalls ein wichtiger Aspekt.

Optimierung solarer Gewinne QS

Sollen solare Gewinne in der Heizperiode genutzt werden, sind südorientierte Fensterflächen vorzusehen. Ein weiteres Kriterium, das bei der Realisierung solarer Gewinne zu beachten ist, ist der sommerliche Wärmeschutz. Eine Optimierung der solaren Gewinne in der Heizperiode muss insbesondere bei Nichtwohngebäuden auch unter dem Aspekt sommerlicher Lasten und dem Kühlbedarf des Gebäudes gesehen werden. Hier lassen sich geeignete Gegenmaßnahmen wie z.B. ein außen liegender Sonnenschutz zur Vermeidung der Lasten treffen.

Nutzung innerer Gewinne QI
Vor allem im Nichtwohnungsbau fallen sogenannte innere (Wärme-)Gewinne an, denn dort sind nutzungsbedingt höhere Personenbelegungsdichten und technische Gerätedichten vorhanden. Daraus resultieren automatisch höhere Beiträge aus den inneren Gewinnen im Heizfall. Beachtet werden muss, dass neben der Optimierung der inneren Gewinne im Winter, diese im Sommer zu höheren Lasten führen. Oft kommen deshalb effiziente Technologie bzw. die optimale Nutzung von Tageslicht zum Einsatz, um diese höheren Lasten zu minimieren.

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Wärmeschutz

Winterlicher Wärmeschutz: Grundlagen und Ziele

Über die Ausrichtung, das Verhältnis der Flächen, den Öffnungsanteil und die Hüllfläche beeinflussen Planerinnen und Planer bereits beim Entwurf eines Gebäudes den Heizenergiebedarf.

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Bauphysikalische Nachweise und Normen

Da auf den Gebäudesektor 40% des Gesamtenergiebedarfs in der EU entfallen, ist die Reduzierung des Energiebedarfs ein wichtiger Baustein in der Minderung des CO2-Ausstoßes (Abb.: Arp Museum Bahnhof Rolandseck, Richard Meier, 2007).

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Was sind die gesetzlichen Grundlagen und welche Ziele haben sie? Welche Normen sind seitens der Planung unbedingt zu beachten?

Behaglichkeit und Kontakttemperatur: Der Wärmeeindringkoeffizient b

Mit der Berührung von unterschiedlichen Materialien, fällt die Empfindung kalt/warm ganz unterschiedlich aus, man erlebt den Wärmefluss aus dem Körper in das Material unmittelbar – auch wenn alle Bauteile eine gleiche Oberflächentemperatur im eingeschwungenen Zustand besitzen

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Einflüsse des Klimas auf die Bauphysik

Bei der Planung des Wärme- und Feuchteschutzes sind auch die klimatischen Bedingungen zu berücksichtigen.

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Die klimatischen Bedingungen, Sonne, Wind und Niederschläge beeinflussen wesentlich den Wärme- und Feuchteschutz von Gebäuden.

Normen und Regelwerke zum Wärme- und Feuchteschutz

Abb. 1: Übersicht einiger Normen, Gesetze und Richtlinien sowie ihrer Verknüpfung (Hinweis: keine vollständige Übersicht aller vorhandenen Normen)

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Bedingt durch die sich verändernden energiepolitischen Ziele unterliegen die gesetzlichen Verordnungen einer ständigen Anpassung.