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Energie wird stark reduziert

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>Verbesserungen der Gebäudeaußenhülle durch Wärmedämmung bringen erhebliche Energieeinsparungen.

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>Verbesserungen der Gebäudeaußenhülle durch Wärmedämmung bringen erhebliche Energieeinsparungen.

In den letzten Jahren ist sichtbar geworden, daß der Energiekonsum, vor allem in der westlichen Gesellschaft, nicht mehr in gleicher Weise weitergeführt werden kann, sondern daß erhebliche Änderungen erforderlich sind. Gründe sind hierfür einerseits die durch den stark steigenden Verbrauch zu erwartende Erschöpfung der Energie/Rohstoff- vorräte, andererseits die Beeinträchtigungen der Umwelt, die ein globales Maß annehmen.

Die heutige Energieversorgung der privaten Haushalte basiert im wesentlichen auf fossilen Energieträgern (etwa 75 Prozent), nämlich auf Erdgas, Erdöl und Kohle. Die restlichen Prozentpunkte (etwa 25 Prozent) werden durch Biomasse (Holz, Stroh und so weiter) und AVasserkraft abgedeckt.

Die Verbrennung fossiler Brennstoffe bringt große Mengen an Schadstoffen in die natürlichen Kreisläufe ein und stört so die bestehenden globalen Gleichgewichte. Das bekannteste diesbezügliche Phänomen ist der Treibhauseffekt.

Die gegenwärtige Energieversorgung der privaten Haushalte erfüllt somit die Bedingungen einer nachhaltigen (langfristigen) Energieversorgung in zweifacher Weise nicht: einerseits werden die vorhandenen begrenzten Vorräte an fossilen Brennstoffen in irreversibler Weise verbraucht und andererseits verändern beziehungsweise verunreinigen die Emissionen und die Rückstände des Energiekonsums die Umwelt und führen zu Schädigungen.

Anders als die fossilen Brennstoffe ist die Sonneneinstrahlung nicht mit dem \’erbrauch eines Vorrates, zumindest nicht innerhalb der auf menschliche Zeitdimensionen bezo- enen Zeiträume, und mit der Pro- uktion unerwünschter Nebenprodukte gekoppelt. Neben der direkten Nutzung der Sonnenenergie gibt es noch die indirekte Nutzung, etwa Wasserkraft oder Windenergie.

Die gesamte Energieversorgung und im speziellen die Energieversorgung der privaten Haushalte wird sich langfristig auf emeuerbare Energiequellen stützen müssen; doch diese sind nur in beschränkten Mengen verfügbar: sie stellen eine definitive Obergrenze des möglichen Verbrauchs dar.

Bisher wurde der Energiebedarf als von der wirtschaftlichen Entwicklung bestimmt, daher als vorgegeben angenommen, und das Problem der Energiewirtschaft in der Deckung dieses vorgegebenen Bedarfes gesehen. Eine nachhaltige Wirtschaft muß im Grenzfall auf den Verbrauch von Vorräten an fossiler Energie verzichten und mit den zur Verfügung stehenden erneuerbaren Energiemengen das Auslangen finden: eine nachhaltige Energieversorgung wird daher angebots- und nicht nachfrageorientiert sein.

ERNEUERBARE ENERGIE

Die Ausführungen zeigen, daß der erste Schritt dahin gehen sollte, den Energieverbrauch für eine gewünschte Dienstleistung (etwa Wärme in einem Raum), die zur Befriedigung eines Bedürfnisses dient, zu minimieren. Der nächste Schritt, der in einigen Bereichen auch parallel erfolgen kann, ist die Umstellung von nicht erneuerbaran Energieträgern auf erneuerbare Energieträger.

Im privaten Haushalt macht die Bereitstellung von Raumwärme zwei Drittel des gesamten Energieverbrauchs aus. Daher sollte dieser erste Schritt bei der Optimierung der Nutzung von Energieträgern zur Bereitstellung der Dienstleistung Raumwärme erfolgen. Die verbleibenden Prozentpunkte entfallen mit über einem Drittel auf Fahrzeugmotoren und nur einige Prozentpunkte auf mechanische Arbeit und Beleuchtung.

Die nachfolgenden Daten stammen aus einer Arbeit (Roland Kuras und Michaela Peschetz), die gemeinsam mit dem Institut für Hochbau für Architekten, Abteilung Bauphysikalische und humanökologische Grundlagen des Hochbaus, Klaus Krec, durchgeführt wird. Diese Arbeit befaßt sich mit der komplexen Betrachtung der Bereitstellung Dienstleistung Wärme.

Ausgehend von dem Grundaufbau der Außenmauem, des Daches, der Kellerdecke und der Fenster eines typischen Hauses der siebziger Jahre wird die Wärmedämmung zuerst in Anlehnung an die ÖNORM B8110 von 1981 und an die Bauordnung der Stadt Wien von 1993 verbessert. Als dritter Schritt wird die „optimal“ mögliche Dämmung untersucht.

Es soll hier einerseits gezeigt werden, welche Energieeinsparungen durch nachträgliche Verbesserung der Gebäudeaußenhülle möglich sind, denn nur dadurch kann es zu einschneidenden Energiever

brauchssenkungen im privaten Haushalt kommen, und andererseits, welche Energiesparpotentiale noch in einer Verbesserung der Bauordnungen liegen.

Der Grundaufbau des Hauses (Grundvariante) wurde in etwa so gewählt, daß er den in der ÖNORM Hochbau-Wärmeschutz B8110 des Jahres 1959 genannten Anforderungen für den Mindestwärmeschutz entspricht (typisches Haus der siebziger Jahre).

Für das zu untersuchende Einfamilienhaus wurde eine Grundfläche von 100 Quadratmetern mit zwei Geschossen angenommen, Nutzfläche etwa 180 Quadratmeter.

Im ersten Schritt der Verbesserung der Gebäudeaußenhülle wurde das Ausmaß der Wärmedämmung so gewählt, daß das Haus nach erfolgter Sanierung der ÖNORM B8110 aus dem Jahr 1981 entspricht. Die Wärmedämmung erfolgt nur an den folgenden Bauteilen: Außenmauern, Fenster, Kellerdecke und Dach.

Im zweiten Schritt der Untersuchung wird das Haus soweit gedämmt, daß es der ab Oktober 1993 gültigen Bauordnung der Stadt Wien für Neubauten entsprechen würde. Das entspricht einer Isolierung von 3,6 Zentimetern Dämmstoff auf der Außenwand (Wert in der Berechnung vier Zentimeter), einer Isolierung von zirka sieben Zentimetern auf der Kellerdecke (Wert in der Berechnung acht Zentimeter) und eine Dämmung von 16 Zentimetern (Wert in der Berechnung 16 Zentimeter) für das Dach. Die Fenster sind in diesem Fall durch Fenster mit Wärmeschutzglas zu ersetzen.

Der letzte Schritt der Verbesserung der Wärmedämmung beinhaltet folgende Maßnahmen: Fenster mit edelgasgefüllter Dreischeibenisolierverglasung, eine Isolierschicht auf der Außenwand von zirka 15,6 Zentimetern (Wert in der Berechnung 16 Zentimeter), eine Schicht auf der Kellerdecke von zirka 17 Zentimetern (Wert in der Berechnung 17 Zentimeter) und eine Schicht für das Dach mit zirka 22,7 Zentimetern (Wert in der Berechnung 22 Zentimeter). — Der in Klammer gesetzte Wert stellt den Wert dar, der für die Berechnung verwendet wurde, da diese Stärken, die sich aus der Berechnung zur Erfüllung der Bauordnung oder Norm ergeben, im Handel nicht verfügbar sind.

DER K-WERT

Die k-Werte, ein wichtiges Maß zur Beurteilung der Gebäudequalität hinsichtlich Energieverbrauch, nehmen bei den Verbesserungsvariariten gravierend ab. So nimmt beispielsweise der k-Wert der Außenwand, der als einer der wichtigsten bezeichnet werden kann, von 0,9 W/(m2*K) auf 0,2 W/(m2*K) in der besten Variante ab. Der k-Wert — ‘Wärmedurchgangskoeffizient — ist ein Maß dafür, wieviel Energie pro

Zeiteinheit und pro Kelvifi Temperaturdifferenz über einen Quadratmeter Fläche verloren geht. Je kleiner der k-Wert desto geringer ist der Wärmedurchgang und damit der Energieverlust.

Die Ergebnisse der einzelnen Verbesserungsschritte der Wärmedämmung der Gebäudeaußenhülle sind beachtlich. So konnte die ursprüngliche Heizlast des Hauses von fast 13 Kilowatt, auf eine Heizlast von nicht ganz fünf Kilowatt gesenkt werden. Es sollte auch nicht unbeachtet bleiben, daß auch mit den Regelungen der neuen Bauordnung große Einsparpotentiale vorhanden sind.

Die großen Einsparungsmöglichkeiten in der Heizlast, welche der notwendigen installierten Heizungsgröße zur Beheizung des Hauses entspricht, spiegeln sich auch ganz deutlich in dem Energieverbrauch (kWh/Jahr) wider. So kann zum Beispiel bei einer E-Speicherhei- zung, deren Einsatz aus ökologischer Sicht sicherlich sehr umstritten ist, von 29.000 kWh/Jahr auf 9.000 kWh/Jahr gesenkt werden, was einer Abnahme um etwas über zwei Drittel entspricht.

Bei einer nachträglichen Verbesserung der Gebäudeaußenhülle fallen sehr hohe Kosten an, die neben den reinen Materialkosten auch Gerüstkosten, Montagekosten und so weiter enthalten. Diese Kosten rentieren sich bei den derzeitig niedrigen Energiepreisen in den meisten Fällen nur bei ohnehin notwendiger Renovierung der Fassade, da hier zum Beispiel die Gerüstkosten und Anstrichkosten nicht zusätzlich anfallen.

In diesen Fällen und bei Neubau eines Hauses sollte aber unter allen Umständen der Bauherr versuchen, sein Haus in Richtung einer „optimalen“ Wärmedämmung auszulegen. Die oben angeführten Energieeinsparmöglichkeiten sprechen von den Zahlen her sicherlich für sich selbst, sie werden aber erst bei höheren Energiepreisen zu baulichen Maßnahmen und damit zu Energie- bedarfsverringerung führen.

Der Autor ist

wissenschaftlicher Mitarbeiter des Forschungsinstituts für Chemie und Umwelt

der TU Wien.

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