Bauphysikalische Planungsleitlinien

Minimierung von Transmissionsverlusten 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 Formfaktor als Verhältnis von Hüllfläche zu beheiztem Volumen 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.

Gallerie

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, müssen südorientierte Fensterflächen vorgesehen werden. Ein weiteres Kriterium, das es bei der Realisierung solarer Gewinne zu beachten gibt, 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 aber geeignete Gegenmaßnahmen wie z.B. außen liegender Sonnenschutz zur Vermeidung der Lasten treffen.

Nutzung innerer Gewinne QI
Vor allem im Nichtwohnungsbau fallen sogenannten innere Gewinne an, dort sind nutzungsbedingt höhere Personenbelegungsdichten und technischen Gerätedichten vorhanden. Daraus resultieren automatisch höhere Beiträge aus den inneren Gewinnen im Heizfall. Beachtet werden muss jedoch, 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.

Bildnachweis: Bürogebäude mit Zukunft; Voss, Lehnert, Herkel, Wagner, Wambsganß; TÜV-Verlag

Fachwissen zum Thema

Planungsgrundlagen

Kriterien und Entscheidungshilfen

In einem Planungsprozess müssen sehr häufig Entscheidungen getroffen werden. Aus verschiedenen Varianten von Gebäudegeometrien,...

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Planung eines nachhaltigen Gebäudes

Neben der Funktionalität eines Gebäudes sollte immer die zeitlose, ansprechende Gestaltung berücksichtigt werden (im Bild: Barnimpanorama, Naturparkzentrum – Agrarmuseum Wandlitz (2013); Architektur: rw+, Berlin).

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Nicht nur die Funktionalität, auch die zeitlose, ansprechende Gestaltung ist zu berücksichtigen. Je nach lokalen Gegebenheiten sollten Sparstrategie und Gewinnstrategie im Gleichgewicht stehen.

Anforderungen zur Behaglichkeit

Eine gleichmäßige Temperatur der Luft und der umfassenden Wände bei durchschnittlicher Kleidung, geringer Luftbewegung und mäßiger körperlicher Aktivität in einem gut beleuchteten Raum wirkt auf die meisten Menschen angenehm

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Je größer die Kantenlänge eines Würfels, umso kleiner sein A/V-Verhältnis

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Einfluss des Formfaktors auf die Anforderungen an den Transmissionswärmeverlust von Nichtwohngebäuden

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Solareinstrahlung auf verschieden orientierte Wände

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Solarenergie nutzen

In der nördlichen Hemisphäre erzielen Südfassaden im Winter die höchsten solaren Wärmegewinne, im Sommer lassen sie sich am leichtesten gegen Überhitzung schützen (im Bild: VM Häuser in Orestad/Kopenhagen, 2005; Architektur: BIG + JSD = PLOT, Kopenhagen).

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Wie lassen sich passive und aktive Gewinne erzielen? Was ist bei der Ausrichtung der Fensterflächen zu beachten, welche Materialien weisen eine hohe Speicherfähigkeit auf?

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Licht und Behaglichkeit

Unser Helligkeitseindruck hängt von der Beleuchtungsstärke und den Reflexionen der angestrahlten Gegenstände ab.

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Natürliches Licht steht uns abhängig von der Tages- und Jahreszeit in unterschiedlichen Beleuchtungsstärken zur Verfügung; gegenüber Kunstlicht hat Tageslicht jedoch viele Vorteile.

Raumluftqualität

Für ein behagliches Raumklima ist ein bestimmter Luftaustausch notwendig; als Richtwert ist ein Luftbedarf von 25-30 Kubikmeter pro Stunde (m³/h) je Person anzusetzen.

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Nutzerverhalten

Bereits zu Beginn der Planung sollten deshalb die zu erwartenden Verhaltensweisen der das Gebäude nutzenden Personen berücksichtigt werden.

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Auch wenn die technischen und baulichen Voraussetzungen stimmen - der Erfolg eines energiesparenden Gebäudekonzepts hängt von den Personen ab, die dort leben oder arbeiten.

Verschattung

Die Verschattungswirkung von laubabwerfenden Bäumen wird häufig unterschätzt.

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Wie wirken sich die umgebende Vegetation und benachbarte Gebäude auf die Nutzung von solarer Wärme und Energie aus? Auch die künftige Entwicklung ist zu beachten.