1. Sonnenschutzsysteme haben großes Potenzial im Hinblick auf Energieeinsparverordnungen.
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Auf dem Weg zum klimaneutralen Gebäude: Sonnenschutzsysteme haben ein großes Potenzial im Blick auf künftige Energieeinsparverordnungen

23.05.2011 -  

Die „EU-Richtlinie über die Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden“ ist seit Juli letzten Jahres in Kraft. Laut dem Papier müssen alle Neubauten ab dem Jahr 2021 Niedrigstenergie-Gebäude sein, für öffentliche Gebäude gilt diese Forderung bereits zwei Jahre früher. Um in Deutschland solche Fast-Nullenergiegebäude als baulichen Standard festzuschreiben, deren Energiebedarf für Heizung, Lüftung und Kühlung extrem gering ist und möglichst aus erneuerbaren, lokal erzeugten Energiequellen gespeist wird, soll nun die Energieeinsparverordnung EnEV stufenweise verschärft werden. In der EnEv 2012 soll der Primärenergiebedarf von Gebäuden voraussichtlich um weitere 30 Prozent reduziert werden.

Transmissionswärmeverluste verringern
Auf dem Weg zum klimaneutralen Gebäude wird bei der Ermittlung des Primärenergiebedarfs nach der Energieeinsparverordnung ein Referenzobjekt als Vergleichswert hinzugezogen, also ein Gebäude gleicher Größe und Geometrie, das mit moderner Anlagentechnik und energieeffizienten Bauteilen ausgestattet ist. Sowohl der bauliche Wärmeschutz, als auch die Anlagetechnik wird betrachtet, so dass zum Beispiel eine bessere Dämmung eine nicht so effiziente Heizanlage in der Bilanz ausgleichen kann und umgekehrt.
Entscheidet sich der Bauherr zum Beispiel für eine Pelletsheizung, finden die Verluste dieses Energieträgers, die bei Gewinnung, Umwandlung und Transport entstehen, mittels eines Primärenergiefaktors Eingang in die Gesamtenergiebilanz. Nach DIN V 18599 ist dieser beim Brennstoff Holz 0,2. Das bedeutet, dass nur 20 Prozent des eigentlichen Energiebedarfs für die Heizung und Warmwasserbereitung als Primärenergiebedarf im Energiepass ausgewiesen werden.

Neben der Hauptanforderung an den Jahresprimärenergiebedarf pocht die EnEV zusätzlich auf die Einhaltung des spezifischen Transmissionswärmeverlustes H`T. Der H`T beschreibt den Wärmeverlust aller Bauteile des Gebäudes, die an die Außenluft oder an unbeheizte Räume grenzen. Vereinfacht ausgedrückt ist es der gemittelte U-Wert aller Bauteile, die an eine kältere Umgebungstemperatur grenzen. Bei der aktuellen EnEV 2009 beträgt dieser für ein freistehendes Wohngebäude (mit einer Gebäudenutzfläche ≤ 350m2) H`T = 0,4W/m2K.

Innerhalb der Gebäudehülle stellen Fensterflächen eine Schwachstelle dar, erkennbar am U-Wert. Für die Außenwand fordert das Referenzgebäude der EnEV 2009 beispielsweise einen U-Wert von UAW = 0,28 W / m2K, für die Fenster hingegen nur einen U-Wert von UW = 1,3 W / m2K. Selbst bei modernen Fenstern mit 3-fach Wärmeschutz-Isolierverglasung beträgt der wirtschaftlich erreichbare UW-Wert ca. 0,8 W/m2K. Im Vergleich zur Außenwand ist die Wärmedämmung des Fensters also deutlich schlechter. Sollen Maßnahmen zur Gebäudedämmung weiter forciert werden, liegt es für künftige Energieeinsparverordnungen nahe, nicht nur den zulässigen Primärenergiebedarf zu reduzieren, sondern auch den spezifischen Transmissionswärmeverlust H`T. Die Folge wären geringere Fensterflächenanteile in der Gebäudehülle.

Berücksichtigung solarer Energiegewinne
Energetisch gesehen ist dieser Weg nicht sinnvoll. Fenster haben zwar im Vergleich zu Wand, Dach und Boden schlechtere U-Werte und verlieren deshalb mehr Energie, sie bieten aber auch die Möglichkeit, tagsüber den Heizwärmebedarf durch solare Energiegewinne zu reduzieren. Dies wurde durch eine Studie [1] des Ingenieurbüros Hauser, die der Bundesverband Flachglas (BF), der Bundesverband Rollladen + Sonnenschutz (BVRS) sowie der Verband Fenster-Fassade (VFF) in Auftrag gegeben hatte, verifiziert. Ein großes Fenster mit effektivem Sonnenschutz kann sich positiv auf die Energiebilanz auswirken.

Diese positive Eigenschaft kann aber nur tagsüber genutzt werden, wenn solare Strahlung vorhanden ist. Dagegen geht, besonders in kalten Winternächten, viel Wärme aufgrund des hohen Temperaturunterschiedes zwischen außen und innen durch die Fensterfläche verloren. Deshalb müsste richtigerweise bei der Berechnung der Transmissionswärmeverluste durch die Fenster nicht nur die Temperaturdifferenz zwischen innen und außen berücksichtigt werden, sondern zusätzlich die Strahlungstemperatur des kalten Winterhimmels. Laut einer Untersuchung des Passivhaus Instituts Darmstadt [2] kann bei Berücksichtung der Strahlungstemperatur schon bei einem klarem Wintertag die Temperatur bis zu 8 Kelvin unter der Lufttemperatur der Umgebung liegen, nachts ist dieser Temperaturunterschied noch wesentlich höher.

Niedrigerer U-Wert durch temporären Wärmeschutz
Der Einsatz von temporärem Wärmeschutz kann die U-Werte der transparenten Bauteile deutlich verbessern. Außen- und innenliegende Sonnenschutzprodukte wie Rollläden oder Infrarot reflektierende Textilien reduzieren den Wärmeverlust durch Fenster erheblich. Eine Studie [3] vom Oktober 2010, die WAREMA beim ZAE Würzburg in Auftrag gegeben hat, zeigt, dass durch den temporären Wärmeschutz auch bei einer modernen 3-fach Wärmeschutzisolierverglasung mit geschlossenem außenliegendem Rollladen und innenliegendem beschichteten Blendschutz der Ug-Wert um bis zu 39 % reduziert werden kann (Studie: www.warema.de/ENEV2012).

Bei der Ermittlung des Energiebedarfs von Gebäuden sollte es zukünftig möglich sein, bei einem Fenster mit geschlossenen Abschlüssen (z.B. Rollladen) einen reduzierten UW-Wert anzusetzen. Die Luftschicht zwischen Abschluss und Fenster sowie der Abschluss selbst bilden einen erhöhten Wärmedurchlasswiderstand, der positiven Einfluss auf den U-Wert des Fensters hat.
Ein energetisch sinnvoller Ansatz wäre demnach, in der bevorstehenden EnEV 2012 beim Referenzgebäude nicht nur den UW-Wert des Fensters festzuschreiben, sondern zusätzlich den temporären Wärmeschutz in Form eines reduzierten UWS-Werts zu fordern. Ein möglicher Ansatz eines reduzierten U-Wertes für Fenster mit geschlossenen Abschlüssen ist bereits in der DIN EN ISO 10077-1 abgebildet, dieser wird in der benannten Norm als UWS-Wert bezeichnet.

Bestandsbauten profitieren
Durch den Einsatz von temporärem Wärmeschutz kann aber nicht nur die Energiebilanz bei Neubauten verbessert werden. Wird bei einer Altbausanierung sowohl das alte Fenster ausgetauscht, als auch zusätzlich ein moderner Rollladen eingebaut, kann mit einer Standard-Wärmeschutzverglasung bei geschlossenem Rollladen nahezu der Ug-Wert einer 3-fach Wärmeschutzverglasung erreicht werden. Hier sind also enorme Einsparmöglichkeiten vorhanden: Nach Aussagen von Thomas Kwapich von der Deutschen Energie Agentur gibt es 320 Millionen sanierungsbedürftige Fenster in Deutschland [4]. In dieser Form zeigt sich das große Potenzial von Sonnenschutzsystemen für künftige Energieeinsparungen am Gebäude. Ihre Leistungsfähigkeit sollte in die laufende Überarbeitung der EnEV 2012 einfließen.

Ulrich Lang, Katharina Wallrapp
WAREMA Objektberatung
www.warema.com

Literatur:
[1] Ingenieurbüro Hauser: „Berechnungen zur EnEV 2009“ / IBH 780/08_4
[2] HIWIN, Anhang zum Teilbericht A,Passivhaus Institut Darmstadt, Mai 2003
[3] Report ZAE 2-1110-03 (2010)
[4] Thomas Kwapich, Deutsche Energie Agentur, Pressemitteilung, November 2010