Grundzüge EnEV - Deutsches Dach
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Grundzüge EnEV - Deutsches Dach
Grundzüge EnEV.ppt Grundzüge Energieeinsparverordnung EnEV www.dach-zentrum.de EnEV 1 1 Grundzüge EnEV.ppt Normen DIN EN 832 : 1998-12 Wärmetechnisches Verhalten von Gebäuden, Berechnung des Heizenergiebedarfs, Wohngebäude DIN V 4108-6 : 2000-11 Wärmeschutz und Energieeinsparung in Gebäuden, Teil 6: Berechnung des Jahresheizenergiebedarfs DIN 4108 Beiblatt 2 : 1998-08 Wärmeschutz und Energieeinsparung in Gebäuden – Wärmebrücken –Planungs- und Ausführungsbeispiele DIN V 4701-10 : 2001-02 Energetische Bewertung von heiz- und raumlufttechnischen Anlagen, Teil 10: Heizung, Trinkwassererwärmung, Lüftung DIN EN ISO 6946 : 1996-11 Bauteile - Wärmedurchlasswiderstand und Wärmedurchgangskoeffizient, Berechnungsverfahren DIN EN ISO 10077-1 : 2000-11 Wärmetechnisches Verhalten von Fenstern, Türen und Abschlüssen - Berechnung des Wärmedurchgangskoeffizienten –Teil 1: Vereinfachtes Verfahren DIN EN 673: 2001-01 Glas im Bauwesen - Bestimmung des Wärmedurchgangskoeffizienten (U-Wert) - Berechnungsverfahren DIN EN 13829 : 2001-02 Wärmetechnisches Verhalten von Gebäuden, Bestimmung der Luftdurchlässigkeit von Gebäuden, Differenzdruckverfahren www.dach-zentrum.de EnEV 2 2 Grundzüge EnEV.ppt Normen DIN EN ISO 13789 : 1999-10 Wärmetechnisches Verhalten von Gebäuden, Spezifischer Transmissionswärmeverlustkoeffizient, Berechnung DIN V 4108-2 :2001-03 Wärmeschutz und Energieeinsparung in Gebäden, Teil 2: Mindestanforderungen an den Wärmeschutz DIN EN 410 : 1998-12 Glas im Bauwesen - Bestimmung der lichttechnischen und strahlungsphysikalischen Kenngrößen von Verglasungen DIN EN ISO 717-1 : 1997-01 Akustik - Bewertung der Schalldämmung in Gebäuden und von Bauteilen - Teil 1: Luftschalldämmung (ISO 717-1 : 1996); Deutsche Fassung EN ISO 717-1 : 1996 DIN 4102-13 : 1990-05 Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen; Brandschutzverglasungen; Begriffe, Anforderungen und Prüfungen DIN EN 12207-1 : 2000-06 Fenster und Türen –Luftdurchlässigkeit - Klassifizierung DIN EN ISO 7345 : 1995-12 Wärmeschutz - Physikalische Größen und Definitionen (ISO 7345 : 1987) DIN 4108-7 : 2001-08 Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden - Teil 7: Luftdichtheit von Gebäuden, Anforderungen, Planungs- und Ausführungsempfehlungen sowie -beispiele www.dach-zentrum.de EnEV 3 3 Grundzüge EnEV.ppt Normen DIN EN ISO 10077-2 : Entwurf 1999-02 Wärmetechnisches Verhalten von Fenstern, Türen und Abschlüssen - Berechnung des Wärmedurchgangskoeffizienten - Teil 2: Numerisches Verfahren für Rahmen (ISO/DIS 10077-2 : 1998); Deutsche Fassung prEN ISO 10077-2 : 1998 DIN EN ISO 10211-1 : 1995-11 Wärmebrücken im Hochbau - Wärmeströme und Oberflächentemperaturen - Teil 1: Allgemeine Berechnungsverfahren (ISO 10211-1 : 1995); Deutsche Fassung EN ISO 10211-1 : 1995 DIN EN ISO 10211-2 : 2001-06 Wärmebrücken im Hochbau - Berechnung der Wärmeströme und Oberflächentemperaturen - Teil 2: Linienförmige Wärmebrücken (ISO 10211-2 : 2001); Deutsche Fassung EN ISO 10211-2 : 2001 DIN EN ISO 13370 : 1998-12 Wärmetechnisches Verhalten von Gebäuden, Wärmeübertragung über das Erdreich, Berechnungsverfahren DIN EN ISO 14683 : 1999-09 Wärmebrücken im Hochbau - Längenbezogener Wärmedurchgangskoeffizient - Vereinfachte Verfahren und Anhaltswerte (ISO 14683:1999); Deutsche Fassung EN ISO 14683:1999 Wärmedurchgangskoeffizient, Vereinfachte Verfahren und Anhaltswerte DIN EN ISO 10456 : 2000-08 Baustoffe und –produkte - Verfahren zur Bestimmung der wärmeschutztechnischen Nenn- und Bemessungswerte DIN EN 12524 : 2000-07 Baustoffe und Bauprodukte –Wärme- und feuchteschutztechnische Eigenschaften - Tabellierte Bemessungswerte DIN 4108 –4 : 2002-02 Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden - Teil 4: Wärme- und feuchteschutztechnische Bemessungswerte www.dach-zentrum.de EnEV 4 4 Grundzüge EnEV.ppt Energieverbrauch in Deutschland Licht 1% Hausgeräte 6% Heizung 49% Warmwasser 8% 5 EnV Auto 36% www.dach-zentrum.de Die Einsparungsmöglichkeiten am Energieverbrauch und somit auch das größte Potenzial zur Reduzierung der Emissionen liegt im Heizenergieverbrauch. Maßnahmen zur Reduzierung des Verbrauchs an Heizenergie sind deshalb wichtige Umweltschutzmaßnahmen. 5 Grundzüge EnEV.ppt Energieverbrauch in Deutschland Die Hälfte unseres Energieverbrauchs wird im Haushalt 6 EnV „verheizt“! www.dach-zentrum.de Die eindeutige Botschaft aus der Grafik lautet: die Hälfte unseres Energieverbrauchs im Haushalt verheizen wir! Und daran arbeitet die EnEV mit ihren Vorgaben für bautechnischen Wärmeschutz und Anlagentechnik sowohl im Neubau wie auch im Bestand. 6 Grundzüge EnEV.ppt Entwicklung des Wärmebedarfs im Einfamilienhaus Wärmebedarf für Trinkwassererwärmung 240 200 Lüftungswärmebedarf (Verluste durch Luftaustausch) 50 Transmissionswärmebedarf (Verluste durch Mauerwerk und Fenster) 160 120 50 160 80 40 15 25 130 15 Gebäude ab 1984 50 90 55 30 15 15 Gebäude ab 1995 Niedrigenergiehaus EnV Altbaubestand 80 7 210 40 www.dach-zentrum.de Der Wärmebedarf eines Einfamilienhauses hat sich in den letzten Jahren kontinuierlich nach unten bewegt; dies liegt an den gestiegenen Anforderungen des Gesetzgebers, an den hohen Kosten für Heizenergie und sicher auch am gestiegenen Umweltbewusstsein der Menschen , denn Senkung des Verbrauchs senkt auch die Emissionen. Tatsache ist aber auch, dass die bisherigen Verordnungen des Gesetzgebers für den konstruktiven Wärmeschutz nur für den Neubau gegriffen haben; sie waren und sind sinnvoll, haben aber eben nur die Belastungszuwächse reduziert und das Energiesparen im großen Stile nicht leisten können. 7 Grundzüge EnEV.ppt Verordnung über energiesparenden Wärmeschutz und energiesparende Anlagentechnik bei Gebäuden (Energieeinsparverordnung) 8 EnV EnEV 01.02.2002 www.dach-zentrum.de Seit dem 1.2.2002 ist die EnEV geltendes Recht. Die wesentlichen Neuerungen und Merkmale sind: 1.Konsequente Ausrichtung am Primärenergiebedarf, 2.Einhaltung der Anforderungen der Wirtschaftlichkeit, 3.Neue Verfahren und Normenanpassungen wurden vorgenommen, 5.Auf der Heizungs-Seite wurden auch pauschalierte Verfahren eingeführt. Die wichtigen Normen, die parallel zur EnEV weiterentwickelt wurden: DIN V 4108 Teil 6, DIN V 4701 Teil 10, DIN 4108 Teil 2. 8 Grundzüge EnEV.ppt Anforderungen EnEV - Neubau 9 EnV Niedrigenergiestandard Ganzheitliche Betrachtung (Anlagen- und Bautechnik) Vereinfachte Nachweisverfahren Erleichterter Einsatz erneuerbarer Energien Energieausweise www.dach-zentrum.de Die wesentlichen Anforderungen für den Neubau sind zusammengefasst: 1. Die Senkung des Energiebedarfs neu zu errichtender Gebäude auf Niedrigenergiehausstandard. Dies bedeutet eine Absenkung um durchschnittlich 30% gegenüber geltendem Recht. 2. Es werden nicht nur bautechnische Aspekte sondern durch die Zusammenführung von Heizungsanlagen-Verordnung und Wärmeschutzverordnung ganzheitliche Betrachtungen von Neubauten ermöglicht um das Einsparziel zu erreichen. 3. Für bestimmte Wohngebäude werden vereinfachte Nachweisverfahren eingeführt. 4. Der Einsatz erneuerbarer Energien zur Heizung, Lüftung und Warmwasserbereitung bei Neubauten wird erleichtert 5. Durch die Einführung von Energieausweisen wird die Transparenz für Bauherren und Nutzer (auch Käufer) erhöht. 9 Grundzüge EnEV.ppt Anforderungen EnEV - Altbau 10 EnV Verschärfung der Anforderungen an Bauteile (Ersatz-Erneuerung-Erweiterung) Ersatz alter Heiztechnik Dämmung Geschossdecke/ungedämmter Rohrleitungen Rahmen für freiwillige Energieverbrauchskennwerte Energieausweis empfohlen www.dach-zentrum.de Gebäudebestand Auch im Gebäudebestand werden Anforderungen bei Sanierung, Erneuerung, Ersatz und Erweiterung gestellt. Für den Gebäudebestand sind die wesentlichen Änderungen: 1. Verschärfung der energetischen Anforderungen bei wesentlichen Änderungen an Bauteilen, die erneuert, ersetzt oder erstmalig eingebaut werden. 2. Alte Heizkessel, die deutlich unter den Effizienzstandards liegen, müssen bis zum zum Ende des Jahres 2006 bzw. 2008 erneuert werden 3. Oberste Geschossdecken und ungedämmte Rohrleitungen (Heizungs- und Warmwasserrohre) sind bis Ende 2006 zu dämmen 4. Es wurde ein Rahmen für die freiwillige Angabe von Energieverbrauchskennwerten geschaffen. 10 Grundzüge EnEV.ppt Bezug auf Grundnormen EnEV Festlegung Energieeinsparung Max. Jahres-Energiebedarf P max Randbedingungen Ra nd be din gu ng en P Q <Q QP= Qh x eP DIN 4701-10 DIN 4108-6 Berechnung Bauphysik gleiche Berechnung Anlagentechnik Randbedingungen Jahres-Heizwärmebedarf Anlagen-Kennzahl e 1 EnV P h Q www.dach-zentrum.de Als wesentliche Grundnormen entlasten die DIN 4108-6 sowie die DIN 4701-10 den Text der EnEV und ermöglichen so eine weitergehende Anpassung an den Stand der Technik ohne Gesetzgebungs- bzw. Verordnungsverfahren. 11 Grundzüge EnEV.ppt 12 EnV Heizenergie-Primärenergie www.dach-zentrum.de Die EnEV bilanziert unter Einbeziehung der Anlagentechnik den Wärmebedarf für Heizung und Warmwasser sowie den Wärmebedarfs für die Warmwasserbereitung den Heizenergiebedarf und den Primärenergiebedarf. Heizwärmebedarf Beschreibt die rechnerisch ermittelten Wärmeeinträge über ein Heizsystem, die zur Aufrechterhaltung einer bestimmten mittleren Raumtemperatur in einem Gebäude oder in einer Zone eines Gebäudes benötigt werden. Dieser Wert wird auch als Netto-Heizenergiebedarf bezeichnet. Heizenergiebedarf Ist die berechnete Energiemenge, die dem Heizsystem des Gebäudes zugeführt werden muss, um den Heizwärmebedarf abdecken zu können. In der energetischen Betrachtung werden nun somit die weiteren Wärmebedarfsquellen aufgenommen und die unterschiedlichen Energieträger betrachtet, um einen sinnvollen Vergleich zu ermöglichen. 12 Grundzüge EnEV.ppt 13 EnV Vereinfachtes Schema www.dach-zentrum.de Ein vereinfachtes Schema zeigt die Zusammenhänge der neuen EnEV. Lüftungsund Transmissionswärmeverluste werden den solaren und internen Energiegewinnen gegenübergestellt. Dies ergibt den Heizwärmebedarf. Um den tatsächlich Primärenergiebedarf zu ermitteln müssen noch die Anlagenverluste, sowie der Bedarf an Strom und Brauchwarmwasser ermittelt werden. Dieser Endenergiebedarf wird dann mit einer Primärenergie -Kennzahl des Endenergieträgers multipliziert (Strom, Heizöl, Erdgas) um so den Primärenergiebedarf zu ermitteln. 13 Grundzüge EnEV.ppt 14 EnV Anforderungen an den JahresPrimärenergiebedarf www.dach-zentrum.de In Abhängigkeit vom Verhältnis der wärmeübertragenden Umfassungshülle A zum beheizten Gebäudevolumen Ve sind Höchstwerte in Tabellenform festgelegt. Die Anforderungskurve der EnEV bezieht sich deshalb in Abhängigkeit vom Verhältnis zwischen wärmeübertragender Umfassungsfläche zum beheizten Volumen nicht mehr auf die Heizwärme sondern auf die Heizenergie.. Der Bezug auf die Endenergie hat auch einen praktischen Hintergrund.Als sogenannter rechnerischer Verbrauch ist er ein vernünftiger Anhaltspunkt für Vergleiche mit realen Verbrauchswerten. Dieser rechnerische Verbrauch ist in etwa vergleichbar mit dem s.g. „ Drittelmix“bei Kraftfahrzeugen, er hängt also neben den baulichen und anlagetechnischen Gegebenheiten auch von klimatischen und nutzungsbedingten Faktoren ab. 14 Grundzüge EnEV.ppt EnEV –Neubau QP = (Qh + Qw) x ep = Jahres-Primärenergiebedarf = Jahres-Heizwärmebedarf =Zuschlagszahl für Warmwasser 15 =Anlagenaufwandszahl EnV QP Qh Qw ep www.dach-zentrum.de Im Mittelpunkt der neuen Energieeinsparverordnung stehen die Kompensationsmöglichkeiten im vereinfachten Verfahren für Wohngebäude, die sich aus dem Produkt von Bautechnik und der Anlagenkennzahl ergibt. Hierfür steht die Formel QP = (Qh + Qw) x ep. QP Qh Qw ep = Jahres-Primärenergiebedarf = Jahres-Heizwärmebedarf =Zuschlagszahl für Warmwasser =Anlagenaufwandszahl Der Jahres-Primärenergiebedarf QP für Gebäude wird nach der der DIN EN 832 in Verbindung mit DIN V 4108-6 und DIN V 4701-10 ermittelt. Der in diesem Rechengang zu bestimmende Jahres-Heizwärmebedarf Qh ist nach dem ausführlichen Monatsbilanzverfahren bzw. dem kürzeren Heizperiodenverfahren zu ermitteln. Der Wärmebedarf für die Warmwassererzeugung ist in der Berechnung zu berücksichtigen. Als Nutz-Wärmebedarf für die Warmwasserbereitung Qw im Sinne der DIN V 4701-10 sind 12,5 kWh/(m²a) anzusetzen. Die Anlagenaufwandszahl wird entsprechend der DIN V 4701-10 ermittelt. Hier werden den Anlagenbauer drei Möglichkeiten eröffnet: Das detaillierte Verfahren beschreibt die Berechnung aller Einzelkomponenten in einem aufwändigen Rechengang. Das Standardverfahren ist ein verkürztes Rechenverfahren und im dritten Verfahren gibt es die Möglichkeit für vorkonfigurierte Systeme nach von der Industrie vorgegebenen Diagrammen die Anlagenkennzahl zu ermitteln und in die Berechnung des Jahres-Primärenergiebedarfs zu übergeben. Der Einfluss der Wärmebrücken ist zu begrenzen. 15 Grundzüge EnEV.ppt Kompensationsmöglichkeiten QP = (Qh + Qw) x ep 16 Anlagentechnik EnV Bautechnik www.dach-zentrum.de Das vereinfachte Rechenschema zeigt die Möglichkeiten auf, wie die Elemente derBautechnik und der Anlagentechnik miteinander kombiniert werden können. Je niedriger die Anlagenzahl gewählt wird umso geringere Anforderungen an den Wärmeschutz werden gestellt; oder anders ausgedrückt: mit einer guten Heizungsanlage kann der Bedarf, Wärmedämmung einzubauen weggerechnet werden. Dies gilt natürlich nur unter Berücksichtigung der Mindestbaustandards, wie sie z.B. in der WSVO 1995 vorgelegt wurden. Ganz deutlich ist aber die Aufgabe des Holzbaugewerbes abzulesen, die Initiative zu ergreifen und als Führer in möglichen Arbeitsgemeinschaften mit dem Heizungsbaugewerbe diesen Entwicklungen zuvor zu kommen. Das Heizungsbaugewerbe wittert schon die Chance zum Einsatz von vorkonfektionierten Systemen zur rechnerischen Kompensation. Unabhängig davon bleibt aber die Bestimmung zum wärmebrückenfreien und luftdichten Bauen ein wichtiger Bestandteil der EnEV. 16 Grundzüge EnEV.ppt Kompensationsmöglichkeiten www.dach-zentrum.de EnEV 17 17 Grundzüge EnEV.ppt Konsequenz EnEV-Neubau Wärmeschutz und Anlagentechnik müssen frühzeitig geplant werden www.dach-zentrum.de EnEV 18 18 Grundzüge EnEV.ppt Rechnerischer Nachweis DIN 4108-6 Vereinfachtes (Heizperiodenbilanz)verfahren Monatsbilanzverfahren www.dach-zentrum.de DIN 4701-10 Grafisches Kurzverfahren (Referenzanlagen) Tabellarisches Verfahren Standardisierte Werte nach Norm Ausführliche Berechnung (konkrete Kennwerte einer Anlage) EnEV 19 19 Grundzüge EnEV.ppt Rechnerischer Nachweis für Qh Monatsbilanzverfahren Vereinfachtes Verfahren (Heizperiodenverfahren) www.dach-zentrum.de EnEV 20 20 Grundzüge EnEV.ppt Monatsbilanzverfahren Bilanzierung jedes Monats Alle positiven Ergebnisse werden addiert (Verluste > Gewinne => AUSGLEICH DURCH Heizenergieaufwand) Standardverfahren nach DIN EN 832 und DIN V 4108-6 Randbedingungen nach DIN V 4108-6 Anhang D Hoher Rechenaufwand => rechnergestützt www.dach-zentrum.de EnEV 21 21 Grundzüge EnEV.ppt Heizperiodenverfahren Bilanzierung über gesamte Heizperiode Nur für wohn- und wohnähnliche Gebäude Fensteranteil < 30 % (festgelegter Ausnutzungsfaktor für solare Energiegewinne) Festgelegte Gradtagszahl ist auf „ genaue“Erfüllung der Anforderungen abgestellt; bei höherer wärmetechnischer Qualität der Hülle liegen die Werte auf der sicheren Seite Pauschalisierungen und Vereinfachungen Keine Berücksichtigung von z.B. TWD und Glasvorbauten möglich Einfacher Rechengang, Randbedingungen nach EnEV www.dach-zentrum.de EnEV 22 22 Grundzüge EnEV.ppt Bonusfaktoren im Neubau Wärmebrückennachweis Luftdichtheit 23 EnV Erneuerbare Energien www.dach-zentrum.de In der Berechnung des Primärenergiebedarfs wirken sich die Faktoren Luftdichte Gebäudehülle mit Nachweis Nachweis wärmebrückenfreier Konstruktionen, Sowie der Einsatz erneuerbarer Energien positiv aus. Mit diesen Punkten kann die Planung den entsprechenden Vorgaben der EnEV angepasst werden. Sie wirken als Bonuspunkte bei der Ermittlung des Primärenergiebedarfs. 23 Grundzüge EnEV.ppt Bonusfaktor EnEV Begrenzung Wärmebrückenverluste www.dach-zentrum.de EnEV 24 24 Grundzüge EnEV.ppt Wärmebrücken Bei Neubauten können Wärmebrücken bis zu 20% der Transmissionswärmeverluste ausmachen Im vereinfachten Verfahren Vorgaben nach DIN 4108 Beiblatt 2 www.dach-zentrum.de EnEV 25 25 Grundzüge EnEV.ppt Vermeidung von Wärmebrücken Bonusfaktor EnEV Pauschal ΔUwb = 0,1 W/m²k Wärmebrückenfreie Konstruktionen nach DIN 4108 Beiblatt 2 ΔUwb = 0,05 W/m²k Genauer Nachweis über die Länge der WB www.dach-zentrum.de EnEV 26 Wärmebrücken Untersuchungen haben gezeigt, dass Wärmebrücken gerade bei gut gedämmten Konstruktionen einen Anteil von bis zu 20 % der Transmissionswärmeverlusten haben. Nach der EnEV gibt es drei Möglichkeiten für einen Nachweis: 1. Ohne Nachweis wir der pauschale Wärmebrückenzuschlagskoeffizient ΔUwb = 0,1 W/m²k angesetzt. 2. Bei Verwendung von Konstruktionen, die nachweislich keine Wärmebrücken darstellen, wird nur der halbe Zuschlag von ΔUwb = 0,05 W/m²k angesetzt. Diese Konstruktionen sind in eingeführten technischen Regeln z.B. der DIN 4108 Beiblatt 2 3. Alternativ ist auch ein genauer Nachweis der Wärmebrücken nach DIN EN 10211-1:1995 und DIN EN 10211-2:1999 möglich 26 Grundzüge EnEV.ppt Vermeidung Wärmebrücken Beispiel Ortgang www.dach-zentrum.de EnEV 27 Ortgang Es ist darauf zu achten, dass keine Wärmebrücken und Luftundichtigkeiten im Bereich des Ortganges entstehen. Der Betonabschlussbalken ist mit einer Wärmedämmung senkrecht und an seiner Oberkante zu dämmen. Die Luftsperre wird luftdicht an die Außenwand angeschlossen. 27 Grundzüge EnEV.ppt Vermeidung Wärmebrücken Beispiel Außenwand www.dach-zentrum.de EnEV 28 Der Ringanker und die oberste Steinreihe sind gedämmt; wichtig ist das Heranführen der Wärmedämmung an die Zwischensparrendämmung der Dachkonstruktion. Auch hier ist der luftdichte Anschluss herzustellen. 28 Grundzüge EnEV.ppt Vermeidung Wärmebrücken Beispiel Außenwand www.dach-zentrum.de EnEV 29 Bei dieser Holzständer-Konstruktion sind alle Anschlüsse luftdicht und ohne Wärmebrücke herzustellen. Die im Element angefügten Luftsperren müssen überstehen, damit sie vor Ort an die Luftsperre angeschlossen werden können. Der Anschluss der Luftsperre erfolgt mechanisch mit einem Kompriband an die Fußpfette. 29 Grundzüge EnEV.ppt Vermeidung Wärmebrücken Beispiel Innenwand www.dach-zentrum.de EnEV 30 Auch für den Anschluss einer Innenwand an die Dachkonstruktion gilt zur Vermeidung von Wärmebrücken, dass die Trennwand ca. 10 cm unter der Dachdeckung enden soll und entsprechend wärmegedämmt wird. So wird der Wärmeverlust infolge der gute Wärmeleitfähigkeit des Mörtels vermindert. 30 Grundzüge EnEV.ppt Vermeidung Wärmebrücken Beispiel Kamin www.dach-zentrum.de EnEV 31 Auch Durchdringungen der Konstruktion sind sowohl wärmebrückenfrei wie auch luftdicht herzustellen. Die Dämmung zwischen Kamin und den Auswechslungen um den Kamin ist aus nichtbrennbarem Material der Brennstoffklasse A gem. DIN 4102 herzustellen. Die Diffusionsoffen Unterspannung wird dicht an den Kamin herangeführt; die Dampfsperre luftdicht auf der Rauminnenseite angeschlossen. 31 Grundzüge EnEV.ppt Bonusfaktor EnEV Begrenzung Lüftungswärmeverluste www.dach-zentrum.de EnEV 32 32 Grundzüge EnEV.ppt Lüftungswärmeverluste gewollte Lüftungsvorgänge zur notwendigen Sicherstellung hygienisch erforderlicher Verhältnisse ungewollte Lüftungsvorgänge infolge Luftdurchsatz bei Fugen und Undichtheiten der Gebäudehülle www.dach-zentrum.de EnEV 33 Grundsätzlich sind Lüftungsvorgänge im Gebäude wichtig. Gewollte Lüftungsvorgänge sind zur Sicherstellung hygienisch einwandfreier Verhältnisse wichtig und auch in der EnEV geplant. Ungewollte Lüftungsvorgänge infolge Luftdurchsatz durch Fugen und Undichtigkeiten sind schädlich und müssen verhindert werden. 33 Grundzüge EnEV.ppt Lüftungswärmeverluste Ursachen: Winddruck und -sog auf die Gebäudehülle Temperaturunterschiede an der Gebäudehülle Lüftungsanlagen (Über- und Unterdruck) www.dach-zentrum.de EnEV 34 Ursachen für Lüftungswärmeverluste können sein: 1. Winddruck –und Sog auf die Gebäudehülle 2. Temperaturunterschiede an der Gebäudehülle 3. Über- und Unterdruck von Lüftungsanlagen 34 Grundzüge EnEV.ppt Winddruck und –sog auf die Gebäudehülle Winddruck +++ Windsog ––– ––– +++ –– ++ –– ++ –– ++ www.dach-zentrum.de ++ –– ++ –– ++ –– EnEV 35 35 Grundzüge EnEV.ppt Temperaturunterschiede www.dach-zentrum.de EnEV 36 36 Grundzüge EnEV.ppt Probleme - Konvektion www.dach-zentrum.de EnEV 37 Bei einem nicht fachgerechten und sorgfältigen Anschluss der Luftdichtigkeitsebene (kann auch die Dampfsperre sein) an z.B. eine Giebelwand kann sog. Wasserdampfkonvektion stattfinden. Dabei dringt dann durch Luftströmung feuchte warme Innenluft in die Konstruktion ein, kondensiert an den kalten Bauteilen. In der Folge reichert sich das Kondenswasser in der Konstruktion an und kann zu erheblichen Schäden führen. Also nicht nur durch Diffusion gelangt Wasserdampf in die Konstruktion, sondern insbesondere durch Konvektion, also der Strömung von feuchter warmer Raumluft kann es zu Tauwasseranfall kommen. 37 Grundzüge EnEV.ppt Fugenbeispiel Annahmen: Innenraumklima: t= 0,01 m l= 1,00 m b= 2 mm 20°C 50 % 6 Pa W in d g e s ch w in d ig k e i t m /s 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Fugentiefe t Fugenbreite b Lufttemperatur: rel. Luftfeuchte: Druckdifferenz: W i n d st ä r k e n a ch Be a u f o r t Fu ge nl l äng e Fugentiefe Fugenlänge Fugenbreite 0,0 0,6 1,8 3,4 5,3 7,5 9,9 12 , 5 15 , 3 - S ta u d r u c k / K r a f t Pa 0 ,5 1 ,7 3 ,3 5 ,2 7 ,4 9 ,8 12 , 4 1 5, 2 1 6, 2 0, 0 0, 2 2, 0 7, 0 1 8, 0 3 6, 0 6 2, 0 1 0 0, 0 1 4 9, 0 - 0 ,2 2 ,0 7 ,0 1 7, 0 3 5 ,0 6 1 ,0 9 8 ,0 1 4 7, 0 2 1 1, 0 Durchströmrichtung www.dach-zentrum.de EnEV 38 Durch Wasserdampfdiffusion diffundiert durch ein Bauteil mit dem Sperrwert sd< 0,02 m diffusionsäquivalente Luftschichtdicke 1200 g/m² und Tag. Demgegenüber strömt durch eine klaffende Fuge in der luftdichtendenden Bauteilschicht mit 1m Länge und 2 mm Breite täglich feuchte warme Luft mit einem Volumen von 3120 g/m. Dies verdeutlicht die besondere Bedeutung der Luftdichtigkeit. 38 Grundzüge EnEV.ppt Probleme - Konvektion www.dach-zentrum.de EnEV 39 39 Grundzüge EnEV.ppt Probleme - Konvektion www.dach-zentrum.de EnEV 40 40 Grundzüge EnEV.ppt Probleme - Konvektion Zugluft Feuchteschäden Schimmelpilzbildung Wärmeverluste durch unkontrollierten Luftaustausch www.dach-zentrum.de EnEV 41 41 Grundzüge EnEV.ppt Probleme - Konvektion www.dach-zentrum.de EnEV 42 42 Grundzüge EnEV.ppt Probleme - Konvektion www.dach-zentrum.de EnEV 43 43 Grundzüge EnEV.ppt Probleme - Konvektion www.dach-zentrum.de EnEV 44 44 Grundzüge EnEV.ppt Probleme - Konvektion www.dach-zentrum.de EnEV 45 45 Grundzüge EnEV.ppt Probleme - Konvektion www.dach-zentrum.de EnEV 46 46 Grundzüge EnEV.ppt Typische Leckagen an Durchdringungen Leuchtmittel in Decken www.dach-zentrum.de EnEV 47 47 Grundzüge EnEV.ppt Typische Leckagen an Durchdringungen Steckdose in Leichtbauwand www.dach-zentrum.de EnEV 48 48 Grundzüge EnEV.ppt Typische Leckagen an Durchdringungen Steckdose in Massivwand www.dach-zentrum.de EnEV 49 Typische und immer wiederkehrende Leckagestellen sind Durchdringungen von Leichtbauwänden mit z.B. Einbauten der Elektrik. Aber auch in Massivwänden können diese Einbauten zu unangenehmen Undichtigkeiten mit schwerwiegenden Folgen führen. 49 Grundzüge EnEV.ppt Typische Leckagen an Durchdringungen Anschluss eines Dachfensters www.dach-zentrum.de EnEV 50 50 Grundzüge EnEV.ppt Luftundichtigkeiten nach Sanierung www.dach-zentrum.de EnEV 51 51 Grundzüge EnEV.ppt Regelwerke zur Luftdichtheit DIN 4108, Teil 2. DIN 4108-6, Tab. 3 Richtwerte für die Dichtheit von Gebäuden DIN 4108-7, Luftdichtheit von Bauteilen und Anschlüssen ISO/DIN 9972 Bestimmung der Luftdichtheit von Gebäuden Merkblatt zur Wärmedämmung zwischen den Sparren ZVDH 1997 WSchVo 95 § 4 Anforderungen an die Dichtheit, Anl. 4, Ziff. 2 Nachweis der Dichtheit des gesamten Gebäudes EnEV 2002 www.dach-zentrum.de EnEV 52 52 Grundzüge EnEV.ppt Bauteile/ Bauprodukte nach DIN 4108-7 luftdicht Betonbauteile nach DIN 1045 Mauerwerk nur mit Putzschicht Holzwerkstoffe, Gipsfaser- oder GipskartonBauplatten Faserzementplatten Kunststoff-Folien, Kunststoffbahnen und bituminöse Dachbahnen (keine Perforierung) www.dach-zentrum.de EnEV 53 Materialen für die Luftdichtheitsschicht sind. - Bahnen z.B. aus Elastomer, Kunststoff, Bitumen oder auf Papierbasis - Holzwerkstoffplatten (Spanplatten, Baufurniersperrholzplatten) - Gipskarton.-Bauplatten, Gipsfaserplatten Wichtig: Sämtliche Überlappungen, Stoßfugen und Anschlüsse müssen luftdicht ausgeführt werden! Der Baustoffhandel bietet für Luftdichtheitsschichten und luftdichte Anschlüsse eine große Auswahl an: Vorkomprimierte Fugendichtbänder, abgestimmt auf die Luftdichtheitsschichten Ein- oder doppelseitige Klebebänder (verwenden nach Herstellerempfehlung) 53 Grundzüge EnEV.ppt Beispiele Bauteile/ Bauprodukte nach DIN 4108-7 nicht luftdicht Trapezbleche (Stöße und Überlappungen) Nut-Feder Schalungen poröse Weichfaserplatten u. Holzwolleleichtbauplatten Platten als raumseitige Bekleidung (Anschlüsse, Stöße und Durchdringungen) Fugenfüllmaterialien, z.B. Montageschäume www.dach-zentrum.de EnEV 54 Nicht luftdicht im Sinne der DIN 4108-7 sind Baustoffe wie Trapezbleche (Stöße und Überlappungen) Nut-Feder Schalungen poröse Weichfaserplatten u. Holzwolleleicht-bauplatten Platten als raumseitige Bekleidung (Anschlüsse, Stöße und Durchdringungen) Fugenfüllmaterialien, z.B. Montageschäume 54 Grundzüge EnEV.ppt Problemfall Bestandsveränderung Komplexe Anschlusssituationen Vielzahl von Durchdringungen Bewegungen des Dachstuhls, Schwund Keine eindeutige Ebene zur Aufnahme der Luftdichtigkeitsschicht www.dach-zentrum.de EnEV 55 Im Gebäudebestand, also bei Sanierungen und Erweiterungen sind problematisch und werden von der theoretischen DIN 4108-7 nur unzureichend erfasst und beschrieben. Eine Vielzahl von komplexen Anschlusssituationen und Dachdurchdringungen, sowie zu erwartende Bewegungen durch Setzungen und Schwund im Dachstuhl und keine eindeutig definierte Lage der luftdichten Bauteilschicht erschweren die Arbeit. 55 Grundzüge EnEV.ppt Komplexe Situationen www.dach-zentrum.de EnEV 56 56 Grundzüge EnEV.ppt Komplexe Situationen www.dach-zentrum.de EnEV 57 57 Grundzüge EnEV.ppt Lage der Luftdichtheitsebene www.dach-zentrum.de EnEV 58 In schematischer Form wird hier die Lage der Luftdichtheitsebene gezeigt. 1. Aufsparrenlösung der Luftdichtheitsebene mit aufgesetzten Sparrenköpfen ist günstig 2. Die eindeutige Lage der Luftdichtheitsschicht auf der Rauminnenseite ist günstig 3. Ungünstig erscheinen übermäßig viele Anschlüsse und Durchdringungen 4. Besser ist es, die Luftdichtigkeitsebene durchzuziehen und Durchdringungen zusammen zufassen; dies muß geplant werden 58 Grundzüge EnEV.ppt Installationsebene DIN 4108 T7 www.dach-zentrum.de EnEV 59 Bei den nachfolgenden Innenausbauarbeiten dürfen die Bemühungen um eine luftdichte Konstruktion natürlich nicht wieder zunichte gemacht werden. Nicht selten wird die Wind- und Dampfsperre nämlich aus Unkenntnis über die komplizierten bauphysikalischen Zusammenhänge erst nachträglich verletzt. Der Einbau von Steckdosen ist hier nur einer von vielen Anlässen für mögliche Beschädigungen. Mit einer Installationsebene, die raumseitig vor der Luftdichtheitsschicht angeordnet wird, können Durchdringungen von vornherein vermieden werden. 59 Grundzüge EnEV.ppt Luftdicht ! Alle Anschlüsse, Stoßfugen, Überlappungen und Durchdringungen müssen luftdicht angeschlossen sein www.dach-zentrum.de EnEV 60 Die Forderung nach luftdichter Ausführung ist nicht neu; neu ist aber der Stellenwert und in der Konsequenz auch die Überprüfung dieser Forderung durch den Bauherren. Die Qualität Ihrer Arbeit wird zunehmend messbar und somit auch Ihr unternehmerischer Erfolg. 60 Grundzüge EnEV.ppt Folien-Überlappung DIN 4108 T7 www.dach-zentrum.de EnEV 61 Überlappung Durch beidseitig klebendes Band oder durch Klebemasse, aber durch Anpresslatte gesichert wird die Luftdichtigkeit einer Folienüberlappung hergestellt. 61 Grundzüge EnEV.ppt Anschluss Giebelwand DIN 4108 T7 www.dach-zentrum.de EnEV 62 Ortgang Der Anschluss einer Folie an die Giebelwand wird mit einem Kompri-Band und einer Anpresslatte luftdicht ausgeführt. Die Latte wird an der Giebelwand befestigt um den ausreichenden Anpressdruck zu erzielen. Alternativ kann die Folie auch mit einem Rippenstreckmetall eingeputzt werden. 62 Grundzüge EnEV.ppt Fensterrahmen/Mauerwerk DIN 4108 T7 www.dach-zentrum.de EnEV 63 Blendrahmen sind außenseitig mit Kompribändern abzudichten und raumseitig mit Hinterfüllung und dauerelastischem Fugenmaterial luftdicht herzustellen. 63 Grundzüge EnEV.ppt Durchdringung www.dach-zentrum.de EnEV 64 Durchdringungen Grundsätzlich sollten nach Möglichkeit keine Durchdringungen geplant und eingebaut werden. Unvermeidliche Rohrdurchführungen und Durchdringungen sind mit entsprechenden Folienmanschetten und vom Hersteller empfohlenen Klebebändern herzustellen. Es dürfen nur die dafür vorgesehenen Klebebänder eingesetzt werden. 64 Grundzüge EnEV.ppt Durchdringung Aber nicht so!!! www.dach-zentrum.de EnEV 65 65 Grundzüge EnEV.ppt Nachweis der Luftdichtheit Bewertung in der EnEV - Bonusfaktor Freie Lüftung (ohne Dichtheitsnachweis) n=0,7 h-1 Freie Lüftung mit Nachweis (mit n50 < 3,0 h-1) n=0,6 h-1 Nachweis gefordert für Gebäude mit raumlufttechnischen Anlagen (n50 < 1,5 h-1) n50 = Luftwechsel bei 50 Pa Druckdifferenz (Quotient aus Volumenstrom und Innenvolumen) www.dach-zentrum.de EnEV 66 Die Dichtheitsprüfung ist im Referentenentwurf eine Option, die nach einer europäischen Norm als Differenzdruckverfahren bei 50 Pa Über-/ Unterdruck durchgeführt werden kann. (Blower-Door) –1 Als durchschnittlicher „ Standardluftwechsel“wird ein Wert von n = 0,7 h angesetzt werden. Für dichtheitsgeprüfte Gebäude mit freier Lüftung kann der Wert für den Luftwechsel auf 0,6 h –1 reduziert werden. Der Dichtheitsnachweis sowie der Einbau einer modernen Lüftungsanlage bietet durch die geringeren Lüftungswärmeverluste Spielräume für die Auslegung der Wärmedämmung eines Gebäudes. Bei konsequenter Planung und Ausführung von luftdichten Details kann der Wärmebedarf um ca. 10% reduziert werden. Nachweis der Dichtheit Wie ist die Rechtslage bei Streit über Baumängel? WSVO ´95, EN 13829 und DIN 4108 bilden die rechtliche Handhabe dafür, dass die Einhaltung der bereits seit 1981 in DIN 4108 gemäß dem Stand der Technik geforderten Luftdichtheit einer Überprüfung standhalten muss (siehe WSVO ´95 §4 Abs.4). Dies hat zur Folge, dass der Ausführende beim Nachweis mangelnder Dichtheit zur Rechenschaft gezogen werden kann; egal ob ein Grenzwert für die Luftwechselrate vertraglich vereinbart wurde oder nicht. Die rechtzeitige Luftdichtheitsprüfung erspart den kostenintensiven und nervenaufreibenden Rechtsstreit. Zur Auffindung von Lufteintrittstellen werden zusätzlich zur Blower-Door u.a. Windgeschwindigkeitsmeßgeräte (Anemometer), Strömungsprüfröhrchen, Nebelmaschinen und thermografische Messungen eingesetzt 66 Grundzüge EnEV.ppt Blower-Door Verfahren www.dach-zentrum.de EnEV 67 Blower-Door-Verfahren Mit dem Blower-Door-Verfahren wird die Luftdurchlässigkeit von Gebäuden gemessen. Dieses Verfahren wird in zukünftigen europäischen Verordnungen geregelt sein. Die europäische Messnorm liegt in englischer, deutscher und französischer Sprache vor und ist verabschiedet. Sie hat die offizielle Bezeichnung EN 13829 „Wärmetechnisches Verhalten von Gebäuden- Bestimmung der Luftdurchlässigkeit von Gebäuden -Differenzdruckverfahren (ISO 9972: 1996 modifiziert)" Hierzu wird ein flexibler Rahmen mit einem elektrisch betrieben Gebläse in einen geöffneten Türrahmen eingespannt. Mit dem Gebläse wird ein Über- bzw. Unterdruck im Gebäude erzielt und die Luftmenge bestimmt, die bei verschiedenen Druckdifferenzen zwischen innen und außen durch Leckagen in der Gebäudehülle strömt. 67 Grundzüge EnEV.ppt Planungs- und Ausführungsempfehlungen Verträgliche Bau- und Werkstoffe Feuchte-, Oxidations- und UV-Beständigkeit Reißfest Fugen planen Sorgfältige Ausführung Keine Beeinflussung durch Witterung www.dach-zentrum.de EnEV 68 Um die geforderte hohe Luftdichtigkeit zu erzielen sind die Bau.- und Werkstoffe auf einander abzustimmen und auf Verträglichkeit zu prüfen; am sichersten ist die Verwendung systemgerechter Baustoffe, die von den Herstellern empfohlen werden. Die Bau- und Werkstoffe müssen entsprechend ihres Einsatzes eine ausreichende Feuchte-, Oxidations- und UV-Beständigkeit aufweisen und reißfest sein. Fugen sind bereits in der Planungsphase zu berücksichtigen; die Planungs- und Verarbeitungsvorschriften der Hersteller von Fugenmaterialien sind zu beachten. Eine Selbstverständlichkeit ist die sorgfältigste Ausführung der Luftdichtheitsschicht durch alle am Bau beteiligten. Kleinere Schadstellen müssen behoben werden, da sonst Schäden an der Konstruktion zu befürchten sind. 68 Grundzüge EnEV.ppt Planungs- und Ausführungsempfehlungen Lage der Luftdichtheitsschicht beachten Wechsel der Materialien vermeiden Anzahl Fugen/Stöße und Überlappungen reduzieren Unvermeidbare Fugen so planen, dass luftdichter Verschluss möglich Installationsebene auf der Rauminnenseite vor der Luftdichtheitsschicht www.dach-zentrum.de EnEV 69 Bei der Lage der bau- und haustechnischen Konstruktion ist die Lage der Luftdichtheitsschicht zu beachten: Ein Wechsel der Luftdichtheitsmaterialien in den jeweiligen Konstruktionen soll nach Möglichkeit vermieden werden. Die Anzahl der Fugen, Stößen und Überlappungen ist zu reduzieren. Unvermeidbare Fugen sind so zu planen, dass ein dauerhaft dichter Verschluss möglich ist (Abstände zu anderen Bauteilen) Um Durchdringungen der Luftdichtheitsschicht zu vermeiden sollt eine Installationsebene auf der Rauminnenseite vor der Luftdichtheitsschicht angeordnet werden. 69 Grundzüge EnEV.ppt Begriffe Wärmedurchgangskoeffizient U-Wert (früher K-Wert) in W/m²K Wärmeleitfähigkeitsgruppe (WLG) Lüftungsebenen Diffusion Konvektion Luftdicht Winddicht www.dach-zentrum.de EnEV 70 Wärmedurchgangskoeffizient Der Wärmedurchgangskoeffizient ist die Wärmemenge, die durch 1 m² eines Bauteils von der Dicke s innerhalb einer Stunde bei einem Temperaturunterschied der angrenzenden Bauteile und Außenluft von 1 K hindurchgeht (Größe: W/(m2 K). Der früher bezeichnete k-Wert wurde im Zuge der Anpassung an europäische Normen und Vorschriften in den U-Wert umgenannt. Wärmeleitfähigkeitsgruppe (WLG) Die dreiziffrige Wärmeleitfähigkeitsgruppen ergeben sich aus der Wärmeleitfähigkeit (Lambda R-muss noch richtig ergänzt werden (GRE S.29) multipliziert mit 1000. Die LambdaR Werte, der Index R steht für Rechenwert, sind für Wärmeschutzberechnungen heranzuziehen: Hersteller Angaben und Laborwerte werden nicht nicht berücksichtigt. Genaue Angaben über die wärmetechnischen- und feuchtetechnischen Eigenschaften sind in der DIN 4108 bzw. DIN EN 12524 zu finden. Lüftungsebene Luftschicht in einer Konstruktion, die zum Zweck der konvektiven Feuchteabfuhr mit der Umgebungsluft in Verbindung steht ANMERKUNG: Die belüftete Luftschicht wird in der Praxis auch als „ Hinterlüftung“ oder „ Belüftungsschicht“bezeichnet. Diffusion Bezeichnet den Transport von molekularem, dampfförmigen Transport von Wasser durch Bauteile hindurch; Diffusion entsteht durch Temperaturgefälle, bzw. unterschiedlichen Dampfdruck zwischen Innen- und Aussenseite eines Bauteils. Eine Berechnung findet nach DIN 4108 Teil 5 statt. Bei dieser Berechnung wird festgestellt, dass in Folge von Diffusion in die Konstruktion eingedrungen Feuchtigkeit (Im Winter) auch wieder aus der Konstruktion in der Trocknungsperiode auswandern kann (im Sommer) Fast größere Bedeutung als Diffusionsvorgänge haben Undichtigkeiten in der Luftsperrebene. Konvektion Übertragung von Wasserdampf in einem Gasgemisch durch Bewegung des gesamten Gasgemisches, z. B. feuchte Luft, aufgrund eines Gesamtdruckgefälles. 70 Grundzüge EnEV.ppt Begriffe zur Diffusion DIN 4108-3 Diffusionsoffene Schicht : Bauteilschicht mit sd < 0,5 m Diffusionshemmende Schicht: Bauteilschicht mit 0,5 < sd < 1.500 m Diffusionsdichte Schicht: Bauteilschicht mit sd > 1.500 m www.dach-zentrum.de EnEV 71 Nach DIN 4108-3 sind die Bauteile entsprechend ihrer Diffusionseigenschaften definiert: diffusionsoffene Schicht : Bauteilschicht mit sd < 0,5 m Diffusionshemmende Schicht: Bauteilschicht mit 0,5 < sd < 1.500 m Diffusionsdichte Schicht: Bauteilschicht mit sd > 1.500 m Dies ist im Übrigen die einzige Definition zu den Begriffen Dampfsperre und Dampfbremse! 71 Grundzüge EnEV.ppt Winddicht-Luftdicht www.dach-zentrum.de EnEV 72 Die Rolle der Luftdichtigkeit wird in der DIN 4108 schon lange behandelt; in der WSVO 1995 sowie in der EnEV werden deutliche Hinweise darauf gegeben. Die neue DIN 4108 Teil 7 liegt vor, die entscheidende Hinweise für geeignete Materialien und Prinzipskizzen für Anschlüsse und Durchdringungen gibt. Auffällig ist der Begriff „ Luftdichtheit“ , der offensichtlich so gewählt wurde, um eine Unterscheidung zur Winddichtigkeit zu erreichen. Die winddichte Schicht liegt naturgemäß außen unter der Eindeckung. Sie soll das Einströmen von Luft von außen in das Gebäudeinnere unterbinden, in den Sogbereichen aber auch in umgekehrter Richtung. Winddichte Schichten sollten dampfdurchlässig sein, damit Feuchtigkeit aus der Konstruktion ausdiffundieren kann. Eine Ausnahme hiervon sind z.B. wasserdicht Unterdächer, die entsprechend einer Flachdachabdichtung weitestgehend dampfdicht sind und so eine entsprechend ausgeführte Dampfsperre auf der Rauminnenseite benötigen. Die Winddichtungsebene ist im Regelfall einfacher einzubauen als die Luftdichtheitsebene. Sie hat die Funktion,die Konstruktion von Außenwand/Dach feuchtefrei zu halten, verhindert ein Hinterströmen der Wärmedämmung und schützt vor Eindringen kalter Außenluft in strömungsoffene Wärmedämmstoffe (z. B. Mineralfasern). Luftdicht eingebaute Dampfsperren mit unterschiedlichen Sperrwerten können auch als Luftdichte Raumhülle wirken. 72 Grundzüge EnEV.ppt Diffusion Relative Luftfeuchtigkeit Temperaturgefälle Dampfdruckgefälle Dampfsperreigenschaften www.dach-zentrum.de EnEV 73 Diffusion findet in Abhängigkeit der Dampfsperreigenschaften eines Baustoffes immer dann statt wenn es eine Differenz der relativen Luftfeuchtigkeit, ein Temperaturgefälle oder ein Dampfdruckgefälle von innen nach außen gibt. 73 Grundzüge EnEV.ppt Sd-Wert DIN 4108 sd = µ x d sd= Diffusionsäquivalente Luftschichtdicke. µ = WasserdampfDiffusionswiderstandszahl, stoffbezogene Kenngröße. d = Stoffdicke. www.dach-zentrum.de EnEV 74 74 Grundzüge EnEV.ppt Sd-Wert Stoffgrößen nach DIN 4108 Teil 4, Tabelle1 µ - Werte –Beispiele: Mineralwolle = 1 - 1,4 Gipskarton = 8 PE - Folien = 100.000 www.dach-zentrum.de EnEV 75 75 Grundzüge EnEV.ppt Beispiel Sd-Wert PE-Folie sd= 100.000 x 0,2mm sd= 100.000 x 0,0002 m sd= 20 m www.dach-zentrum.de EnEV 76 76 Grundzüge EnEV.ppt Feuchteschutz DIN 4108-3 Schutz vor schädlichem Tauwasseranfall: Rechnerischer Nachweis Vereinfachte Nachweise www.dach-zentrum.de EnEV 77 Feuchteschutz nach DIN 4108-3 Neben einer luftdichten Gebäudehülle stellt die DIN 4108-3 an Gebäude mit normalen raumklimatischen Bedingungen die grundsätzliche Anforderung, dass es in der Konstruktion eines Außenbauteils und somit auch in der Dachkonstruktion nicht zu einer schädlichen Tauwasserbildung kommt, die durch Erhöhung des Feuchtegehaltes den Wärmeschutz und die Standsicherheit der Tragkonstruktion gefährdet oder zu einem Schädlingsbefall führt. Dies heißt natürlich nicht, dass keine Feuchtigkeit in die Konstruktion ein diffundieren darf; es muss nur sichergestellt sein, dass in der Trocknungsperiode die eingedrungen Feuchtigkeit wieder hinaus diffundieren kann, um die Bilanz über das gesamte Jahr auszugleichen. Der Nachweis, dass Diffusion nicht zu schädlichem Tauwasserausfall führt, erfolgt durch Diffusionsberechnungen nach DIN 4108-3. Auf diesen Nachweis kann verzichtet werden bei belüfteten Dachkonstruktionen und bei unbelüfteten Dachkonstruktionen, die in der DIN 4108-3 und auch z.B. in einem Merkblatt für Wärmedämmung des ZVDH (im Rahmen der Fachregeln für Dachdeckungen) beschrieben werden. 77 Grundzüge EnEV.ppt Ohne rechnerischen Nachweis/ Beispiel belüftete Dächer Belüftete Dächer < 5 o sd,i > 100 m Belüftete Dächer > 5 o sd,i > 2 m Lüftungsquerschnitt Dachbereich mind. 2 cm Lüftungsquerschnitt Traufe/Pult mind. 2 o/oo, mind. 200 cm 2/m Lüftungsquerschnitt First/Grat mind. 0,5 o/oo, mind. 50 cm 2/m www.dach-zentrum.de EnEV 78 Folgende belüftete Dächer bedürfen keines rechnerischen Nachweises: 1. Belüftete Dächer mit einer Dachneigung < 5 o und einer diffusionshemmenden Schicht mit sd,i > 100 m unterhalb der Wärmedämmschicht, wobei der Wärmedurchlasswiderstand der Bauteilschichten unterhalb der diffusionshemmenden Schicht höchstens des Gesamtwärmedurchlasswiderstandes betragen darf. 2. Belüftete Dächer mit einer Dachneigung > 5 o unter folgenden Bedingungen: - Die Höhe des freien Lüftungsquerschnittes innerhalb des Dachbereiches über der Wärmedämmschicht muss mindestens 2 cm betragen. -Der freie Lüftungsquerschnitt an den Traufen bzw. an Traufe und Pultdachabschluss muss mindestens 2 o/oo der zugehörigen geneigten Dachfläche betragen, mindestens jedoch 200 cm2/m. -Bei Satteldächern sind an First und Grat Mindestlüftungsquerschnitte von 0,5 o/oo der zugehörigen geneigten Dachfläche erforderlich, mindestens jedoch 50 cm2/m. -Der sd,i beträgt mind. 2 m. -Anmerkungen: Bei klimatisch unterschiedlich beanspruchten Flächen eines Daches (z. B. Nord/Süd-Dachflächen) ist eine Abschottung der Belüftungsschicht im Firstbereich zweckmäßig. Bei Kehlen sind Lüftungsöffnungen im Allgemeinen nicht möglich. Solche Dachkonstruktionen — auch solche mit Dachgauben — sind daher zweckmäßiger ohne Belüftung auszuführen. 78 Grundzüge EnEV.ppt Ohne rechnerischen Nachweis Beispiel nicht belüftete Dächer Nicht belüftete Dächer mit Dachdeckungen sd,i > 100 m Nicht belüftete Dächer mit Dachdeckungen Sd,ea außen Sd,i innen <0,1 <0,3 > 0,3 > 1,0 > 2,0 Sd,i > 6 x Sd,ea www.dach-zentrum.de EnEV 79 Folgende nicht belüftete Dächer bedürfen keines rechnerischen Nachweises: 1. nicht belüftete Dächer mit nicht belüfteter Dachdeckung und einer raumseitigen diffusionshemmenden Schicht mit einer wasserdampfdiffusionsäquivalenten Luftschichtdicke sd,i > 100 m unterhalb der Wärmedämmschicht. 2. nicht belüftete Dächer mit belüfteter Dachdeckung oder mit zusätzlich belüfteter Luftschicht unter nicht belüfteter Dachdeckung und einer Wärmedämmung zwischen, unter und/oder über den Sparren und zusätzlicher regensichernder Schicht bei einer Zuordnung der Werte der wasserdampfdiffusionsäquivalenten Luftschichtdicken nach Tabelle 1; ANMERKUNG: Bei nicht belüfteten Dächern mit belüfteter oder nicht belüfteter Dachdeckung und äußeren diffusionshemmenden Schichten mit Sd,e > 2,0 m kann erhöhte Baufeuchte oder später z. B. durch Undichtheiten eingedrungene Feuchte nur schlecht oder gar nicht austrocknen. 79 Grundzüge EnEV.ppt Ohne rechnerischen Nachweis Beispiel nicht belüftete Dächer Nicht belüftete Dächer mit Dachabdichtungen sd,i > 100 m Porenbeton ohne Dampfsperre/Wärmedämmung Umkehrdächer www.dach-zentrum.de EnEV 80 Folgende nicht belüftete Dächer mit Dachabdichtungen bedürfen keines rechnerischen Nachweises: 1. nicht belüftete Dächer mit einer raumseitigen diffusionshemmenden Schicht mit einer wasserdampfdiffusionsäquivalenten Luftschichtdicke sd,i > 100 m unterhalb der Wärmedämmschicht, wobei der Wärmedurchlasswiderstand der Bauteilschichten unterhalb der diffusionshemmenden Schicht höchstens 20% des Gesamtwärmedurchlasswiderstandes betragen darf. Bei diffusionsdichten Dämmstoffen (z. B. Schaumglas) auf starren Unterlagen kann auf eine zusätzliche diffusionshemmende Schicht verzichtet werden 2. nicht belüftete Dächer aus Porenbeton nach DIN 4223 ohne diffusionshemmende Schicht an der Unterseite und ohne zusätzliche Wärmedämmung 3. nicht belüftete Dächer mit Wärmedämmung oberhalb der Dachabdichtung (so genannte „ Umkehrdächer“ ) und dampfdurchlässiger Auflast auf der Wärmedämmschicht (z. B. Grobkies). 80 Grundzüge EnEV.ppt Energetische Bewertung der Anlagentechnik DIN V 4701-10 Primärenergiebedarf zur Erzeugung von Heizwärme und Trinkwarmwasser ep = Heizwärme- und Trinkwarmwasserbedarf des Gebäudes QP ep = Q + Q h tw www.dach-zentrum.de EnEV 81 Rechenergebnis der DIN: die Primärenergie-Aufwandszahl eP Die DIN V 4701 Teil 10 ist eine Rechenvorschrift, mit deren Hilfe Heizungs-, Trinkwassererwärmungs-und Lüftungsanlagen hinsichtlich ihrer energetischen Qualität bewertet werden können. Berechnet werden z.B. die Wärmeverluste und der Hilfsenergiebedarf der Wärmeverteilung im Gebäude oder der Wirkungsgrad des Wärmeerzeugers. Die Berechnung einer Anlage nach dieser Norm liefert als Ergebnis den Primärenergiebedarf der Anlage, der benötigt wird, um den Jahres-Heizwärmebedarf des Gebäudes zu decken. Das Ergebnis der Berechnung wird in Form einer Verhältniszahl ausgedrückt, der so genannten Anlagen-Aufwandszahl eP: Die Norm bietet drei Verfahren mit dem o.g. unterschiedlichen Detaillierungsgrad der Kennwertermittlung an; das sog. Diagramm-, Tabellen- und Detailverfahren. Allen drei Verfahren liegt ein und derselbe Rechenalgorithmus zugrunde. Die Reduktion der für die Berechung notwendigen Detailkenntnisse erfolgt durch Festlegung von Randbedingungen und Parametern der physikalischen Grundgleichungen, die alle in der Norm dokumentiert werden. Das Diagrammverfahren und das Tabellenverfahren leiten sich somit direkt aus dem detaillierten Verfahren durch die Festlegung auf gewisse Standard-Kennwerte ab. Diese Standard-Kennwerte sind z.B. im Anhang C tabelliert und können immer verwendet werden. Sie stellen aber Komponenten oder Installationen dar, die energetisch dem unteren Marktdurchschnitt entsprechen. 81 Grundzüge EnEV.ppt Berechnungsschema von Heizungsanlagen DIN 4701-10 www.dach-zentrum.de EnEV 82 82 Grundzüge EnEV.ppt Berechnungsverfahren nach DIN V 4701-10 Technische Verluste des Trinkwassererwärmungs-Stranges Trinkwassererwärmung QTW Trinkwasserwärmebedarf QTW Technische Verluste des Lüftungs-Stranges Lüftung QL Qh,TW QTWQQTW , QTW QTW h L Heizwärmebedarf Qh Heizung QH Qh,H Technische Verluste des Lüftungs-Stranges Endenergie www.dach-zentrum.de Anlagentechnik EnEV Nutzen 83 83 Grundzüge EnEV.ppt Werte für Primärenergiefaktoren Primerenergiefaktoren 3,5 3 Fp = QP / QE = Primärenergieaufwand zu Endenergieaufwand 3 2,5 2 2 1,5 1,1 1,1 1,1 1,1 1,3 1,2 1 0,7 0,5 0,1 0 www.dach-zentrum.de St ro m -M ix St ei nk oh Br le au nk oh le Er dg as H 0 EnEV 84 84 Grundzüge EnEV.ppt Einflussgrößen www.dach-zentrum.de EnEV 85 85 Grundzüge EnEV.ppt Einflussgrößen Wahl des Energieträgers Kesseltechnik Verteilungsleitungen www.dach-zentrum.de EnEV 86 86 Grundzüge EnEV.ppt Berechnung der Anlageneffizienz nach DIN V 4701-10 Grafisches Verfahren (Anhang in Verbindung mit Beiblatt) Tabellarisches Verfahren nach normativem Anhang Ausführliche Berechnung nach Abschnitt 5 www.dach-zentrum.de EnEV 87 87 Grundzüge EnEV.ppt Anwendung der Verfahren nach DIN V 4701-10 Grafisches Verfahren: Vorplanungsphase bei Wohngebäuden in Verbindung mit dem vereinfachten HPVerfahren Tabellarisches Verfahren: Vorplanungsphase Ausführliche Berechnung: Berechnung Energiebedarfsausweis, Bonusfaktor Berechnung www.dach-zentrum.de EnEV 88 88 Grundzüge EnEV.ppt DIN V 4701-10 Diagrammverfahren www.dach-zentrum.de EnEV 89 Diagrammverfahren Die Festlegung der Randbedingungen bei der Vereinfachung zum Diagrammverfahren ist so erfolgt, dass die Anlagen-Aufwandszahl neben der verwendeten Anlagentechnik nur noch von den Gebäudeparametern Nutzfläche AN und spezifischer JahresHeizwärmebedarf qh abhängt. Diese Abhängigkeit von nur zwei Parametern ermöglicht es, die Anlagen-Aufwandszahl einer konkreten Anlage für alle Arten von Gebäuden in einem einzigen Diagramm darzustellen. Damit ist das Aufwandszahl-Diagramm für den Anwender eine sehr schnelle Möglichkeit, die AnlagenAufwandszahl für ein beliebiges Gebäude direkt und ohne Berechnungen zu bestimmen. 89 Grundzüge EnEV.ppt Diagrammblätter Anlagenbeschreibung Endenergiediagramm Anlagenschaubild Wertetabelle zum Diagramm Wertetabelle Hilfsenergie Primärenergiediagramm Rand-Taben AnlagenaufwandszahlDiagramm Primärenergie Wertetabelle zur Anlagenaufwandszahl Wertetabelle zum Diagramm www.dach-zentrum.de EnEV 90 90 Grundzüge EnEV.ppt DIN V 4701-10 Tabellenverfahren www.dach-zentrum.de EnEV 91 Tabellenverfahren Aufgrund der Vielzahl der möglichen Anlagen-/Gerätekombinationen ist es nicht möglich, die Anlagen-Aufwandszahlen aller Kombinationen in Form von Aufwandszahl-Diagrammen zu bestimmen. Wenn kein Diagramm für die gewünschte Anlage vorliegt, muss diese anhand der Rechenalgorithmen der Norm berechnet werden. Dazu bietet die Norm Berechnungstabellenblätter an, die den Rechenalgorithmus wiedergeben und in die die einzelnen Verlustkennwerte, wie z.B. die Verteilverluste, direkt in kWh/m²a oder als Aufwandszahl eingetragen werden. Die Werte für Standardkomponenten und Installationen sind als Tabellen in Anhang C für verschiedene sinnvolle Varianten dargestellt und können direkt verwendet werden. Dies ist am Beispiel der Verteilverluste für die Trinkwassererwärmung geschehen. 91 Grundzüge EnEV.ppt DIN V 4701-10 Detailliertes Rechenverfahren Durch genaue Berechnung aller Komponenten anhand der Herstellerangaben: Optimale Planung und Gestaltungsspielraum www.dach-zentrum.de EnEV 92 Detailliertes Berechnungsverfahren Wenn Planungsdaten oder Herstellerangaben zu den eingebauten Komponenten vorliegen, lassen sich die Kennwerte exakter bestimmen. So können aufgrund einer vorliegenden Rohrleitungsplanung mit bekannten Angaben die Verlustwerte in der Regel verbessert werden. Gleiches gilt auch für Herstellerangaben zu Komponenten wie Heizkessel, Pumpen, Speicher usw. Durch den Einbau hocheffizienter Geräte lassen sich die Standardwerte des Tabellenverfahrens um bis zu 50% verbessern. Die DIN V 4701-10 gibt dem Planer die Möglichkeit, das volle Einsparpotential guter Anlagentechnik darzustellen und auszunutzen. Die niedrigsten Anlagen-Aufwandszahlen können erreicht werden: durch den Einsatz von energiesparenden Anlagentechniken, z. B. Solaranlagen oder Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung; durch gute Planung der Anlagentechnik, z.B. indem Rohrleitungslängen so kurz wie möglich gehalten, oder Komponenten in die beheizte Gebäudehülle gesetzt werden; durch Verwendung hocheffizienter Geräte, z.B. gut gedämmte Trinkwasserspeicher oder Kessel mit einem überdurchschnittlich hohen Wirkungsgrad. Besonders im Zusammenhang mit der Energieeinsparverordnung sollte die Auswahl und Festlegung von effizienter Anlagentechnik so früh wie möglich beginnen, da dies dazu beiträgt, den vom Gesetzgeber geforderten Primärenergie-Grenzwert einzuhalten bzw. ihn zu unterschreiten. Außerdem erhöht eine geringe AnlagenAufwandszahl den Gestaltungsspielraum des Planers. 92 Grundzüge EnEV.ppt Niedrige Anlagenaufwandszahl Einsatz von energiesparenden Anlagentechniken Solaranlagen Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung; gute Planung der Anlagentechnik Rohrleitungslängen so kurz wie möglich Komponenten in die beheizte Gebäudehülle Verwendung hocheffizienter Geräte gut gedämmte Trinkwasserspeicher Kessel mit einem überdurchschnittlich hohen Wirkungsgrad. www.dach-zentrum.de EnEV 93 93 Grundzüge EnEV.ppt Energiebedarfsausweis/Neubau normales Raumklima www.dach-zentrum.de EnEV 94 94 Grundzüge EnEV.ppt Schritte der Planung A/V –Verhältnis Zulässiger Jahresprimärenergiebedarf Jahres-Heizwärmebedarf Trinkwasserwärmebedarf Anlagenaufwandszahl Berechneter Jahres-Primärenergiebedarf Energiebedarfsausweis www.dach-zentrum.de EnEV 95 95 Grundzüge EnEV.ppt Altbauten in Deutschland Altbauanteil gesamt Altbauanteil-energetisch 96 95% EnV 77% www.dach-zentrum.de Altbauten machen etwa 77% des derzeitigen Bestandes aus, ihr Anteil am Energieverbrauch ist deutlich höher. Alle nach 1982 errichteten Bauten verbrauchen also nur 5 % des gesamten Energieverbrauchs und sind somit besser gedämmt. Dies zeigt die Bedeutung der Sanierung des Altbaus. Energiesparender Neubau ist zwar wichtig, aber führt nicht zur Reduktion des Energieverbrauchs, sondern zu einem Energieverbrauch oben drauf. Altbausanierung - Ihre Chancen am Markt 96 Grundzüge EnEV.ppt Bedingte BauteilanforderungenAltbau Ersatz- und Erneuerungsmaßnahmen mehr als 20% des jeweiligen Bauteils Erweiterung des Gebäudevolumens um mehr als 30 m³ 97 EnV Bauen und Sanieren nach den bedingten Bauteilanforderungen der EnEV www.dach-zentrum.de Bei erstmaligem Einbau, Ersatz oder Erneuerungsmaßnahmen von Außenbauteilen bestehender Gebäude gelten die neuen Werte der Begrenzung der Wärmedurchgangskoeffizienten.(U-Werte) Diese Werte sind aber nur dann einzuhalten, wenn sich die Ersatz- und Erneuerungsmaßnahme auf mehr als 20% der Gesamtfläche eines Bauteils bezieht, bzw. eine Erweiterung des Gebäudevolumens um mehr als 30 m³ stattfindet. Bei Außenwänden, außenliegenden Fenstern und Fenstertüren gelten die jeweils dem Bauteil zugehörenden Flächen als Bezugsgröße. 97 Grundzüge EnEV.ppt Anforderungsfälle Sanierung erweitert Außenwände, Vorhangfassaden Fenster, Fenstertüren,Dachfenster Decken, Dächer, Dachschrägen Wände, Decken gegen unbeheizte Räume, Erdreich 98 EnV Erneuerung Außenputz Ausfachung Fachwerk Erneuerung Verglasung Einbau von Feuchtigkeitssperren, Dränagen Neue Fußbodenaufbauten www.dach-zentrum.de Für die EnEV wurden die Anforderungsfälle für die Altbausanierung, d.h. wann sie anzusetzen ist und die Werte für eine Sanierungs- und Modernisierungsmaßnahmen gelten erweitert. Es gelten nunmehr auch als bedingte Anforderungen: 1. Erneuerung des Außenputz bei Außenwänden mit einem Wärmedurchgangskoeffizienten im IST-Zustand > 0,9 W/(m²K) 2. Ausfachung des Fachwerks 3. Erneuerung von Verglasungen 4. Einbringung von Feuchtigkeitssperren oder Dränagen im Kellerbereich 5. neue Fußbodenaufbauten 98 Grundzüge EnEV.ppt Anforderungen EnEV U-Wert Außenwände Fenster, Türen Steildach Flachdach Decken,Wände geg. unbeheizte Räume und Erdreich www.dach-zentrum.de 0,45 1,7 0,30 0,25 0,40 (0,50) EnEV 99 99 Grundzüge EnEV.ppt Nachrüstungsverpflichtung Wärmeerzeuger älter als 10/78 ersetzen Wärmeverteilungsanlagen, Armaturen dämmen Nachrüstungspflicht für Bauteile 10 EnV Oberste Geschossdecke www.dach-zentrum.de Weitere Nachrüstungsverpflichtungen Bereits in der Vergangenheit wurden im Regelungsbereich der geltenden Heizungsanlagen-Verordnung einige Nachrüstungsverpflichtungen umgesetzt. Durch Austausch bzw. Erneuerung von Heizkesseln, die vor 1978 eingebaut worden sind, sollen weitere Einsparpotenziale erschlossen werden. Die Pflicht zur nachträglichen Dämmung von Wärme- und Warmwasserverteilern ist neu. Weiterhin müssen bei wesentlichen Veränderungen bestehender Anlagen (wie Einbau neuer Heizkessel, einer Klimaanlage usw.) die Anforderungen für neue Anlagen beachtet werden. Untersuchungen haben eine wirtschaftliche Vertretbarkeit der nachträglichen Dämmung oberster Geschoßdecken unter nicht ausgebauten Dachräumen sowie Kellerdecken ergeben. In den Verordnungsentwurf wurden entsprechende Nachrüstungsverpflichtungen aufgenommen. Zu einer ökonomisch vertretbaren und ökologisch sinnvollen Verbesserung des Gebäudebestandes gilt für nicht begehbare, aber zugängliche oberste Geschoßdecken der U-Wert (nicht ausgebaute Dachgeschoße): U < 0,30 W/(m²K). 100 Grundzüge EnEV.ppt Übergangsvorschriften 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 Erneuerung des Heizkessels Erneuerung des ertüchtigten Heizkessels Dämmung der Rohrleitungen 10 EnV Dämmung Geschossdecke www.dach-zentrum.de Bei Inbetriebnahme des Kessels bzw. der Heizungsanlage vor 1.10.78 ist bis zum 31.12.2006 die Erneuerung des Heizkessels vorzunehmen.Für Alt-Heizkessel die bereits nach dem 1.11.1996 einen neuen Brenner erhalten haben gilt die Nachrüstpflicht für einen neuen Kessel bis zum Ende 2008. Alle ungedämmten in unbeheizten Räumen liegende Rohrleitungen und Armaturen die zugänglich sind müssen bis zum Ende 2006 wärmegedämmt werden. Als Faustregel kann die Dämmstoffdicke analog zum Rohrdurchmesser als Mindestmaß angenommen werden. In diesem Zusammenhang beachten Sie bitte bei nachträglich eingebauter Innendämmung: Durch die Verlagerung des Taupunktes nach innen sind alte Unterputzrohre (Heizung/Wasser) frostgefährdet! Eine ungedämmte oberste Geschossdecke die zugänglich, aber unbegehbar ist muss bis zum 1.12.2006 mit einer Wärmedämmung versehen werden. Für selbstgenutzt kleine Wohngebäude (1-2 Wohneinheiten) gelten alle Übergangsvorschriften nur bei Eigentümerwechsel. In diesem Fall beträgt die Frist zwei Jahre ab Eigentümerübergang. Für Selbstgenutzte kleine Wohngebäude (1-2 Wohneinheiten) gelten alle Übergangsfristen nur bei Eigentümerwechsel. In diesem Fall beträgt die Frist zwei Jahre ab Eigentumsübertragung. 101 Grundzüge EnEV.ppt Konsequenzen Wärmebrückennachweis Nachweis der Luftdichtheit Bei erneuerbaren Energien keine Primärenergiebedarfsbegrenzung Kraft-Wärme-Kopplung ohne Primärenergiebedarfsbegrenzung Gestaltungsfreiheit: Hoher Standard Wärmedämmtechnik – effektive Heiztechnik Neue Pflichten und Haftungsrisiken www.dach-zentrum.de EnEV 102 102