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Bauforschung Temporärer Wärmeschutz am Fenster F 1996 Fraunhofer IRB Verlag F 1996 Bei dieser Veröffentlichung handelt es sich um die Kopie des Abschlußberichtes einer vom Bundesmini sterium für Verkehr, Bau- und Wohnungswesen -BMVBW- geförderten Forschungsarbeit. Die in dieser Forschungsarbeit enthaltenen Darstellungen und Empfehlungen geben die fachlichen Auffassungen der Verfasser wieder. Diese werden hier unverändert wiedergegeben, sie geben nicht unbedingt die Meinung des Zuwendungsgebers oder des Herausgebers wieder. Dieser Forschungsbericht wurde mit modernsten Hochleistungskopierern auf Einzelanfrage hergestellt. Die Originalmanuskripte wurden reprotechnisch, jedoch nicht inhaltlich überarbeitet. Die Druckqualität hängt von der reprotechnischen Eignung des Originalmanuskriptes ab, das uns vom Autor bzw. von der Forschungsstelle zur Verfügung gestellt wurde. © by Fraunhofer IRB Verlag Vervielfältigung, auch auszugsweise, nur mit ausdrücklicher Zustimmung des Verlages. Fraunhofer IRB Verlag Fraunhofer-Informationszentrum Raum und Bau Postfach 80 04 69 70504 Stu tt gart Nobelstraße 12 70569 Stu tt gart Telefon (07 11) 9 70 - 25 00 Telefax (07 11) 9 70 - 25 08 E-Mail [email protected] www.baufachinformation.de TEMPORARER WÄRMESCHUTZ, AM ENS'I'i?Il Einsatz., Wirkungsweise, Wirtschaftlichkeit, Lüftungsprobleme "..., .r._.^*_._ ^^^ tIf +^'^^h^R4y1^c^C^^ ,.,..^.. S I'1 I i 1 ! :, ^ ,,. ^ '___,_.,.o,^ i l. I i ; ^ ,. ^^ ._.._... ..-.--^ ..^. ; ^^ ir^?r /11),v1,, 14; - l ^;^. ?;"ng' ^ van ^'i"^?'.S?i??l^l?i;'S ~ r^11 ^ ^ ./,J25) %. • — `— ^ ^(^ ^ ^ 0J - . 406 1 ( ' ^= —._-- -_---- -t .c7V';a+ARfMISY:!i!'M^'r'<"'7#If^^'ffa^7?:<^:+:^.«^ . I ;nth:rn; • tier ,i<<rrt;;.,,^^^^it^t?^ 'Was Nr. ^,;.^ ^9 9^ ,^.xy,,,r,,^^s^a•w^^:^rc`::^s ,....;.. ;,y.,., .,.....:.-4.:..:. Im Auftrag des Bundesministers für Raumordnung, Bauwesen und Städtebau bearbeitet von WEEBER + PARTNER Mühlrain 9, 7000 Stuttgart 1 Projektteam Andreas Kleinefenn Reiner Weber Hannes Weeber Berater Richard Jenisch Thomas W.A. Braun Stuttgart 1985 INHALTSVERZEICHNIS 1. EINFÜHRUNG 1.1 1.2 2. 3 Fenster und Wärmeschutz 4 Lüftung in Verbindung mit temporärem Wärmeschutz 7 METHODE UND ARBEITSSCHRITTE 2.1 Produktübersicht (Kapitel 3) 2.2 Wärmebilanz des Fensters (Kapitel 4) 2.3 Wirtschaftlichkeitsberechnung (Kapitel 5) Produktkombinationen (Kapitel 6) 2.4 2.5 Rechenergebnisse (Kapitel 7) 2.6 Hinweise zur Anwendung der Ergebnisse 3. PRODUKTÜBERSICHT 11 11 11 12 12 12 13 Element Fenster 3.1 3.1.1 Unterscheidungsmerkmale 3.1.2 Entscheidungskriterien bei der Fensterwahl 3.1.3 Auswahl von Untersuchungsbeispielen 3.2 Element temporärer Wärmeschutz 3.2.1 Elemente mit der Funktion temporärer Wärmeschutz 3.2.2 Entscheidungskriterien 3.2.3 Auswahl von Untersuchungsbeispielen 3.2.4 Automatische Steuerung des temporären Wärmeschutzes Element Lüftung 3.3 3.3.1 Lüftungssysteme 3.3.2 Entscheidungskriterien bei der Auswahl eines Lüftungssystems 3.3.3 Auswahl von Untersuchungsbeispielen 3.4 Produktkombinationen 3.4.1 Systeme 3.4.2 Varianten 4. 11 13 13 13 14 14 14 20 20 23 25 26 30 30 33 34 34 37 WÄRMEBILANZ DES FENSTERS 4.1 Vorbemerkung Ermittlung der Wärmebilanz 4.2 4.2.1 Abstand zwischen temporärem Wärmeschutz und Fenster Rechenbeispiel Variante B 2 4.3 Nutzerverhalten 4.4 1 37 37 39 40 42 5. WIRTSCHAFTLICHKEITSBERECHNUNG 43 5.1 Grundsätze der Wirtschaftlichkeitsberechnung 5.1 . 1. Zielsetzungen der privaten Wohnungswir_ tschaft 5.1.2 Zielsetzung bei selbstgenutztem Bauvorhaben 5.1.3 Zielsetzung eines Industriebetriebs 5.1.4 Zielsetzung staatlicher Förderung 5.1.5 Die Einbeziehung mittelbarer Wirkungen Wirtschaftlichkeitsberechnung unter Ein5.2 beziehung der Wärmebilanz 5.2.1 Einflußfaktoren der Wirtschaftlichkeitsberechnung 5.2.2 Mathematische Behandlung vier Wirtschaftlichkeitsberechnung 5.2.3 Gewählte Werte für die Berechnung der Wirtschaftlichkeit 5.2.4 Beispielrechnung 5.2.5 Einbeziehung der zusätzlichen Funktionen 43 44 45 45 45 6. PRODUKTKOMBINATIONEN 46 47 47 50 61 64 68 69 6.1 Standardisierung des betrachteten Fensters 69 6.2 6.3 6.4 Preisangaben Zusatzfunktionen Produktkatalog 70 70 73 7. ERGEBNISSE DER BERECHNUNGEN 7.1 7.2 7.2.1 7.2.2 7.3 7.4 Behandlung der Systeme und Varianten Lesehilfe für die Rechenergebnisse Zur Herleitung der Rechenwerte Zur Gewichtung des Zusatznutzens Rechentabellen Systeme Die Rolle des permanenten Wärmeschutzes 99 99 100 100 106 108 123 B. ZUSAMMENFASSUNG 124 8.1 8.2 8.3 8.4 124 125 125 126 Produktübersicht und Produktkombinationen Die Wärmebilanz des Fensters Die Wirtschaftlichkeitsberechnung Ergebnisse der Berechnungen LITERATURVERZEICHNIS 127 MTHEHRITE TEMPORÄRER WÄRMESCHUTZ AM FENSTER 1. Einführung Das Fenster ist ein herausragend wichtiges Bauteil und zugleich ist es mit Problemen vieler Art behaftet. Es trägt entscheidend zur Wohnqualität bei. Es stellt die Verbindung von drinnen und draußen her, verschafft den Räumen Licht und Ausblick, bietet Schutz gegen Wind und Wetter, Lärm und Staub, um Luft und Sonne hereinzulassen kann es zumeist geöffnet werden. Andererseits ist sein Anteil an den Energieverlusten, den Bau- und Unterhaltskosten sowie den Bauschäden besonders hoch. Die Einschätzung als Schwachstelle hat dem Fenster aber ständige Weiterentwicklung eingebracht. So ist es heute haltbarer, dichter und wärmedämmender als je. Abwechselnd haben Fortschritte im Gesamtaufbau, bei den Rahmenmaterialien und deren Verarbeitung, den Beschlägen und den Verglasungen dazu beigetragen. Trotzdem war und ist das Fenster ein Bauteil, das mit vielerlei Zubehör ausgestattet wird, um seine Eigenschaften zu verbessern oder zu variieren. Gerade der Wunsch nach besserem Wärmeschutz ist für bestimmte Ladenkonstruktionen, Vorhänge, Vorfenster für die kalte Jahreszeit und anderes ausschlaggebend gewesen. Auch heute, unter den Auswirkungen des Ölpreisschocks und bei generell geschärftem Umweltbewußtsein, haben viele Zubehörkonstruktionen diese - oder auch diese - Zielrichtung. Sie sind unter dem Stichwort temporärer Wärmeschutz Gegenstand dieser Untersuchung. Wir wollen darstellen, wann temporärer Wärmeschutz sinnvoll, das heißt nützlich, praktikabel und auch wirtschaftlich ist. Damit sollen Planer und Bauherren eine Entscheidungshilfe erhalten, die sie nicht nur generell sondern auch im individuellen Einzelfall nutzen können. 3 1.1 Fenster und Wärmeschutz Erstrebenswert ist eine möglichst hohe eigene Wärmedämmung des Fensters. Sie bietet im Gegensatz zum temporären, einen perrn<anen-ten Wärmeschutz. Die Steigerungsmöglichkeit hat jedoch Grenzen, weil sonst mangelnde Lichtdurchlässigkeit, Lichtqualität und Wirtschaftlichkeit den Wert des Fensters mindern. Nicht nur die Mehrkosten für Wärmeschutz geraten dann in ein Mißverhältnis zur Energieeinsparung, auch die Energiegewinne durch die Kollektorwirkung des Fensters gehen stark zurück. Allerdings lassen sich solche Nachteile weitgehend vermeiden, denn sowohl Sonderverglasungen als auch temporärer Wärmeschutz erlauben es heute, die Eigenschaften des Fensters gezielt und weit über die gesetzlichen Mindestanforderungen hinaus zu verbessern. Die Wärmeschutzverordnung der Bundesregierung vom 24.2.1982 begrenzt für Fenster die Wärmedurchgangskoeffizienten und die Fugendurchlaßkoeffizienten, darüberhinaus die Wärmedurchgangskoeffizienten anderer Bauteile und Bauteilgruppen. Sie läßt ein Ausmitteln zu, wenn einzelne Bauteile ungünstigere, andere dagegen günstigere Werte haben. Eine Aufrechnung fehlender Wärmedämmung mit Energiegewinnen etwa an Verglasungen ist jedoch nicht vorgesehen und auch ein temporärer Wärmeschutz darf nicht in Ansatz gebracht werden. Die Verordnung regelt somit einfach den unter ungünstigen Bedingungen höchstens zulässigen Wärmedurchgang. Die Werte, die hier verlangt werden, sind nicht außerordentlich hoch. Zum Beispiel darf an Fenstern der Wärmedurchgangskoeffi2 zient k = 3,1 W/m K nicht überschreiten, was mit normaler Isolier- oder Doppelverglasung stets erreicht wird. Für großflächige Verglasungen und Glasbausteine gelten Ausnahmen, Verschlechterungen müssen lediglich kompensiert werden. Zwar engt dies die Entwurfsspielräume für Architekten und Bauherrn letztlich etwas ein, es wird aber kaum bestritten, daß diese Anpassung auch im Interesse des Gebäudenutzers liegt. Die Optimierung des Wärmeschutzes im Hinblick auf die Wirtschaftlichkeit wird sogar oft zu dem Ergebnis führen, daß sich zusätzliche Maßnahmen schnell bezahlt machen. Ob dies mit Vorrang Maßnahmen an Wänden, Dächern oder eben an den Fenstern sein sollten, ergibt sich daraus, wo im Einzelfall die 'Schwachstellen' der Gebäudehülle zu sehen sind. Das wird an den Daten des Wärmeschutznachweises sichtbar, der deshalb nach dem Hüllflächenverfahren aufgestellt werden sollte. Gehören auch die Fenster zu den Schwachstellen, ist das ein Grund, auch einen temporären Wärmeschutz zu überlegen. Wirtschaftlich interessant ist letztlich, wo und wie das Kosten-Nutzen-Verhältnis sich am besten korrigieren läßt, genauer: bei welcher Maßnahme die Differenz der diskontierten Beträge von Einnahmen und Ausgaben am größten wird (s. Kap. 5.2.2). Das Fenster ist mit Sicherheit noch lange geeigneter Gegenstand für Untersuchungen und Entwicklungen, die auf Energiekostenein- 4 sparungen zielen. Die jeweils günstigste Lösung zu finden, bereitet hier aber etwas mehr Mühe als bei anderen Bauteilen, denn die Fähigkeit des Fensters, Energie zu sammeln und ins Innere des Hauses zu befördern, übertrifft die anderer Teile der Außenhaut bei weiten und macht eine Bilanzierung notwendig. Dies umsomehr, als auch die Kollektorwirkung sich mit jeder Modifikation des Systems Fenster ändert und damit auch die Wirtschaftlichkeit beeinflußt. Eine Besonderheit des temporären Wärmeschutzes ist es, daß er die Optimierung der Verglasung im Hinblick auf ihre Energiebilanz allein am Tage erlaubt oder erfordert. Soweit die zur Nachtzeit veränderten Bedingungen (Tendenz der Abstrahlung statt Einstrahlung, höhere Temperaturdifferenz innen/ außen dann zu Nachteilen führt, werden sie durch den temporären Wärmeschutz kompensiert. Dies setzt natürlich korrekte Benutzung des temporären Wärmeschutzes voraus. In letzter Zeit ist aber ein erhöhter permanenter Wärmeschutz in Form metallbedampfter Gläser hoher Qualität und Wirtschaftlichkeit entwickelt worden. Sie besitzen sogar eine relativ gute Kollektorwirkung. Dadurch wird der Rahmen, in dem temporärer Wärmeschutz sinnvoll ist, wesentlich enger. Um den für den Einsatz von temporärem Wärmeschutz bestehenden Spielraum zu ermitteln, haben wir einige Reihen von Beispielen systematisch überprüft. Dafür sind marktgängige Konstruktionen herangezogen, die unter anderem für diesen Zweck durch das Institut für Fenstertechnik Rosenheim ermittelt wurden (Frank, R. , Schmid, J., Temporärer Wärmeschutz von Fenstern, IRB-Verlag, Stuttgart 1984) . Neben den physikalischen Daten sind hier die Kostengrundlagen eingebracht; auch die Zuordnung von Kosten zum Komplex der Maßnahmen zur Energieeinsparung oder aber zu anderen Zielen war zu klären. Alle Bauteile, die zum temporären Wärmeschutz in Betracht kommen, bieten ja mehrfachen Nutzen. Dabei müssen die verschiedenen Nutzen vom Bauherrn (den wir hier mit dem Nutzer gleichsetzen) gewichtet werden. Ist er ausschließlich an der Energieeinsparung interessiert,. so sind die vollen Kosten des Bauteils zum temporären Wärmeschutz gegen diese aufzurechnen. Ist er dagegen auch uneingeschränkt an anderen Eigenschaften und NutzungsE mög lichkeiten des Bauteils ^z.^. Verdunkelung, ^inorucnhemr,iürig, denkmalpflegerische Gestaltung) interessiert, sind nur die Mehrkosten einer Ausbildung des Elements zum temporären Wärmeschutz zu berücksichtigen; bei eingeschränktem Interesse sind Zwischenwerte zu wählen. Schließlich kommen bei der Wirtschaftlichkeitsbetrachtung noch weitere subjektive, nicht verallgemeinbare Faktoren hinzu, die aus der vorn Bauherrn gewählten Finanzierung, seiner steuerlichen Situation und anderem resultieren. Solche und auch konjunkturelle Daten müssen für Beispielrechnungen auf plausible oder statistisch gestützte Größen festgelegt werden; die ausführliche Darstellung 5 des Rechenansatzes in Kapitel 5 soll erlauben, sie anderen Situationen und Einschätzungen anzupassen. Zusammenfassung: 1. Die Untersuchung will eine Entscheidungshilfe bieten, ob und in welcher Form ein temporärer Wärmeschutz sinnvoll ist. 2. Grundlage ist eine Auswahl marktgängiger Lösungen des temporären Wärmeschutzes. 3. Die Energiebilanz des Fensters - also auch mögliche Gewinne durch Kollektorwirkungen - kommt in der Wirtschaftlichkeitsbetrachtung zur Geltung. 4- Ein erhöhter permanenter Wärmeschutz, wie er als Sonderverglasung verstärkt auf den Markt kommt, engt den Spielraum für wirtschaftliche Anwendungen eines temporären Wärmeschutzes • erheblich ein. 5. Wird ein temporärer Wärmeschutz, der in aller Regel die Baukosten und Bauunterhaltungskosten erhöht, unvollkommen genutzt, ist seine Wirtschaftlichkeit gefährdet. 6. Bauteile, die dem temporären Wärmeschutz dienen sollen, können meist noch andere Funktionen übernehmen. Umgekehrt können Bauteile, die als 'Zubehör' des Fensters zu anderen Zwecken eingebaut werden, oft auch für die Funktion des temporären Wärmeschutzes ausgebildet werden. 7. Der Mehrfachnutzen eines solchen Bauteils läßt sich in der Wirtschaftlichkeitsbetrachtung durch aufgeteilte Zurechnung der Kosten berücksichtigen (nur Mehrkosten der wärmegedämmten Ausführung sind gegen die Energieeinsparung aufzurechnen) . In diesem Rahmen sind die Chancen für eine Wirtschaftlichkeit des temporären Wärmeschutzes größer. B. Die Untersuchungsmethode erlaubt es, die Bedeutung der verschiedenen Funktionen des Fensters subjektiv zu gewichten. 9. Die Randbedin g un g en der Vergleichsfälle müssen soweit möglich vereinheitlicht werden. Das dargestellte Modell läßt jedoch zu, daß der Bauherr die Umstände seines Vorhabens, seiner eigenen wirtschaftlichen Situation und die äußeren wirtschaftlichen Verhältnisse in die Betrachtung einbringt. Es würde auch erlauben, etwa die Bauunterhaltungskosten oder die Betriebskosten außer Betracht zu lassen; was bestimmten subjektiven Interessenlagen entsprechen kann. Die Betrachtung geht aber davon aus, daß die Folgekosten einer Entscheidung einbezogen werden, so wie dies etwa der Interessenlage eines selbstnutzenden Eigentümers entspricht. 1.2 Lüftung in Verbindung mit temporärem Wärmeschutz Der temporäre Wärmeschutz verändert naturgemäß die Energiebilanz des Fensters aber nicht die der Lüftung. Die Wärmeverluste eines Raumes Transmissions- und Lüftung swärmeverluste) geraten durch temporären Wärmeschutz in ein neues Verhältnis. Das Fenster kann normalerweise Lüftungsfunktionen nur übernehmen, solange der temporäre Wärmeschutz außer Betrieb ist. Ob dies nachteilig ist oder nicht, hängt von der Nutzung des Raumes ab. So ist in Schlafräumen eine gute Lüftung gerade dann besonders wünschenswert, wenn auch der temporäre Wärmeschutz seine größte Wirksamkeit entwickeln kann, nämlich nachts. In nur tags genutzten Räumen besteht dieser Konflikt nicht. Es ist sinnvoll, erhöhte Transmissionswärmeverluste auch während der Lüftung zu vermeiden. Ira Interesse der Behaglichkeit ist es auch angebracht, die Abkühlung größerer Flächen, die in Verbindung mit einer Lüftung eintreten könnte, zu vermeiden. Die aufrechterhaltene Strahlungswärme vermag nachteilige Auswirkungen einer kurzzeitig stärkeren Abkühlung der Raumluft zu kompensieren und erlaubt es, die erfrischende Wirkung der Stoßlüftung mehr zu nutzen. In Räumen, die benutzt werden während sinnvollerweise der temporäre Wärmeschutz in Betrieb ist, kann also die Lüftung nicht durch das Fenster erfolgen, zumindest wenn man unterstellt, daß dabei auch die Wärmetransmission durch den Fensterflügel einen höneren Wert annimmt und dessen Fläche sich damit abkühlt. Würde diese Abkühlung verhindert, so hätte ein Lüftungsspalt im Fenster keine andere Wirkung als in einem anderen Bauteil. Die Abkühlung würde zum Beispiel verhindert, wenn der temporäre Wärmeschutz auf dem Fensterflügel angebracht wäre. Ein Versuch, der zwar die Abkühlung der Fensterfläche in Kauf nimmt, aber mit der abwandernden Wärme einströmende Außenluft temperieren will, wird auf Seite 29 dargestellt. Wenn der temporäre Wärmeschutz auch bei freier Lüftung funktionieren muß und konstruktiv nicht kom p liziert werden soll, kann die Lüftungsmöglichkeit außerhalb des eigentlichen Fensters und seines temporären Wärmeschutzes angeordnet werden. Wenn man dann für die Lüftung schon besondere Bauteile vorsieht, liegt es nahe, damit auch bestimmten Nachteilen, die der Fensterlüfung anhaften, zu begegnen. Die exakte und feine Regulierbarkeit des Lüftungsquerschnitts war nur vorübergehend ein Vorzug dieser besonderen Bauteile. Sie wird durch eine Vorrichtung zur Spalt- oder Falz-Lüftung inzwischen auch am Fensterflügel selbst ermöglicht (nur nicht genügend eingesetzt, denn dieser erste Schritt zur Lösung vieler Lüftungs- und Energieprobleme sollte dem Verbraucher durch die ausschließliche Lieferung so ausgestatteter Beschläge nachgerade aufgezwungen werden) . Die Fensterlüftung arbeitet als 'freie Lüftung' mit unkontrollierten Luftmengen, was sich durch in weitem Spielraum einstellbare Querschnitte nur beschränkt ändern läßt. Ähnlich verhält es sich mit der Strömungsrichtung. Bei der freien Lüftung sind letztlich die mehr oder weniger zufälligen Druckunterschiede zwischen innen und außen maßgebend für das Geschehen . Es ist nur durch aufmerksame Kontrolle und häufiges Eingreifen und auch dann nur in Grenzen zu steuern. Der nächste Schritt ist daher. Druckunterschiede herzustellen und damit die Strömungsrichtun g festzulegen. Es entsteht die "Zwangslüftung", bei der vermieden wird, daß durch Aussetzen oder gar Umkehr des Luft-stromes Nachteile in Erscheinung treten. Erst mit dem Prinzip der Zwangslüftung ist auch die Voraussetzung für Regelung und Steuerung der Lüftung gegeben, also für die Sicherung eines genau bedarfsgerechten Luftwechsels, mit dem z. B. hygienische Probleme und gewisse Bauschäden ebenso vermieden werden wie unnötige Wärmeverluste. Zur Energieeinsparung kommt auch Wärmerückgewinnung in Frage, in einem Wärmetauscher kann die Fortluft Wärme an die Zuluft abgeben. Die Anwendung und Ausgestaltung von Lüftungsanlagen ist in der Praxis entscheidend von der Wirtschaftlichkeit abhängig. Die tatsächliche Wirtschaftlichkeit läßt sich aber nur bei definierten Wärmeverlusten, also nur für exakt arbeitende Anlagen unter festlegbaren Rahmenbedingungen ermitteln. Für willkürlich gesteuerte Anlagen sind diese Ergebnisse nur Idealwerte, sie müssen durch Abschätzung der zu erwartenden Funktionsdefizite auf eine realistische Größe zurückgeführt werden. Allerdings scheint hier eine verallgemeinernde Einschätzung problematisch. Regelungs- und Steuerungseinrichtungen verursachen noch hohe Kosten. Eine wirkungsvolle und preiswerte Wärmerückgewinnung ließe -das Problem der Regelung - vor allem der engen Begrenzung der Zu- und Fortluftmengen - in den Hintergrund treten. Das hätte hygienische und bauphysikalische Vorteile. Es ist nach dem heutigen Stand der Technik aber noch unwahrscheinlich, daß gerade hier ein Wirtschaftlichkeitsargument zum Tragen kommt. Immerhin besteht eine theoretische Alternative und somit ein zusätzlicher Anreiz für die Produktentwicklung. Eine Wärmerückgewinnung aus der Fortluft kann in Verbindung mit temporärem Wärmeschutz auch dort Bedeutung gewinnen, wo die Lüftungswärmeverluste aus Gründen der Raumnutzung besonders hoch sind (hochbeheizte und/oder hochbelastete Luft, rascher Luftwechsel). Zwar wird der temporäre Wärmeschutz dadurch nicht an Wirtschaftlichkeit verlieren, da der absolute Wert seiner Energieeinspareffekte dafür maßgebend ist. Aber der nächste Schritt zu weiterer Energieeinsparung wird sich dann auf die kritische Größe des Lüftungswärmeverlustes richten. In krassen Fällen hat die Begrenzung der Lüftungswärmeverluste durchaus Priorität vor höherer Wärmedämmung an Bauteilen und somit auch vor dem temporären Wärmeschutz. Eine Möglichkeit zu kontrollierter Lüftung ist bei Luftheizungssystemen gegeben. Die damit installierte Technik vermag diese Aufgabe 8 fast nebenbei zu übernehmen. Die Möglichkeiten, Lüftung swärmeverluste zu minimieren, erscheinen dabei gleichfalls günstig. Also sind bei Luftheizung die Chancen eines temporären Wärmeschutzes, zur Eneroieeinsparung einen nennenswerten Beitrag zu leisten, gut, während seine Behinderung einer freien Lüftung keine Rolle spielt. Di e Bewertung seines Beitrags richtet sich nach dessen relativen Kosten im Vergleich zu denen der anderen in Frage kommenden Energiesparmaßnahmen. Geht man einmal von der freien Lüftung auf Zwangslüftung über, greift eine rasch zunehmende Technisierung Platz bis hin zur automatischen motorischen Steuerung. Es ist zu bedenken, daß dies auch eine Komplizierung bedeutet und neue Abhängigkeiten schafft. In jedem Falle ist zu fordern, daß immer ein manuelles Eingreifen möglich bleibt. Durch bewußtes Lüften ist technischer Aufwand weitgehend vermeidbar - bewußtes Lüften ist bei der heute üblichen Dichtheit der Fenster ohnehin unentbehrlich, es fordert vom Nutzer gegebenenfalls eine Umstellung, muß gelernt werden. Empfohlen und von vielen Nutzern bevorzugt wird vielfach Stoßlüftung (durch kurzes und völliges Offnen der Fenster) . Die Raumluft wird dabei rasch ersetzt, aber die Bauteile kühlen nicht über längeren Zeitraum aus. In Verbindung mit temporärem Wärmeschutz ist Stoßlüftung meist unhandlich, wenn auch nicht mehr als in Verbindung mit herkömmlichem Fensterzubehör. Je kleiner z. B. ein Schlafraum ist, desto mehr empfiehlt sich die Spaltlüftung, die einen schwachen aber kontinuierlichen Luftaustausch bewirken soll. Sie ist in Verbindung mit temporärem Wärmeschutz leichter möglich, vor allem mit Hilfe unter (oder gelegentlich neben) dem Fenster angeordneter Lüfter. Bei der Auswahl der hier näher untersuchten Beispiele war maßgebend, daß das Verbraucherinteresse sich eindeutig auf freie Lüfrung richtet; dies dürfte ebenso auf Nutzerwünschen wie auf Kostengründen beruhen. Zusammenfassung: 1. Temporärer Wärmeschutz gerät nicht in Widerspruch zur Fensterlüftung, wenn die Lüftung entsprechend der Raumbenutzung im wesentlichen zu anderen Zeiten erfolgen kann. 2. Temporärer Wärmeschutz schließt auch gleichzeitig freie Lüftung nicht aus, es sind dazu aber besondere Bauteile notwendig. 3. Erfolgt die Lüftung über besondere Bauteile (Beispiel Schlafräume), bieten sich erweiterte Möglichkeiten vor allem zu einer kontrollierten Lüftung. 4. Temporärer Wärmeschutz erzwingt also nicht eine kontrollierte Lüftung; sobald aber auch an die Minderung der Lüftungswärme- 9 verluste erhöhte Anforderungen gestellt werden, liegt der Schritt zur kontrollierten Lüftung nahe, unter Umständen auch der weitere Schritt zur Wärmerückgewinnung. 5. Die wirtschaftliche Anwendung von Lüftungsanlagen zur kontrollierten Lüftung ist am Beispiel einer korrekt arbeitenden (automatischen) Anlage zu erörtern. Die Regelung von Hand läßt eine Abschätzung des wirtschaftlichen Ergebnisses nicht zu. 6. Wird kontrollierte Lüftung durch temporären Wärmeschutz erst notwendig, so dürfte die Wirtschaftlichkeit fraglich sein. Ist kontrollierte Lüftung jedoch vorgegeben (Beispiel Luftheizung) , kann dies die Wirtschaftlichkeit eines temporären Wärmeschutzes begründen. 7. Eine leistungsfähige Wärmerückgewinnung aus der Fortluft hätte bauph y sikalisch und hygienisch den Vorteil, erhöhten, auch weniger genau bemessenen Luftwechsel zuzulassen; bei Regelung und Steuerung könnte damit Aufwand gespart werden. B. Abzuwägen sind neben den hohen Kosten einer Technisierung der Lüftung auch die damit entstehenden zusätzlichen Abhängigkeiten. Es wird angenommen, daß die freie Lüftung auf absehbare Zeit nicht an Bedeutung verliert. 10 2. Methode und Arbeitsschritte 2.1 Produktübersicht (Kapitel 3) Das Markiangebot wird erfaßt und gefiltert, so daß nur Produkte übrigbleiben, die für reguläre praktische Anwendung in Frage kommen, Sonderfälle und Prototypen werden bei der ersten Durchsicht ausgeschlossen. Im zweiten Durchgang wird eine engere Wahl von Produkten und Produktkombinationen getroffen, die einen Vergleich ihrer Leistung und Wirtschaftlichkeit lohnend erscheinen lassen. Für den Vergleich werden die Produktkombinationen zu 4 Gruppen (A his D) zusammengefaßt. 2.2 Wärmebilanz des Fensters (Kapitel 4) Der Wärmeverlust (Transmission) wird dem Wärmegewinn gegenübergestellt. Dafür werden die Rahmenbedingungen und ein Rechenmodell dargestellt, das auch bei Einsatz eines temporären Wärmeschutzes anwendbar ist. Als wesentliche Bestimmungsgrößen der Wärmebilanz werden behandelt: - Wärmedurchgangskoeffizient des Fensters - Deckelfaktor (Verbesserung durch temporären Wärmeschutz) - Strahlungsgewinnkoeffizient des Fensters Für die Ermittlung des - Deckelfaktors D - äquivalenten Wärmedurchgangskoeffizienten k (Berücksichting des k-Wertes gung der Sonneneinstrahlung und der Verbes s egi. u während der Nachzeit durch temporäre Maßnahmen) - jährlichen Transmissionswärmeverlustes des Fensters Q T werden Rechenbeispiele angegeben. 2.3 Wirtschaftlichkeitsberechnung (Kapitel 5) Die Wirtschaftlichkeitsberechnung umfaßt zwei Problembereiche: - Vergleich der Kosten unterschiedlicher Lösungen - Einbeziehung der zusätzlichen Funktionen der unterschiedlichen Lösungen, dazu sind zu bestimmen:: - Berechnungsmethode - Betrachtungsspektrum - Einflußfaktoren und deren Größe Folgende Kosten müssen für die Berechnung ermittelt werden: - Erstinvestition - Baunutzungskosten (Barwert) ohne Energiekosten - Ernergiekosten (Barwert) 11 Mit Hilfe der Barwertmethode werden die zu verschiedenen Zeiten nach der Erstinvestition anfallenden Baunutzungskosten (Ausgaben) auf den Leitpunkt der Erstinvestition diskontiert. Produktkombinationen (Kapitel 6) 2.4 Die Systeme (Produktkombinationen) werden katalogisiert dargestellt und detailliert beschrieben. Die Beschreibung umfaßt: - S p ezifikation der Elemente Baukosten wärmetechnische Daten Kostendaten zusätzliche Funktionen und Erfüllungsgrad Hinweise zur Produktkombination Rechenergebnisse (Kapitel 7) 2.5 Die Ergebnisse zu den Produktkombinationen aus Kapitel 4 und 5 werden in Tabellen zusammengefaßt. Dazu gehören - äquivalenter Wärmedurchgangskoeffizient jährlicher Transmissionswärmeverlust Erstinvestition Bau- und Baunutzungskosten Energiekosten Gesamtkosten. Die Werte für jährlichen Transmissionswärmeverlust, Erstinvestition und Gesamtkosten sind in absoluten Werten und in Prozent angegeben. Anhand der Zahlen kann abgelesen werden, oh die Varianten zur Ausgangslösung eine Einsparung oder Mehrkosten zur Folge haben. 2.6 Hinweise zur Anwendung der Ergebnisse Um den Planenden rationale Entscheidungen zur Frage des temporären Wärmeschutzes zu ermöglichen, wird ihnen vorgeschlagen, die eigenen Wünsche und die gegebenen Möglichkeiten wie folgt zu prüfen: - Anhand der Übersicht über marktgängige Produkte lassen sich die grundsätzlich in Betracht zu ziehenden Lösungen eingrenzen (Kapitel 3), - anhand der Produktkombinationen (Systeme, Kapitel 6) und ihrer genaueren rechnerischen Untersuchung (Kapitel 7) läßt sich die Frage der Wirtschaftlichkeit auf verallgemeinerten Grundlagen einschätzen, - anhand der ausführlichen Darstellung der für die Beispiele benutzten Daten und der Rechengange (Kapitel 4 und 5) läßt sich für den Einzelfall die Datengrundlage revidieren und die individuelle Berechnung aufstellen. 12 3. Produktübersicht In der Produktübersicht ist das 'Systcrn { cnster' unlcrlrill in: - Element Fenster (3. 1 ) - Element temporärer Wärmeschutz (3.2 ) - Element Lüftung (3.3) 3.1 Element Fenster 3.1.1 Unterscheidungsmerkmale Die Fragen bei der Fensterzusammenstellung umfassen die Punkte: Fenstersystem - Einfachfenster - Verbundfenster - Kastenfenster Rahmenwerkstoff - Holz - Kunststoff - Aluminium - Holz und Aluminium Öffnungsart - Dreh- /Drehkipp-Fenster - Schwing- /Wende-Fenster - Schiebefenster horizontal, vertikal Teilung - einflügelig - mehrflügelig - mit Oberlicht - mit Sprossen Verglasung - Isolierglas 2-fach/3-fach - metallbedampftes Isolierglas - Schallschutz-Isolierglas Sonnenschutz-Isolierglas - Sicherheits-Isolierglas 3.1.2 Entscheidungskriterien bei der Fensterwahl Bei der Fensterzusammenstellung sind fast alle obengenannten Varianten kombinierbar. Für die Auswahl sind die fallspezifischen Anforderungen entscheidend: 13 - 3.1.3 Wärmeschutz Winter/Sommer Schallschutz Beanspruchung durch Wind und Regen Fenstergröße architektonische Gestaltung Lüftungsmöglichkeiten zusätzliche Eigenschaften (Brand, Einbruch usw. ) Einbauart, Montage Wartung Auswahl von Untersuchungsbeispielen Die Auswahl geschieht mit Hilfe eines morphologischen Kastens (siehe Abb. 35), der für das Element Fenster folgende Punkte enthält: - Fenstertyp - Rahmenwerkstoff - Öffnungsart - Fensterteilung - Verglasung Sonderkonstruktionen wie z. B. ' Verglasungen gewölbt' sind nicht aufgeführt. Die weiteren Betrachtungen werden auf eine der häufigsten Erscheinungsform des Fensters im Wohnungsbau konzentriert: Das einflügelige Einfachfenster aus Holz mit Drehkipp-Beschlag, keine Fensterteilung; Verglasung wird variiert. 3.2 Element temporärer Wärmeschutz 3.2.1 Elemente mit der Funktion temporärer Wärmeschutz Die Abbildungen 1 - 7 und 12, 13 mit begleitendem Text und Tabelle 1 sind der Arbeit von Frank, R. ; Schmid, J. : Temporärer Wärmeschutz von Fenstern, Forschungsbericht des Instituts für Fenstertechnik e.V. Rosenheim, IRB-Verlag Stuttgart 1984, entnommen. Diese Arbeit wurde vom Bundesministerium für Raumordnung, Bauwesen und Städtebau, als Grundlage der vorliegenden Untersuchung in Auftrag gegeben. in den wiedergegebenen Texten wird der temporäre Wärmeschutz in Systemgruppen unterteilt (z. B. Systemgruppe Rolladen), dagegen ist in der vorliegenden Untersuchung die Bezeichnung 'System' in Verbindung mit dem Fenster ein Oberbegriff und umfaßt die Elemente Fenster, temporärer Wärmeschutz und Lüftung mit den dazugehörigen Produktalternativen. 14 Die Systeme, die für den temporären Wärmeschutz am Fenster eingesetzt werden können und gleiche bauliche Merkmale aufweisen, werden in Systemgruppen zusammengefaßt. Diese Systemgruppen sind: Rolladen, Klappladen, Schiebeladen, Markise, Rollo, Horizontaljalousie, Vertikaljalousie und Vorhang. Systeme, die nicht in diese Systemgruppen einzuordnen sind, werden unter dem Abschnitt "Sonderkonstruktionen" aufgeführt. ROLLADEN Dieses System besteht aus einem Rollpanzer, der über dem Fenster in einem Rollkasten angebracht ist. Im' geschlossenen Zustand ist der Rollpanzer vor dem Fenster. KLAPPLADEN Dieses System besteht aus einem oder mehreren Läden, die über Gelenke vor das Fenster geklappt werden. Im geöffneten Zustand ist der Laden links und/oder rechts vom Fenster angebracht. SCHIEBELADEN Dieses System besteht aus einem oder mehreren Läden, die über Führungsschienen vor das Fenster gebracht werden. Geöffnet ist der Laden links und/oder rechts vom Fenster angebracht. 15 ROLLO Besteht aus einem Textilgewebe oder einer Kunststoffolie, die parallel zum Fenster geführt wird. Das Rollo kann außen, im Scheibenzwischenraum oder raumseitig angebracht werden. Abb.G,. HORIZONTALJALOUSIE Dieses System besteht aus einzelnen Lamellen aus Aluminium, welche horizontal vor dem Fenster geführt werden. Die einzelnen Lamellen sind in ihrer Lage zueinander verstellbar. Eine Horizontaljalousie kann außen, im Scheibenzwischenraum oder raumseitig angebracht sein. VERTIKALJALOUSIE Dieses System besteht aus Streifen von Textilgewebe oder Kunststoffolie, die vertikal nebeneinander im Raum hängen und deren Winkel zueinander veränderbar ist. Angebracht werden können sie raumseitig oder, bei Kastenfenstern, im Scheibenzwischenraum. Abb . 6 VORHANG Der Vorhan g besteht in der Regel aus einem Textilgewebe, welches raumseitig vor dem Fenster angebracht ist. Im geschlossenen Zustand deckt der Vorhang das Fenster ab. 16 Sonderkonstruktionen .Unter diesem Begriff sind solche Konstruktionen zu verstehen, die speziell für den temporären Wärmeschutz entwickelt wurden. Es handelt sich dabei meist um Einzelanfertigungen, die in den USA konzipiert worden sind. Vier solcher Konstruktionen werden nachfolgend kurz beschrieben: - SKYLID • Dieses System ist besonders für schräge Fensterflächen geeignet. Es wird raumseitig angebracht und besteht aus einzelnen, wärmegedämmten Lamellen. Diese sind horizontal angebracht. Die Steuerung erfolgt entweder manuell oder automatisch unter Einsatz von flüssigem Frigen. - BEADWALL Bei diesem System werden bei Bedarf Kugeln aus Polysterol in den Scheibenzwischenraum geblasen. Hierfür ist ein großer Scheibenzwischenraum erforderlich. - KLAPPWAND Mit dieser Einrichtung läßt sich die gesamte Fassade ganz oder teilweise, je nach Bedarf, abdecken. Die stufenlose Versteilbarkeit und die reflektierende Oberfläche an der Innenseite der Elemente erlauben es, zusätzlich die Sonnenenergie optimal zu nutzen. - INNENGEFÜHRTE LAMELLEN Abweichend von skylid können diese gedämmten Innenlamellen vertikal und horizontal angebracht werden. Die Steuerung erfolgt manuell oder mit einer Automatik. Quelle: Frank, R., Schmid, J.: Temporärer Wärmeschutz von Fenstern Forschungsbericht des Instituts für Fenstertechnik e.V., Rosenheim, IRB-Verlag Stuttgart, 1984 17 In dem RWE-Bauhandbuch 1985/86 werden außerdem folgende Ausführungsformen innenliegender Wärmedämmelemente für Fenster ufgeze ig (keine marktgängigen Konstruktionen) Dämmelement vor der Fensternische angebracht Abb. 8 Dämmelement zum Einstellen in die Fensternische Abb. 10 Zweiteiliger Schiebeladen mit Verkofferung Abb. 9 '', ^ - -- ---°^-- Abb. 11 Faltladen vor einem Fenster in Nischen gestapelt 1 Dämmelement, z. B. beidseitig mit Ha rt -karton,FliedSphzbscite te Hartschaumplatten 2 Raumseite ggf. tapeziert (Raumtapete, Kunststoff-Folie, Abstrahlfolie) 3 Fensterseite ggf. mit schallschluckender Obe rf läche 4 Elastisches Randprofil als Klemmverbindung sowie zum Ausgleich von Unebenheiten 5 Haftverbindung, z. B. Magnetband oder Dauerhaftband 6 Schiebeladen, z. B. Sperrholz oder Sp an -platenmiHrschufülg 7 Bodenführung 8 In geschlossenem Zustand dichter W an danschluß, z. B. Bürstenband 18 10 Ggf. auf der Raumseite tapeziert 11 Z. B. 40 mm Spanplatten 12 Hohlraum durchlüftet 13 Faltläden aus 20 bis 30 cm beiten Tafeln in 4 bis 6 cm Dicke, z. B. beidseitig mit Sperrholz beschichtete Hartschaumplatten 14 Pla tt en mit Scharnieren verbunden 15 Deckenlaufschiene 16 Laufrollen 17 In geschlossenem Zustand dichter W an danschluß 18 Vorhang Faltläden benötigen ggf. eine Spannvorrichtung, damit sie in verschlossenem Zustand dicht anliegen. Vergleich zwischen den verschiedenen Systemgruppen Tabelle l . gibt eine Übersicht über die Einsatzmöglichkeiten der verschiedenen Systemgruppen. Forde rungen ' Gebäude Wo angebracht Material C w w LO 6N UY OL if d ^ r L414 00 II .a Sys4mgruppe 4 0 Rolladen x 0 Klappladen 0 0 X 0 0 0 0 X 0 0 0 X 0 Schiebeladen 0 Markise 0 Roll o 0 0 0 0 X Horizontaljalousie G Vertikaljalousie Vorhang . 0 0 0 1. 0 0 0 0 0 0 0 0 0 G 4 0 0 0 0 0 0 x Mit dieser Systemgrup pe bedingt erreichbar o Mit dieser Systemgruppe erreichbar Tabelle 1: Einsatzmöglichkeiten zelnen Systemgruppen und Eigenschaften der ein- Quelle: Frank, R., Schmid, J.: Temporärer Wärmeschutz von Fenstern Forschungsbericht des Instituts für Fenstertechnik e.V., Rosenheim, IRB—Verlag Stuttgart, 1984 19 Entscheidungskriterien 3.2.2 Die Wahl für ein Element mit der Funktion des tempor<i ren Eki mmi schutzes ist unter den Gesichtspunkten zu treffen: - Grad des Wärmeschutzes Bedarf an Zusatzfunktionen Größe des Fensters Instandhaltung/Wartung Einbauart/Montage Betätigung, Regelbarkeit architektonische Gestaltung Auswahl von Untersuchungsbeispielen 3.2.3 Die Auswahl geschieht mit Hilfe des morphologischen Kastens. Dort ist der Bereich Wärmeschutz unterteilt in die Punkte: - Art des Zusatzelements Anordnung Wirkungsweise Betätigung/Steuerung Dargestellt werden im Wohnungsbau gängige Elemente. Unberücksichtigt bleiben Einzelanfertigungen, die auf dem Markt nicht als fertige Systeme angeboten werden (s. Abb. 8 bis 11) . Die engere Wahl umfaßt Elemente, deren Vergleich aufgrund des Wirkungsgrades und qualitativer Leistungsmerkmale sowie der Wirtschaftlichkeit interessant erscheint. - Rolladen Klappladen Vorhang Rollo Zu Rolladen und Klappladen werden die Varianten der Elemente Rollpanzer- und Ladenflügel-Konstruktion in den Abbildungen 12 und 13 dargestellt. 20 Material Konstruktion Holz max Größe Bemerkungen 5,5m x 3,5m Ein- und Mehrfamilienhäuser; Pflegeintervalle beachten! kleine Größen für kleine Fenster; gut geeignet für den nachträglichen Einbav, da kleine Rollendurchmesser erreichbar; 5,0m x 2,5m Ein- und Mehrfamilienhäuser sowie auch Bürogebäude; Schaum bringt hier keine Verbesserung der Wärmedämmung Breite 3,5m - 5,5m Einsatz besonders bei Rolltoren /' Aluminium (rollgeformt) • Aluminium (stronggepreßt) . [fr: Breite bis 6,0m große Profile sind, speziell für Rolltore, auch thermisch lieferbar Breite bis 2,5m max Fläche 4,0m 2 Hohikammerprofil; Ein- und Mehrfamiiienhäuser; für kleine Fenster;transparente Profile möglich Breite bis 5,0m max Fläche 6,0m 2 Hohlkammerprofil mit Metallaussteifung wird überall eingesetzt keine Angaben verbesserte Wärmedä mung • Kunststoff ( PVC ) (1 . 1 Abb. 12 Rolladenprofile 21 Konstruktion des Ladens Material -7 ganzflächig geschlossen ganzflächig geschlossen zusätzlich wärmegedämmt Lamellen in einem Rahmen horizontal angeordnet; üblich mit Lüftungsschlitzen Holz, Holzwerkstoffe, Alu, PVC Holz, HolzWerkstoffe, Dämmaterial Holz, Holzwerkstoffe, Alu, PVC Fenstergrößen Für kleine und mittlere Fenstergrößen Einsatzgebiete üblich in Ein- und Mehrfamilienhäusern; seltener auch in Mehrzweckgebäuden, Einsatz oft aus architektonischen Aspekten Anzahl Läden Ein-, zwei- und dreiflügelige Klappläden üblich; mit geeigneten Beschlägen auch mehr als drei Flügel pro Fenster möglich Abb. 13 Klappladen--Konstruktionen • Um den Bedienkomfort des Klappladens zu erhöhen, kann ein Innenöffner vorgesehen werden. Der Antrieb 'erfolgt per Hand mittels einer Kurbel oder motorisch. Je Ladenflügel ist ein Getriebe notwendig. Bei Verwendung einer Ladenkupplung ist für einen doppelflügeligen Laden ein Getriebe ausreichend. Anfertigung nach Maßangaben, Klappladeninnenöffner pro Flügel ca. 300,-- DM mit Montage, incl. Mehrwertsteuer, ohne Beschläge (Händlerangabe 10/1984) 22 Abb. 14 Innenöffner an einem Laden mit Falz Abb. 15 Innenöffner an einem bündig schlagenden Laden Abb. 17 Sonderanbringung mit Wickelgetriebe Abb. 18 Sonderanbringung bei Verwendun der Laden-Quelle: Kin i --In nenöffner kupplung Abb. 16 Innenöffner an einem a ufschlaSenden Laden Automatische Steuerung des temporären Wärmeschutzes 3.2.4 Soll der Bedienkomfort erhöht oder die Anwendung des temporären Wärmeschutzes gesichert oder optimiert werden, ist der Einsatz einer automatischen Steuerung in Verbindung mit einem motorischen Antrieb möglich. Die Steuerelemente können sein: Dämmerungsschalter Zeitschaltuhr Programmschaltuhr Windautomatik Sonnenautomatik in Zusammenarbeit mit einem Dämmerungsschalter (Fur:ktion Hitzeschutz) - Temperaturfühler - 23 Eine automatische Steuerung ist nur bei den ausgewählten Systemen Rolladen und Klappladen möglich. Der Preis für eine automatische Steuerung beträgt (nach Händlerangabe 10/1984; incl. MWSt. und Montage, ohne Netzanschluß): - elektrischer Antrieb mit Scliu Lter für Rolladen ca. 400,— DM ca. 1.500,-- DM für Klappladen, 2-teilig Steuerungseinheit mit Zeitschaltuhr ca. 1.000,-- DM bis 10 Antriebe Ausschlaggebend für die Entscheidung für eine automatische Steuerung ist in der Regel der Komfort. Die Investition ist allerdings so hoch, daß die eingesparten Energiekosten, auch bei optimaler Nutzung, die Investition nicht ausgleichen kann. Deshalb wird die automatische Steuerung nicht in die Untersuchung aufgenommen. ........................ motorischer Antrieb zentrale Steuerung Zeitschalter Programmschalter D thmer-ungssc, alter 1 emperaturalhier Windmesser. zentrale Bedienung automatischen der Abb.19 Möglichkeiten motorischen Antrieben Steuerung von Quelle: Frank, R., Schmid, J.: Temporärer Wärmeschutz von Fenstern Forschungsbericht des Instituts für Fenstertechnik e.V., Rosenheim, IRB-Verlag Stuttgart, 1984 24 3.3 Element Lüftung Die hier verwendeten Begriffe folgt definiert: aus der. Lüftungstechnik werden wie Abluft Gesamte aus dem Raum abströmende Luft Außenluft Gesamte aus dem Freien angesaugte Luft Fortluft Ins Freie abgeführte Luft freie Lüftung Luftförderung mittels Druckdifferenzen durch Einfluß von Wind und/oder Temperaturunterschiede, dazu gehören auch: - natürliche Lüftung - Auftriebslüftung - thermische Lüftung - Windlüftung - Querlüftung - Fensterlüftung - Fugenlüftung Lüftung Austausch von Raumluft gegen Außenluft Lüftungselement Lüftereinsatz in Außenwand oder Fenster ohne motorische Luftförderung Lüftungsgerät Lüftereinsatz in Außenwand oder Fenster mit motorischer Luftförderung Luftführung im Raum Art der Luftströmung im Raum Luftverteilung im Gebäude Art der Kanalführung einer raumlufttechnischen Anlage im Gebäude Luftwechselvolumen Die in einer Stunde zu- oder abgeführte Luftmenge Luftwechselzahl Stündlicher Luftwechsel bezogen auf ein gegebenes Raumvolumen maschinelle Lüftung Luftförderung durch Strömungsmaschinen, dazu gehören auch mechanische Lüftung, motorische Lüftung und Zwangslüftung Umluft Abluft, die in derselben Anlage als Zuluft wiederverwendet wird Zuluft Gesamte, dem Raum zuströmende Luft 25 3.3.1 Lüftungssysteme Die Lüftung über Undichtheiten an Fenstern und Türen hat bisher in Wohnungen eine wesentliche Rolle gespielt. Es ist aber zunehmend notwendig, von Lüftung nur. im Sinne bewußter Lüftung zu sprechen und sonst von der Dichtheit der Räume auszugehen. Der Existenz und Wirkungsweise eines Lüftungssystems steht also mehr Aufmerksamkeit zu. Als Lüftungssysteme kommen für den Wohnungsbau in Betracht: 1. Fensterlüftung als freie Lüftung 2. Lüftungselemente zur freien Lüftung (entweder Be- oder Entlüftung) 3. Lüftungssysteme - Fortluftsystem (ins Freie abgeführte Luft) - Außenluftsystem (aus dem Freien angesaugte Luft) - Außen- und Fortluftsystem - Umluftsystem mit Außen- und/oder Fortlu f tför_ derung 4. Einzelgeräte-Systeme für Einzelräume - Fortluftsystem Außenluftsystem Außen- und Fortluftsystem Umluftsystem mit Außen- und/oder Fortluftför _erung Freie Lüftung, Luftförderung A Temperaturunterschiede B Winddruck / -sog Abb.20 Abb.21 A Bauelemente ober- und unterhalb des Fensters (Be- und Entlüftung) B Bauelement ober- oder unterhalb des Fensters (Belüftung), auch mit Rolladenkasten kombinierbar, zweite Lüftungsöffnung erforderlich (z, B. Schachtentlüftung Küche, Bad) A Bauelement im Fenster (in der Scheibe am Glasfalz, im Flügelrahmen, im Blendrahmen) B Bauelement unabhängig vom Fenster in der Wand 26 Einzelgeräte-Systeme Lüftungssysteme I` Abb . 22 A B Abb .2S Zentrales Fortluft-System für Ein familienhaus -Nachströmung der Außenluft durch spezielle Bauelemente Außenluftsystem (Einzelraum ) (Einzelraum) Fortluftsystem l Ventilator Abb. 26 Abb .23 Zentrales Außenluft-System für Einfarnilienhaus -abführen der Fortluft über Fenster-, Türundichtheitcn und Entlüftungsschacht/ -leitung (innenliegender Außen- und Fortlufts y stem mit Wärmerückgewinnung über Wärmetauscher Fortluft/Außenluft (Einzelraum) Raum) Abb. 24 Abb. 27 Fortluftsystem für innenliegende Naßräume (Einzelraum ) Zentrales Außen- und Fortluft-System für Einfamilienhaus -Wärmerückgewinnung aus der Fortluft, Wärmetauscher Fortluft/Außenluft Wärmetauscher, Wärmerückgewinnung 27 Einbaumöglichkeiten von Lüftungselementen im Fenster ........;::{>^ ..... .... . ........ ..::>: ^;:^ Fir r31 r''rJlri : 4,% Abb.28 und 29 Dosierlüfter, Einbau im Blendrahmen und im Fensterflügel WINEN Abb.30 und 31 Dosierlüfter, waagerecht oder senkrecht eingebaut Abb. 32 Dosierlüfter, Ansicht und thermisch getrennter Querschnitt Quelle: Gretsch-Unitas GmbH 28 In der Verbandszeitschrift Rolladen und Sonnenschutz (7/8 1983) . beschreibt J. Tischendorf einen Versuch, nur mit Hilfe eines besonders gestalteten Rolladens beim Lüften (Dauerlüftung) sowohl eine Wärmeriickgewinnung_ als auch einen gewissen (;(ha H ,chal7.. r.0 crsie len . FENSTER MO ROLLADEN UND WAERMERUECKGEWINNUNG Versuchsanordnun Fenster mit 1,5 mZ Fläche und einem Wärmedurchgang von 3,0 W/(m .K) Der Rollkastenschlitz und die Lüftungsschlitze im Rolladen wurden abgedichtet, die seitliche Rolladenführung blieb unverändert. Der Rolladen wurde durch Abstandshalter unten 10 mm offen gehalten. Ein Luftschlitz von 5 mm wurde zwischen Flügel und Blendrahmen im oberen Falz durch Herausnehmen der. Dichtung geschaffen Außentemperatur t =+0 C Innentemperatur t a =+20 oC Wirkungsweise: Rolladen und Fensterflügel bilden einen flachen Schacht, in den die Außenluft durch den Schlitz unten am Rolladen eintritt. Sie steigt dort langsam auf und erwärmt sich an der Fensterscheibe. Oben kann die vorgewärmte Luft infolge des abgedichteten Rohpanzers nur in den Raum eintreten. Die der Fensterscheibe entzogene Wärme gelangt so in gewissem Umfang wieder nach innen. Notwendig ist thermischer Auftrieb oder ein gewisser geringer Winddruck (Luvseite). Bei Lärmbelastung soll ein mit schallschluckendem Material gefüllter und innenseitig perforierter Rollpanzer während des Lüftungsvorganges eine Schallabsorption von 12 dB ermöglichen. Gemessene Werte: Temperatur zwischen Scheibe und Rolladen Luftstrom Luft-Austrittstemperatur Anhand der Messung errechnete Werte: Transmissions-Wärmeverluste am Probefenster Transmissions-Wärmeverluste am Rolladen Wärmegewinnung durch Lüftung Angegeben werden ferner: Für Fenster ohne Rolladen Für Fenster mit geschlossenem Rolladen (ohne Lüftung ) 29 t S /R = +10°C V L =12m 3 /h +13°C QT =75W QT =22W QL=53W Q. =90 W Q T 54W 3.3.2 Entscheidungskriterien bei der Auswahl eines Lüftungssystems Die Entscheidung für ein Lüftungselernent, ein LUCtungsgerüt cd er eine Lüftungsanlage wird bestimmt durch: - zu belüftendes Raumvolumen - Bedien- und Steuerkomfort - technische Forderungen - Einbauart/Montage - Schallschutz - Wärmetausch, -rückgewinnung - Luftführung, Luftverteilung - Verträglichkeit mit temporärem Wärmeschutz - Wirtschaftlichkeit - 3.3.3 Lüftungsgewohnheiten Auswahl von Untersuchungsbeispielen Da für Wohnungen in der Regel keine größere Lüftungsanlage in Frage kommt, wird die Darstellung im morphologischen Kasten auf marktübliche Systeme von Klein-Lüftungselementen und -Geräten begrenzt. Der Bereich Lüftung ist dort unterteilt in: - Wirkungsprinzip Anordnung Regelung/Dosierbarkeit Betätigung/Steuerung Die Nutzungsanforderungen können zum Beispiel sein: - Dauerlüftung einzelner Wohnräume bei dichten Fenstern als Grundlüftung zur Sicherstellung des notwendigen Luftwechsels bei minimiertem Lüftungswärmeverlust, - Dauerlüftung bei gleichzeitiger Schalldämmung in Verbindung mit Schalldämmfenstern zur Lüftung von Wohnräumen, wenn aus Schallschutzgründen ein Öffnen des Fensters ver.mieden werden soll, - Dauerlüftung unabhängig vom Einsatz des temporären Wärmeschutzes. Dabei sind immer Zu- und Abluftöffnungen notwendig. Die Abluft kann durch einen Lüftungsschacht in Küche oder Bad geführt werden (ausreichende Öffnungen in den Türen sind dann zu berücksichtigen) . Eine Automatisierung der Lüftungsgeräte durch Zeitschaltuhr oder verschiedene Sensoren und motorische Steuerung ist möglich. Da aber die Kosten so hoch sind, daß die eingesparte Energie, auch 30 durch optimale Nutzung, die Investition nicht ausgleichen kann, wird diese Möglichkeit nicht näher untersucht. Ausgewählt werden daher der Spaltöffner am Fenslerflügel und das Lüftungselement unterhalb der Fensterbank. Ausschlaggebend für die Wahl des Spaltöffners ist: - einfache Bedienung einfache Montage, auch nachträglich und bei älteren Fenstern niedriger Stückpreis 15,-- bis 20,-- DM (ohne Montage) Der Spaltöffner ermöglicht eine reduzierte Spaltöffnung in Drehoder Kippstellung des Fensters (siehe Abb. 33). Er erlaubt, auf die einfachste und preiswerteste Art auch bei Dauerlüftung den Lüftungswärmeverlust zu begrenzen. Er ist jedoch nicht zusammen mit dem temporären Wärmeschutz nutzbar. Gründe für die Wahl des Lüftungselements unter dem Fenster: (Lüfter (Länge 75 cm, Höhe 10 cm) und Einbauzarge mit Montage, incl. MWSt. ca . 380,-- DM (Händler 10/1984) ) - temporärer Wärmeschutz während der Lüftung möglich Schallschutz während der Lüftung möglich gute Bedien- und Steuerungsmöglichkeiten günstige Luftdurchmischung und schnelle Erwärmung der Zuluft, wenn ein Heizkörper unter dem Fenster angeordnet ist (ohne Heizkörper kann jedoch besonders leicht Zugluft auftreten) . - Gebäudeanschluß einfach (einputzbar) - keine konstruktiven Probleme mit tragenden Bauteilen (Fenstersturz, Rolladenkasten, Rähm, Geschoßdecke) - kein Stellflächenverlust im Wohnraum - kaum gestalterische Erschwernis - zur Bedienung und Reinigung gut erreichbar. 31 Abb.33 Drehkippfenster mit Spaltöffner Luftdurche;rins (Vergleichswerte bei 4N/m-") Fenster geschlossen 0,8 m 3 /h zu wenig für die Belüftung Fenster in Lüftungsstellung 440 m3/h zu viel in der Heizperiode Fenster in normaler/ reduzierter Kippstellung Spaltöffner Rfagelplolta Hit F tiget mil Ubersthlag 50 m3/h (Fenstermaß von 1,20 x 1,60 m) Aus der Dokumentation Die Be- und Entlüftung von Wohn- und Aufenthaltsräumen Fat zöHne LAbdetkkoppe Gretsch-Unitas GmbH (Hrsg. ) Ditzingen 1982 Versuchswerte bei konstanter Druckdifferenz und ohne Strömungswiderstände ermittelt. Waagrechter Systemschnitt von Kippflügel mit Überschlag (Metallbauweise) 1 2 Stellung 1: normale Kippstellung Stellung 2: reduzierte Kippstellung 32 Einbauprinzip eines Lüftungselementes in der Anordnung unter dem Fenster. Die gleichzeitige Nutzung eines temporären Wärmeschutzes und der Lüftung ist möglich. Abb.34 Schnittzeichnung: Fensterbrüstung mit Lüftungselement (Quelle System Max) Abmessungen des Lüftungselements : Höhe 10 cm; Länge (gewählt) 75 cm; Tiefe (gewählt) 24 cm mit Vorkammer (mit Gebläse nachrüstbar, tausächliche Luftleistung je Gebläse 80 m"/h) Luftdurchgang der Schalldämm-Lüftung bei freier Lüftung, Elementlänge 1,10 m (Be- oder Entlüftung ): Druckdifferenz 5 N/p2 10 N/m 2 20 N/m 50 N/m2 Standard Bauart mit Vorkammer mit DoppelDämmkanal 33 47 64 25 37 20 m 3/h 30 102 41 51 88 67 (Versuchsmeßwerte unter konstanten Randbedingungen ermittelt, ohne Strömungswiderstände im Innenraum, Maximalwerte) Wird das Lüftungselement im oder am Mauerwerk eingesetzt, kann die Schallschutzklasse SSK 5 erreicht werden. Herstellerangaben, Quelle : System Max Erläuterungen zu auftretenden Druckdifferenzen: Das Jahresmittel der Windgeschwindigkeit beträgt 23,7 bis 4,3 m/s. Das bedeutet eine Kraft von ca. 8,5 bis 12,0 N/m und entspricht etwa Windstärke 2 der Beaufortgrad-Skala. Eine Temperaturdifferenz von 15 Kelvin als Durchschnittswert in der Heizperiode ergibt einen dem Antrieb von 5 bis 5 N/m (ca. 3 m/s Windgeschwindigkeit) entsprechenden Luftwechsel. (Quelle: Gretsch-Unita s GmbH) 3.4 Produktkombinationen Die Fallbeispiele, an denen die Vergleiche der Energiebilanzen und der Wirtschaftlichkeit angestellt werden, sind nun zu konkretisieren. Die Elemente Fenster, temporärer Wärmeschutz und Lüftung werden zu Systemen (A bis D) kombiniert. Dazu werden Produkte gewählt, die unterschiedlichen Nutzeransprüchen gerecht werden. Die Systeme werden je in mehreren Varianten oder Ausbaustufen (z. B. A 1 bis A 6) dargestellt. 33 3.4.1 Systeme System A geht nur vom Einfachfenster mit lsolier.glas aus, das keine ZusaIz-funktionen erfüllen muß. Ein häufiger Anwendungsfall: Fenster in oberen Geschossen, falls auf Verdunkelung, Schallschutz oder Einbruchschutz kein Wert gelegt wird. System B geht vom Einfachfenster mit Isolierglas und einfachem Rolladen aus. Ein häufiger Anwendungsfall beim Einfamilienhaus: Verdunkelung, Schallschutz und Einbruchschutz können erwünscht sein. System C geht vom Schallschutzfenster mit Schallschutz-Isolierglas, einfachem Rolladen und schalldämmendem Lüftungselement aus. Häufige Anwendungsfälle sind Wohnungsbau und Wohnungsmodernisierung in Städten. Die Funktionen Verdunkelung, Einbruchschutz und zusätzlicher Wetterschutz können erwünschten Zusatznutzen darstellen. System D geht vom Einfachfenster mit Isolierglas und Jalousie-Klappladen aus. Anwendungsfall: Der Laden ist z. B. durch eine Gestaltungssatzung gefordert oder vom Bauherrn gewünscht. Dies kann auf Neubauten wie auf Modernisierungsfälle zutreffen. Die Ausgangssituation D beschreibt den Fall, daß der Laden nicht benutzt wird, was man in der Praxis sehr häufig beobachten kann. Die Varianten D 1 bis D 5 dienen der Ermittlung von Vergleichsdaten für die korrekte Nutzung des Systems. 3.4.2 Varianten Die Varianten Al , ... , A 6B1 , ... , B 6C 1, C 2, C 3 zeigen das Basissystem mit verbessertem Wärmeschutz am Fenster. Es werden dabei Elemente hinzugefügt und/oder ausgetauscht (Verglasung, Rolladen, Klappladen, Lüftungselement). B ei den Varianten D 1 D S werden die Auswirkungen unterschiedlichen Nutzerverhaltens einbezogen. Hier wird dargestellt, wie sich die Wirtschaftlichkeit mit zunehmender Anwendung, erhöhtem Wärmeschutz und steigendem Bedienkomfort verändert. Diese Betrachtung beschränkt sich auf Fenstersysteme mit Klappladen, da bei diesem Element die Fehlbedienung am häufigsten zu erwarten ist. 34 .*)) el , Lw-lo e1er,;-4.ti.-k5+ •/ or:c1 • .•. n%1n._,% - • • — - L}-,S 13 Vr-yr,q6S E .11.1 ALAS 3 TE rr,t4-1r5jka. - (T!D 5 I t5;z:1;:t1;6. 1 kohe.,-.21-az Untersuchte Systeme (Varianten mit verbesserter Wärmebilanz) Einflügeliges Drehkipp-Fenster mit Isolierglas Al - A mit metallbedampftem Isolierglas A2 - A mit Vorhang A3 - A mit Rollo A4 - A mit einfachem Rolladen (wie B) A5 - A mit ausgeschäumtem Rolladen, Lüftungselement (wie B3) A6 - A mit gedämmtem Klappladen, Lüftungselement (wie B5) Einflügeliges Drehkipp-Fenster mit Isolierglas, einfachem Rolladen (wie A4) Bl - B mit ausgeschäumtem Rolladen B2 - B mit metallbedampftem Isolierglas B3 - B mit ausgeschäumtem Rolladen, Lüftungselement (wie A5) B4 - B mit metallbedampftem Isolierglas, Lüftungselement B5 - B mit gedämmtem Kla pp laden, Lüftungselement (wie A6) B6 - B mit metallbedampftem Isolierglas, ausgeschäumtem Rolladen, Lüftungselement Einflügeliges Drehkipp-Fenster mit Schallschurz-lsolier_glas, einfachem Rolladen, Lüftungselement Cl - C mit ausgeschäumtem Rolladen C2 - C mit metallbedampftem Schallschutz-Isolierglas C3 - C mit gedämmtem Klappladen Einflügeliges Drehkipp-Fenster mit Isolierglas, JalousieKlappladen (Laden nicht benutzt) Dl - wie D (jedoch Laden benutzt) D2 - D mit metallbedampftem Isolierglas (Laden benutzt) D3 - D mit gedämmtem Klappladen, Innenöffner (Laden benutzt) D4 - D mit Qedämmtem Klappladen, Innenöffner, Lüftungselement (Laden benutzt) D5 - D mit metallbedampftem Isolierglas, gedämmtem Klappladen, Innenöffner, Lüftungselement (Laden benutzt) 36 4. Wärmebilanz 4.1 Vorbemerkung des Fensters Da am Fenster nicht nur Wärmeverluste sondern auch Wärmegewinne auftreten, muß eine Wärmebilanz die Grundlage der Wirtschaftlichkeitsbetrachtung bilden. Die auf das Fenster entfallenden Baunutzungskosten entstehen zu einem wesentlichen Teil aus den Energiekosten. Sie werden durch die Wärmeverluste aus Transmission und - im allgemeinen - aus der Lüftung verursacht. Die Lüftungswärmeverluste sind aber nicht dem System Fenster mit Zubehör zuzuschreiben, sie haben auch nur indirekt mit dessen Konstruktion zu tun (etwa mit der Einfachheit der Bedienung) . Sie müssen hier für alle Lösungen als konstant angenommen werden. Somit bleibt als abhängig zu variierende Größe der Transmissionswärmeverlust und daraus errechenbar die Energiekosten als wesentliches Element der Wirtschaftlichkeitsberechnung. 4.2 Ermittlung der Wärmebilanz In die Wärmebilanz von Fenstern mit temporärem Wärmeschutz gehen also neben den Transmissionswärmeverlusten des Fensters die Solarwärmegewinne der Verglasung und die Transmissionswärme-Einsparung durch den temporären Wärmeschutz ein. Von Hauser und Gertis wurde ein einfaches und praktisches Verfahren entwickelt, das mit einem äquivalenten Wärmedurchgangskoeffizienten k F arbeitet, so daß alle bisherigen Verfahren der Berechnung es Wärmebedarfs weiterverwendet werden können. (Hauser, G.: Passive Sonnenenergienutzung durch Fenster, Außenwände und temporäre Wärmeschutzmaßnahmen (1983) und Gertis, K.: Passive Solarenergienutzung - Umsetzung von Forschungserkenntnissen in den praktischen Gebäudeentwurf (1983). ) In dieses k e F fließen sowohl die Werte für den Gewinn an Sonnenenergie als aqü ch die Art und Einsatzdauer des temporären Wärmeschutzes ein. Die Ermittlung des äquivalenten Wärmedurchgangskoeffizienten k eq, F geschieht mit Hilfe folgender Gleichung (4.1) k eq F = k F (l - D) - S F .g in W/(m 2 .K) darin bedeuten: k F = Wärmedurchgangskoeffizient des Fensters (Rechenwert aus Verglasung und Rahmen nach DIN 4108) in W/(m 2 .K) D = Deckelfaktor (s . Abb . 36 ) 37 in W/(m 2 .K) S^ = Strahlung sgewinnkoeffizient g _ Gesamtenergiedurchlaßgrad der Verglasung Die quantitative Bewertung des temporären Wärmeschutzes erfolgt durch den Deckelfaktor D, der vom Verhältnis des verbesserten Wärmedurchgangskoeffizienten kF-4W zum Rechenwert des Wärmedurchgang skoeffizienten k F des Fensters, dem Heizbetrieb, dem Grad der Belüftung und den örtlichen Klimaverhältnissen abhängt. Abbildung 36 enthält ein Diagramm zur Ermittlung des Deckelfaktors D, berechnet für einen durchschnittlichen Raum mit und ohne Nachtabsenkung bei schwacher Lüftung für die Klimadaten von Essen. 0,5 0,4 außen II innen O 0,3 Abb. 36: Deckelfaktor D in Abhängigkeit von k kF.iw I ohne k F+tW /k F Nachtabsenkung Quelle: Gertis 5/1983 h 0,2 ^ 0 0,1 mit Nachtabsenkung 0 0,9 0,6 0,4 Verhältnis kF•iw / k (-1 0,2 5n F Die Verbesserung der wärmeschutztechnischen Qualität des Fensters durch den temporären Wärmeschutz ergibt sich aus dessen Wärmedurchlaßwiderstand 1/ A tW . Es ist (4.2) 1 k F ^ tW 1 1 k F^ t[^I Zahlenwerte für 1/AtW herkömmlicher Konstruktionen können der Tabelle 3 entnommen werden. Urn den Gewinn an Sonnenenergie durch Fenster rechnerisch erfassen zu können, wurde der Strahlungskoeffizient S F definiert, der von der Fensterorientierung, dem Fensterflächenanteil, dem Standort des Gebäudes und vom Heizbetrieb abhängt. Für die praktische Anwendung wird empfohlen, mit den in der nachfolgenden Tabelle angegebenen S Werten zu rechnen. Bei völliger Verschattung des Fensters währen d der ganzen Heizsaison bleibt aufgrund der diffusen Strahlung immer noch ein Bonus in Höhe von 1,0• g, der, nach Gertis und Hauser, noch keinesfalls zu hoch gegriffen ist. Orientierung Süd Ost, West Strahlungsgewinnkoeffizient S F in W/(m 2 .K) Nord 2,4 1,8 1,2 diffuse Strahlung 1,0 38 Mit dem nach Gleichung (4.1) berechneten aquivalenten WärmedurchF kann nun der jährliche Transmissionswärgangskoeffizienten k lender Zahlenwertgleichung ermittelt werden: mebedarf q T nach foe (4.3) qT = A F .k eq,F .Gt.24.0,001 in kWh/a Darin bedeuten: A F = Fensterfläche in m 2 Gt Heizgradtage in Kd/a Summe der mittleren Temperaturdifferenzen (K) der Tage (d) im Jahr (a), wo die mittlere Außentemperatur kleiner als die Innentemperatur ist, d.h. Heizbetrieb Anmerkung: Das angeführte Berechnungsverfahren ist weitgehend eingeführt und als anwendbar anerkannt. Jedoch wird es auch angegriffen, so von J. Tischendorf, in "Rolladen und Sonnenschutz" 7/8 1984: - das Berechnungsverfahren stütze sich auf Untersuchungen zu einem Bürogebäude, was zu ungünstigen Werten für D führe, die Zusammenhänge zwischen Dunkelstundenanteil und Transmissionswärmeverlusten seien nicht ausreichend berücksichtigt, die Effizienz des temporären Wärmeschutzes damit unterschätzt - der Strahlungsgewinnkoeffizient S F für die Himmelsrichtungen setzt (der Beitrag des tempoOst/West und Süd sei zu hoch ange rären Wärmeschutzes zur Bilanz entsprechend zu gering (Verf .)) . Ob diese Kritik faktisch zutrifft, kann hier nicht beurteilt werden. 4.2.1 Abstand zwischen temporärem Wärmeschutz und Fenster Der Wärmedurchgang wird bestimmt von den Eigenschaften des Fensters, vorn Abstani der Glasfläche zum temporären Wärmeschutz und von den Dämmeigenschaften des temporären Wärmeschutzes. In Abbildung 37 ist die Verbesserung des k=Wertes von Fenstern für verschiedene Rolladenpanzer in Abhängigkeit des Abstandes d zwischen Glas und Rolladenpanzer aufgetragen. Der Darstellung ist zu entnehmen, daß ein Abstand von etwa 40 mm ausreichend für einen optimalen Wärmeschutz ist. 39 3, 0 c _re 2,5 .N_ 2,0 g' 0 L^ 7 ^ ^ :0 15 9,0 0 40 120 80 Abstand din mm d ^ Lüftungsschl itze geöffnet Lüftungsschlitze geschlossen Abbildung 37 Einfluß des Abstandes zwischen Glas und Rolladen auf den Wärmedurchgangskoeffizienten Quelle: Frank, R., Schmid, J. : Temporärer Wärmes1.. cut HULL V oll Fenstern. 4.3 Rechenbeispiel Variante B 2 Einflügeliges Fenster mit einem metallbedampften Isolierglas im, Holzrahmen. Rolladen mit PVC-Hohlprofil der Nenndicke 14 mm. k V= 1,3 W/ (m 2 . K) nach Herstellerangaben ) ,4 W/(m 2 .K) nach A F= DIN 4108, T 4, Tabelle 3 1,75 m 2 0,67 nach Herstellerangaben 0, 28 m 2 . K/W nach Tabelle 2, Zeile 40 6 ) Hinweis Hersteller nennen in ihren technischen Unterlagen oft Werte für die Wärmedurchgangskoeffizienten k V der Verglasung, die deutlich niedriger als die im Bundesanzeiger amtlich bekanntgegebenen Werte sind. Die dort veröffentlichten Werte müssen verwendet werden, wenn ein Wärmeschutznachweis nach der Wärmeschutzverordnung geführt wird. Sie werden auf Grund von Messungen durch einen Sachverständigenausschuß festgelegt und enthalten Sicherheiten, die z. B. den Austausch einer eingeschlossenen Gasfüllung mit der umgebenden Luft berücksichtigen, falls die Randverbindung der Isolierverglasung im Laufe der Zeit undicht wird. Der kleinste bisher m Bundesanzeiger veröffentlichte Wert beträgt k V = 1,7 W/(m . K ) Neue Forschungen haben gezeigt, daß die Entwicklung bei Mehrscheiben-Isolierglas in den Jahren ab 1976 einen Rückgang der Schäden brachte und man heute davon ausgehen kann, daß bei Beachtung des derzeitigen Kenntnisstandes die praktische Nutzungsdauer des Mehrscheiben-Isolierglases 20 bis 30 Jahre beträgt. (Feldmeier u.a. 1984) Bestimmung von D: Nach Gleichung (4.2) ist 1 k F+ tTv 1 1,4 k F+tW 0,99 k F+tW kF + 0,28 = 0,71 + 0,28 = 0,99 m 2 .K/W - 1,01 W/(m 2 .K) 1,01 1,4 0,72 0,12 bei Nachtabsenkung (siehe Abb. 38) Abb. 3R Ermittlung des Deckelfaktors. Ausgehend vom errechneten Wert 0,72 wird der Deckelfaktor (bei Nachtabsenkung) mit 0,12 abgelesen. 0 12 kF * tW ikF 41 Ermittlung von Q,l nach Gleichung (4.3) : Anzahl der Heizgradtage am Standort des Gebäudes (Stuttgart) : Gt = 3600 Kd/a Fenster mit Nordorientierung: S F = 1,2 W/ (m 2 . K ) k eq F = 1,4 (1-0,12) - 1,2 . 0,67 = 0,43 W/(m 2 .K) Q T= 1,75 . 0,43 . 3600 . 24 . 0,001 = 65,0 kWh/a q i= 37,2 kWh/m 2 a (Wärmeverlust) 4.4 Nutzerverhalten Maßnahmen des temporären Wärmeschutzes sind nur dann wirkungsvoll, wenn sie zur richtigen Zeit eingesetzt werden. Die Berechnung der Wirkung über den Deckelfaktor D (siehe Gleichung 4.1) geht von einem Einsatz von Sonnenuntergang bis Sonnenaufgang aus. Bei Hauser, G., 1983 heißt es: 'Längere Benutzungszeiten, z. B. Bedienung des temporären Wärmeschutzes bereits 1 Stunde vor Sonnenuntergang bzw. 1 Stunde nach Sonnenaufgang, würden demgegenüber zu höheren D-Faktoren und damit größeren Energieeinsparungen führen. Ihre Verwirklichung stieße jedoch vermutlich beim Gebäudenutzer auf wenig Gegenliebe. ' Das bedeutet, daß das hier vorgelegte Rechenergebnis im Bereich des temporären Wärmeschutzes von einem gedachten optimalen Einsatz (nicht maximalen Einsatz) ausgeht. Es wäre unergiebig, wenn zwischen dem optimalen Einsatz und dem völligen Vergessen der Bedienung des temporären Wärmeschutzes alle möglichen Spielarten untersucht würden. Es können immer nur die sicher festzustellenden Randwerte in der Rechnung berücksichtigt werden. Bei der Untersuchung des Systems D wird die Wirtschaftlichkeitsrechnung auch für den Fall durchgeführt, daß der temporäre Wärmeschutz zwar installiert ist, aber nicht bedient wird. Die Betrachtung dieser Problematik führt zu nutzerunabhängigen auto m atischen Steuersystemem. Damit wäre der temporäre Wärmeschutz zum Beispiel tageslichtabhängig zu bedienen. Da jedoch der Spielraum für einen wirtschaftlichen temporären Wärmeschutz gegenüber einem hohen permanenten Wärmeschutz durch die hochwärmedämmenden Verglasungen sehr klein geworden ist, lohnt sich eine solche technisch aufwendige, wartungsintensive Einrichtung nur, wenn durch besondere Rationalisierungsmöglichkeiten die Energieeinsparung und die Bau- und Betriebskosten trotzdem ausgeglichen sind. Dies ist z.B. bei Verwaltungsbauten mit hohem Fensterenteil der Fall., wo auch die Zeiten des Einsatzes maximiert werden können. Bei Wohngebäuden kann eine automatische Steuerung wegen des geringen Fensteranteils, der pro Fenster teu re ren Installation nicht wirtschaftlich werden. 42 5. Wirtschaftlichkeitsberechnung 5.1 Grundsätze der Wirtschaftlichkeitsberechnung Ein Bauherr erwartet vorn Architekten die jeweils "beste" Lösung der gestellten Aufgabe. Dazu müßten Bauherr und Planer klären, worin Qualität und Nutzen bestehen sollen. Wenn dem Bauherrn Wirtschaftlichkeit wichtig ist - das trifft normalerweise zu - will er ein günstiges Kosten-Nutzen-Verhältnis, das heißt, daß ein bestimmter Nutzen mit Hilfe eines Minimums an Mitteln erzielt wird, oder ein gegebener Mitteleinsatz ein Maximum an Nutzen erbringt. Jedes Handeln, das sich an diesem Kriterium ausrichtet, ist Handeln nach dem ökonomischen Prinzip. Danach läßt sich die Frage nach der "besten" Lösung ergänzen: - Welche Lösung ist für den betreffenden Auftraggeber wirtschaftlich, an welchen Kriterien mißt er die Wirtschaftlichkeit? - Von welchen Entscheidungen der Bauplanung wird die Wirtschaftlichkeit beeinflußt, welche Eigenschaften des Bauwerks haben welche Auswirkungen auf die Wirtschaftlichkeit? Da man Wirtschaftlichkeit formal schreiben kann als Quotient aus Nutzen und Kosten (Mitteleinsatz) N W =— K sind alle "übrigen" Qualitätskriterien wie z. B. ästhetische Kriterien, Behaglichkeit, im "Zähler" Nutzen zu definieren. Die rein formale Definition der Wirtschaftlichkeit reicht noch nicht aus, um in einem konkreten Fall aus mehreren Alternativen die "wirtschaftlichste" auszuwählen, also in einem gegebenen Fall entsprechend dem ökonomischen Prinzip zu handeln. Dazu müssen zuerst die Begriffe "Nutzen" und "Mitteleinsatz" mit weiteren Inhalten gefüllt werden, d.h. man muß folgendes festlegen: - Worin besteht der wirtschaftliche Nutzen einer Maßnahme? - Wessen Nutzen soll berücksichtigt bzw. maximiert werden? - Wessen Mittel werden eingesetzt, welche Mittel sind vorhanden? Mit der Beantwortung dieser Fragen verliert jedoch die Definition der Wirtschaftlichkeit ihre Allgemeingültigkeit, sie wird raum-, personen- und zeitgebunden, d.h. eine bestimmte Maßnahme kann für einen bestimmten Fall wirtschaftlich sein für einen anderen dagegen nicht. Ausschlaggebend wird die Zielsetzung des "Entscheidungsträgers" sein, hier a lso des Bauherrn. 43 An drei möglichen Zielsetzungen zum Wohnungsbau lassen sich die Unterschiede zeigen: Der gewinnbringendste Kapitaleinsatz. - Die Befriedigung persönlicher Wohnbedürfnisse. - Die Deckung des Wohnbedarfs der Bevölkerung. Die Entscheidungsträger dieser drei Zielsetzungen sind leicht zu erkennen: - Die Zielsetzung gewinnbringender Kapitalverwertung liegt der privaten Wohnungswirtschaft zugrunde. - Die Befriedigung der eigenen Wohnbedürfnisse ist Ziel vieler Eigenheim- und Eigentumswohnungsinteressenten. Die Zielsetzung "Deckung des Wohnbedarfs der Bevölkerung" kann Grundlage des staatlichen Engagements im Wohnungsbau sein. Alle drei hier typisierten Entscheidungsträger können an einem Projekt beteiligt sein, das heißt jedoch nicht, daß sich ihre Zielsetzungen ergänzen, sie können auch unvereinbar sein. Die Aufgabe, für ausreichend Wärmedämmung zu sorgen, stellt sich allen. Jeder wird sie aber im Sinne seiner Interessenten interpretieren und lösen. 5.1.1 Zielsetzungen der privaten Wohnungswirtschaft Für den Kapitalanleger ist die Baumaßnahme am wirtschaftlichsten, bei der die diskontierte Differenz zwischen den Kosten, z. B. aus den Bau- und Unterhaltungskosten, und den erzielbaren Einnahmen am größten ist. (Auf das Verfahren der Diskontierung wird noch eingegangen) . Die Standpunkte der Bauherren unterscheiden sich in dem Maße, wie sie auch Folgekosten zu tragen haben. Der Bauherr, der sofort verkaufen will, wird sich weder um die Unterhaltungskosten noch die Betriebskosten mehr sorgen, als dies dem Verkauf dient. Der Bauherr, der nicht verkaufen sondern vermieten will, wird auch die Unterhaltungskosten hoch bewerten. Weil ihn aber Betriebskosten nicht belasten, ist er z. B. geneigt, nur den vorgeschriebenen Wärmeschutz vorzusehen. Im Mietwohnungsbau hat man es also tendenziell mit einem Interessenkonflikt zwischen Vermieter (Bauherr) und Mieter zu tun: Maßnahmen, die für den Vermieter wirtschaftlich sind, können für den Mieter unwirtschaftlich sein. Aufgrund der Trennung der Budgets für Investitionen (beim Vermieter) und den Heizkosten (beim Mieter) kann sich also für die beiden Wirtschaftssubjekte eine andere Wirtsch<nfilichkei.t. ergeben, als wenn beide Kostenarten aus dem selben Geldbeutel bezahlt würden. 44 5.1.2 Zielsetzung bei selbstgenutztem Bauvorhaben Diese Diskrepanzen treten beim selbstgenutzten Eigenheim als Konsumgut nicht auf. Durch die Einheit des Budgets von Einnahmen (verfügbare Summe für das Wohnen) und Ausgaben ist der Bauherr in gewissen Grenzen frei, Entscheidungen gemäß seinen wirtschaftlichen Interessen zu fällen. Allerdings wird er stets seine Belastung z. B. infolge Kreditaufnahme im Auge haben. Er muß darauf achten, inwieweit sich seine monatliche Belastung infolge Tilgung und erhöhter Verzinsung aufgrund letzter (teurer) Kredite ändert. Dabei kann der Fall eintreten, daß der Bauherr eine Lösung verwerfen muß, weil er die Belastung in den ersten 10 Jahren der verstärkten Kapitalbildung nicht durchstehen könnte, obwohl diese langfristig wirtschaftlicher (im von uns definierten Sinne) wäre. Dies wird er um so eher tun, je leichter es ihm möglich ist, später das Versäumte nachzuholen. Dazu bietet übrigens temporärer Wärmeschutz am Fenster eine Möglichkeit. 5.1.3 Zielsetzung eines Industriebetriebs Der Vollständigkeit halber sei hier noch das Beispiel eines Industrie- oder Dienstleistungsbetriebs genannt, bei dem ebenfalls wie beim Erbauer eines Eigenheims ein ungeteiltes Budget für Investitionen und laufende Aufwendungen existiert. Hier wird nämlich bei der Wahl der Standards zusätzlich die Steuergesetzgebung berücksichtigt, die Investitionskosten aktivierungspflichtig macht, bei Betriebskosten jedoch naturgemäß die direkte Absetzung zuläßt, so daß höhere Betriebskosten sich für das Unternehmen weniger belastend auswirken können als höhere Investitionskosten. 5.1.4 Zielsetzung staatlicher Förderung Das Ziel der Wohnungsbauförderung des Staates ist nicht die optimale Kapitalverwertung, sondern die quantitative und qualitative Beeinflussung des Baugeschehens in diesem Bereich. Abgesehen davon sind allgemeine gesellschafts- und wirtschaftspolitische Ziele möglich. Wegen dieser vielfältigen Zielsetzungen wäre es falsch, die Wirtschaftlichkeit staatlicher Maßnahmen nur an dem Verhältnis der unmittelbar damit verbundenen Einnahmen und Ausgaben des Staates zu messen. So kann auch die Förderung eines energiesparenden Bauens durch vermiedene anderweitige Ausgaben und durch Einnahmen oder Ersparnisse, die bei anderen Wirtschaftssubjekten auftreten , m i ttel r wirtschaftlich sei n , sogar wenn die Förderung gleichzeitig oder vorwiegend außerwirtschaftliche Ziele verfolgt. 45 5.1.5 Die Einbeziehung mittelbarer Wirkungen Diese letzten Überlegungen führen direkt auf einen weiteren Faktor, der die Wirtschaftlichkeit einer Maßnahme für den Entscheidungsträger beeinflußt: das Ausmaß der Einbeziehung mittelbarer Wirkungen oder externer Effekte in die Wirtschaftlichkeitsrechnung. Betriebswirtschaftlich sind nur solche Wirkungen einer Maßnahme relevant, die sich unmittelbar in Kosten oder Gewinn niederschlagen. Ergeben sich aus einer Maßnahme Kosten oder Erträge bei anderen Wirtschaftssubjekten, also anderen Personen, Unternehmen oder dem Staat, ist dies für den Investor irrelevant. Allgemein bekannt sind die Folgen dieser isolierten Art der Wirtschaftlichkeitsbetrachtung aus dem Bereich der Umweltschäden. Da ein Unternehmen nicht in vollem Umfang für diese Schäden aufkommen muß, erscheint eine Produktionsmethode dann wirtschaftlicher, wenn sein Mitteleinsatz minimiert wird, auch wenn insgesamt mehr öffentliche Ressourcen beansprucht werden als bei einer anderen Methode. Damit wird deutlich, daß "Wirtschaftlichkeit" und "wirtschaftliches Handeln" zwar neutral definiert werden können, sie in einer realen Ausprägung aber immer von einem Bezugsrahmen abhängig sind. Dieser ist dabei nicht nur, wie es am Beispiel oft erscheinen mag, die vordergründige Situation des jeweils Entscheidenden, also dessen, der wirtschaftlich handeln will, Bezugsrahmen ist vielmehr die Grundlage des ökonomischen Systems, also die Gesamtheit der wirtschaftlichen Faktoren in ihrem Zusammenwirken. Auch im Falle des Wärmeschutzes führen sie häufig zu einem Verhalten, das den berechtigten Interessen einzelner Gruppen wie dem öffentlichen Interesse zuwiderläuft. Notwendig ist hier eine Betrachtung unter Einbeziehung der Energiebilanz. 46 5.2 Wirtschaftlichkeitsberechnung unter Einbeziehung der Wärmebilanz 5.2.1 Einflußfaktoren der Wirtschaftlichkeitsberechnung Bei der Wirtschaftlichkeitsberechnung wird hier aufbauend auf die Ausführungen zu Kapitel 5.1 von einem Investor ausgegangen, dessen Kosten und Nutzen ausschließlich in der bekannten Weise in monetären Größen auszudrücken sind. Da er seine Entscheidung nach dem Kriterium Wirtschaftlichkeit fällen soll, wird er hier als privatwirtschaftliches, (gewinnorientiertes) und Steuern zahlendes Wirtschaftssubjekt aufgefaßt. Am ehesten entspricht diese Definition dem Bauherrn einer Wohnung oder eines Eigenheims, dessen Ausgaben und Einnahmen in einem einzigen Budget verrechnet werden. Externe Effekte können nicht berücksichtigt werden. Dabei ist die Rechenanweisung für die Beurteilung der Wirtschaftlichkeit geplanter Maßnahmen des (temporären) Wärmeschutzes so weit gefaßt, daß die Fälle, in denen keine Gewinne erzielt und keine Steuern gezahlt werden, ebenfalls enthalten sind. Darüber hinausgehende Einflüsse bleiben jedoch methodisch einer Kosten-Nutzen-Analyse vorbehalten. Hier sind nur Ansätze dazu für den Vergleich der Lösungen bezüglich der Zusatzfunktionen von Einrichtungen des temporären Wärmeschutzes vorgesehen. Für den Bauherrn sind diese Zusatzfunktionen neben der Hauptfunktion des Wärmeschutzes von Nutzen und daher in einer Wirtschaftlichkeitsberechnung zu berücksichtigen. 1. Hauptfunktionen - Verringerung der Transmissionswärmeverluste - Maximierung des nutzbaren Strahlungsgewinns - Verringerung der Lüftungswärmeverluste 2. Zusätzliche Funktionen - Wetterschutz Verdunkelung Einbruchschutz Sichtschutz Schallschutz Hitzeschutz Blendschutz Architektonische Merkmale Die Wirtschaftlichkeitsberechnung umfaßt daher zwei Problembereiche: Vergleich der Investitions- und Ba.unutzungskosten (vornehmlich Energiekosten) der unterschiedlichen Lösungen 2. Einbeziehung der zusätzlichen Funktionen der unterschiedlichen Lösungen. 47 Zu 1.: Für den Vergleich der Investitions- und Baunutzungskosten kann entweder eine "Gesamtkostenrechnung" oder eine "Mehr-/Minderkostenrechnung" aufgemacht werden. Der Vorteil einer Gesamtkostenrechnung ist der, daß alle Teilleistungen von Grund an in die Rechnung aufgenommen werden, d.h. es muß keine Lösung als Ausgangslösung definiert werden, jede Lösung ist mit anderen Lösungen vergleichbar. Zu 2 Die Mehr-/Minderkostenrechnung wird angewendet, wenn Bauelemente durch Hinzufügung besonderer Leistungen in ihrer Funktion verbessert werden und nur der Nutzerzuwachs und die Kostenveränderung bewertet werden sollen. Da man es beim temporären Wärmeschutz mit sehr unterschiedlichen technischen Ausprägungen und Merkmalskombinationen zu tun hat - und auch der permanente Wärmeschutz je nach Fenster und Verglasung variiert - haben wir für die Systeme A bis D eine Gesamtkostenrechnung als Grundlage gewählt. Das Ergebnis wird in absoluten Beträgen ausgedrückt. Innerhalb der untersuchten Systeme A bis D mit ihren verschiedenen Varianten wird eine Mehr-/Minderkostenbetrachtung gewählt. Dabei werden A bis D jeweils mit 100 % zur Grundlage des Vergleichs gemacht. Die Mehr- und Minderkosten der Varianten sind sowohl in absoluten Beträgen als auch in % ausgedrückt. Folgende Kostenarten müssen dafür erfaßt werden: 1. Die Kosten der Investition "Fenster" und aller zugehörigen Elemente einschließlich des temporären Wärmeschutzes und der notwendigen Be- und Entlüftung 2. die Energiekosten Für diese Kostenarten können wir folgende Einflugfaktoren feststellen : 1. Objektbezogene Einflußfaktoren (d.h. jene Kosten, die das Fenster betreffen oder die es erzeugt) - Herstellungskosten des Fensters, des temporären Wärmeschutzes und aller zugehörigen Elemente einschließlich notwendiger Lüftungseinrichtungen (Kosten nach der Norm DIN 276(1981) - Instandhaltungskosten (Norm DIN 18960(1976) ) Betrieb und Wartung (Norm DIN 18960(1976)), bei Lüftungsund Klimaantagen ) 2. Subjektbezogene Einflußfaktoren (d.h. jene Kosten, die sich aus der Person des Investors ergeben): G.8 - Kosten für Fremdkapital (Finanzierungskosten) - steuerliche Effekte (Abschreibungssatz, Schuldzinsen, satz) Einkommensentwicklung Steuer- 3. Gesamtökonomische Einflußfaktoren - Baupreisentwicklung (wichtig für Instandhaltungsmaßnahmen und Ersatzinvestitionen ) - Betriebskostenentwicklung Der gewählte Rechenansatz enthält demnach folgende Größen: aus den Baukosten - Fremdkapitalkosten - Eigenkapitalverzinsung (Opportunitätskosten) - Instandhaltungskosten - Fremdkapitalkosten für Ersatzinvestitionen - Opportunitätskosten für Ersatzinvestition - Steuerersparnis - Liquidationsergebnis (Gewinn/Verlust) aus den Baukosten der Ersatzinvestition Für die Erfassung der Energiekosten werden die Wärmeverluste des Fensters durch Transmission und der Wärmegewinn infolge Sonneneinstrahlung berechnet. Auch hier können wieder - was das Fenster betrifft - objekt- und subjektbezogene Einflußfaktoren ausgemacht werden: 1. Objektbezogene Einflußfaktoren - Wärmedurchlaßwiderstand - Temperaturdifferenz - Transmissionsfläche - Fugendurchlässigkeit - Sonneneinstrahlung . Orientierung . geografische Lage 2. Subjektbezogene Einflußfaktoren Energieträger für Heizung - Temperaturanforderungen - Lüftungsverhalten Nutzuncp sgewohnhei.ien bezüglich Sonneneinstrahlung und temporärem Wärmeschutz - Steuerliche Effekte - Einkommensentwicklung 49 3. Gesamtökonomische Einflüsse - 5.2.2 Energiepreisentwicklung Mathematische Behandlung der Wirtschaftlichkeitsberech -nug Neben den im Kapitel 5.1 angegebenen Beschränkungen bei der Wirtschaftlichkeitsberechnung ergeben sich weitere notwendige Vereinfachungen bei der mathematischen Behandlung von Problemen der Wirtschaftlichkeit. Gerade einfache Verfahren bedienen sich geschlossener mathematischer Ausdrücke, die nur dann erreichbar sind, wenn die Einflußgrößen unverändert über den Betrachtungszeitraum angenommen werden können oder wenn Veränderungen innerhalb dieses Zeitraumes mathematisch einfach beschreibbar sind. Eine Maßnahme kann als wirtschaftlich angesehen werden, wenn sich ihre positiven und negativen Effekte ausgleichen. Bei einem Gebäude sind diese Effekte die (Miet-)Einnahmen, die Ausgaben und das Liquidationsergebnis. In formaler Schreibweise läßt sich dieser Sachverhalt folgendermaßen darstellen: (5.1) K =E -A}L > 0 Darin bedeutet: K ... wirtschaftliches Ergebnis einer Investition K 0 Ergebnis wirtschaftlich K 0 Ergebnis unwirtschaftlich ... Einnahmen (z. B. Miete) A L ... Ausgaben (z. B. Zinsen, Instandhaltung, Mietausfall, Steuereinsparung , kalkulatorischer Gewinn ) Liquidationsergebnis (z. B. Restwert, Verkehrswert, Abbruch- und Veräußerungskosten). Bei dieser Betrachtung wird angenommen, daß alle Effekte zum selben Zeitpunkt anfallen. Dies ist jedoch bei einer langfristigen Investition, wie sie Gebäude bei uns stets darstellen, nicht realistisch: Mieten sind wiederkehrende Einnahmen, Zinsen sind wiederkehrende Ausgaben, Instandhaltungskosten und Mietausfall treten zu verschiedenen Zeitpunkten auf. Eine Rechenanweisung für die Berechnung der Wirtschaftlichkeit rnnN also von einer "statischen" 13eirachtung abgehen und mit Hilfe von "dynamischen" Methoden die Effekte zu unterschiedlichen Zeitpunkten auf einen Zeitpunkt beziehbar und damit vergleich- und verrechenbar machen. Dynamische Methoden (Diskontierung) beziehen 50 die Kapitalverzinsung mit ein und berücksichtigen den unterschiedlichen Wert von Zahlungen zu unterschiedlichen Zeitpunkten. Unter den verschiedenen zur Verfügung stehenden gleichwertigen Rechenmethoden wurde die "Barwertmethode" gewählt. Die Gleichung (5.1) wird damit für die Barwertmethode erweitert: L0 Darin bedeuten: K owirtschaftliches Ergebnis einer Investition (Barwert) K 0 Ergebnis wirtschaftlich K o° 0 Ergebnis unwirtschaftlich E. Einnahmen im Jahre i A. Ausgaben im Jahre i L nLiquidationsergebnis am Ende des Betrachtungszeitraums n i laufendes Jahr n Betrachtungszeitraum q Zinsfaktor q = 1 + p (%) 100 Zinssatz p Gemäß dem in Kapitel 5.2.1 gewählten Wirtschaftssubjekt "privater Bauher r einer eigengenutzten Wohnung" werden keine Einnahmen berücksichtigt und statt des Liquidationsergebnisses wird der Vermögenszuwachs/-verlust eingeführt. Damit verändert sich Gleichung (5.2) zu: (5.3) + ^ Vnq _^ ° i =1 q ^ Darin bedeuten: K V A. ... Parwer_t aus Ausgaben und Vermögen szuwaches/-verlust Verrnögenszuwachs aufgrund des Liquidationsergebnisses, der Fremdkapitalschuld und des eingesetzten Eigenkapitals i, n, p, q .... wie Gleichung (5.2) 51 Weiterhin muß der Ausdruck vereinfacht werden, um eine geschlossene mathematische Lösung zu erhalten: (5.4) Die Größen A. werden über den gesamten Betrachtungszeitraum n als konstant rangenommen, man erhält dann: n (5.5) =A• q^^q-^^ 1- ^ _ Wobei gilt: 1..1,n (5.6) s- - #4)-1) -1 Diese Größe "S" soll "Summenfaktor" genannt werden, weil sie die Summe der Barwerte darstellt. Zur vereinfachten Ermittlung wird ein "Diagramm Summenfaktor" bereitgestellt, aus dem die Größe "S" für übliche Zinsfaktoren q und Betrachtungszeiträume n abgelesen werden kann. 52 Wenn eine jährliche Preissteigerung zu berücksichtigen ist (z. B. Energiepreissteigerungsfaktor q w ) , so erhalten wir folgenden Ausdruck für den Summenfaktor: qq ((gq)n- 1) (5.7) CIW - 1 Zur Vereinfachung wird nun gesetzt: Q = ( 5 . 8 ) qw q Für. diesen Summenfaktor_ S wird ebenfalls ein "Diagramm Summenfaktor S " angeboten. Zur WVorermittlung von a dient dabei die Tabelle. Tabelle 2 Funktion a = q w /q zur Eingabe ins Diagramm "Summenfaktor Sw" q '[ 1.000 1.005 1.010 1.015 1.020 1.025 1.030 1.035 1.040 1.045 1.050 1.055 1.060 1.065 1.070 1.075 1.080 1.085 1.090 1.095 1.10 .962 .971 .981 .990 .000 .010 .019 .029 .038 .048 .008 .067 .077 .087 .096 1.106 1.1I, 1.125 1.135 1.144 1.154 .957 .967 .976 .986 .995 1.005 1.014 1.024 1.033 1.0 4 3 1.053 1.062 1.072 1.081 1.091 1.100 1.110 1.120 1.12 9 1.139 1.148 .952 .962 .971 .981 .990 1.000 1.010 1.019 1.029 1.038 1.048 1.057 1.067 1.076 1.086 1.095 1.105 1.114 1.12 4 1.133 1.143 .00 .01 .02 .03 .04 .05 .06 .07 .08 .09 .10 .11 .12 .13 .14 1.15 1716 1.17 1.18 1.19 1.20 1.000 1.010 1.020 1.030 1.040 1.050 1.060 1.070 1.080 1.090 1.100 1.110 1.120 1.130 1.140 1 1.150 .995 1.005 1.015 1.025 1.035 1.045 1.055 1.065 1.075 1.085 1.095 1.104 1.114 1.124 1.134 1.144 .990 1.000 1.010 1.020 1.030 1.040 1.050 1.059 1.069 1.079 1.089 1.099 1.109 1.119 1.129 1.139 1.170 1.180 1.190 1.200 1.164 1.174 1.184 1.194 1.158 1.168 1.178 1.188 .980 .990 .000 .010 .020 .029 .039 .049 .059 .069 .078 .976 .985 .995 1.005 1.015 1.024 1.034 1.044 1.054 1.063 1.073 .971 .981 .990 1.000 1.010 1.019 1.029 1.039 0.049 1.058 1.068 1.103 .098 1.113 .108 1.123 .118 1.133 1 .127 7 1.153 1 .147 1.163 1 .157 1.172 1 .167 1.182 1 .176 1.093 1.102 1.112 1.122 1.152 1.141 1.151 1.161 1.171 1.087 1.097 1.107 1.117 1.126 1.136 1.146 1.155 1.165 .985 .995 1.005 1.015 1.025 1.034 1.044 1.054 1.064 1.074 1.084 194 .088 1.083 1.079 .966 .976 .986 .995 1.005 1.014 1.024 1.034 1.043 1.053 1.063 1.072 1.002 1.092 1.101 1.111 1.1.1 1.130 1.140 1.150 1.159 53 .948 .957 .967 .976 .986 .995 1.005 1.014 1.024 1.033 1.043 1.052 1.062 1.071 1.081 1.090 1.100 1.109 1.118 1.128 1.137 .943 .953 .962 .972 .981 .991 1.000 1.009 1.019 1 028 1.038 1.047 1.057 1.066 1.075 1.085 1.094 1.10 4 1.113 1.123 1.132 .939 .948 .958 .967 .977 .986 .99, 1.005 1.014 1.023 1.033 1.042 1.052 1.061 1.070 1.000 1.089 1.099 1.108 1.117 1.127 .935 .944 .953 .963 .972 .981 .991 1.000 1.009 1.019 1.028 1.037 1.047 1.056 1.065 1.075 1.08 4 1.093 1.103 1.112 1.121 .930 .940 .949 .958 .967 .977 .986 .995 1.005 1.014 1.023 1.033 1.042 1.051 1.060 1.070 1.079 1.088 1.098 1.107 1.116 .926 .935 .944 .954 .963 .972 .981 .991 1.000 1.009 1.019 1.028 1.037 1.046 1.056 1.065 1.014 1.083 1.093 1.102 1.111 .922 .931 .940 .949 .959 .968 .977 .986 .995 1.005 1.014 1.023 1.032 1.041 1.051 1.060 1.069 1.078 1.088 1.097 1.106 .917 .927 .936 .945 .954 .963 .972 .982 .991 1.000 1.009 1.018 1.028 1.037 1.046 1.055 1.064 1.073 1.083 1.092 1.'.01 .913 .922 .932 .941 .950 .959 .968 .977 .986 .995 1.005 1.014 1.023 1.032 1.041 1_ 050 1.059 1.068 1.078 1.087 1.096 .90 .91 .92 .97 .94 .95 .96 .97 .98 .99 1.00 1.00 1.01 1.02 '.03 1_04 1.05 1.06 1.07 1.08 1.09 I (5.6) 1.02 s 1.03 I 41((i)m- 1) 1.04 Abb .39 Diagramm "Summenfaktor S" 54 1.05 0 I m = k, ri,,nenE 1.06 1.07 1.08 1.09 1.10 D 30 (5.7) S^ W ^ 25 PA A • 4. 4 ,ov wawa ,00000,0001111 ,92 .83 wpippipm -0••n•nPrwmiii .94 8bb,40 Diagramm "5ornmcnfaktoc 55 .96 .95 a =gw/q .97 .98 .99 20 15 10 .i.UO a = 0 ' 90, ..., 1,00 160 I (5.7) S w= 150 I I q q ((9q)n-1) q W_ 1- n = 30 1 140 130 120 110 25 100 "' 9 cc Elam 0 ^ ¢ 80 w ^ 60 50 40 30 20 r Ain AMOVIAPA r :WARM „II MOW/ A ^/ A A 70 ^ 0 15 _^^./ /^^r^'^rr^ 1 11 !1 11 ! _^^^ ...^...r......^ ...^ n^r^ _....e.r. r^ ^...r^ ^,r 10 20 10 ...^..••••=.,.. ^^^^..^irn^^.. ^r^^ ^..r..^^^nn^n^^ ^ n...^..n.•^^ ^ ^^^ 1.00 1.01 1.02 1.03 1.01 1.05 a Abb. 41 Diagramm "Summenfaktor S " w = gw/q (Fortsetzung) 56 1.06 1.07 1.08 a = 1.09 .1.10 1,00, ..., 1,10 Mit diesen Voraussetzungen kann nun die eigentliche Berechnung aufgestellt werden. Allerdings sind dabei folgende Bedingungen zu beachten: 1. Es wird kein Zinswechsel für Fremdkapital innerhalb des Betrachtungszeitraumes vorgesehen 2. Der Tilgungssatz wird über den gesamten Tilgungszeitraum unverändert angenommen. 3. Ersatzinvestitionen werden nur mit Eigenkapital finanziert. 4. Instandhaltungskosten, die für alle Systeme wegen identischer Materialien gleich sind, bleiben unberücksichtigt. Maßnahmen, die nur bei bestimmten Konstruktionen auftreten, werden zum Zeitpunkt ihres Anfalls miteinbezogen. 5. Betriebskosten werden nicht angesetzt, da keine elektrisch angetriebenen Lüftung ssysteme untersucht werden. 6. Damnum (Disago) wird nicht berücksichtigt (eine Frage des Zinssatzes und der steuerlichen Gestaltung) 7. Die Ersparnis durch steuerliche Abschreibung berücksichtigt nur den Zeitraum bis zur ersten Anderung des Abschreibungssatzes. Die Grundgleichung der Rechenanweisung lautet damit: (5.9) = IKo + EnK0 Darin bedeutet: K o Barwert der Gesamtkosten der Investition "Fenst (DM/m IK oBarwert der Kosten der Investition "Fenster" 2 (DM/m ) EnK oBarwert der Energiekosten der Investition Fenser (DM/m ) Die Gleichungen für die beiden Elemente IK o und EnK o lauten: 57 (5.10) -k- « , 1K o = FK • ( t EK pE • Fremdkapitalkosten und Tilgung 11( - 1) -rf-1 ry (( 1 — 1) q q 1 —1 Eigenkapitalverzinsung 1) 1) + EKE • PE Figenkapitalverzinsung der Ersatzinvestition Instandhaltungskosten quu n qu - GS BK a q U q 1) 47 Steuerersparnis Vermögenszuwachs/ -verlust (5.11) - 1) EnK. = T Barwert der Energiekosten 4-i1 58 In diesen Gleichungen werden die folgenden Größen verwendet: Zielgrößen K ... Barwert der Gesamtkosten der Investition (DM/m 2 ) Fenster" o IK o ... Barwert der Kosten der Investition "Fenster" (DM/m 2 ) EnK ... Barwert der Energiekosten der Investition (DM/m 2 ) ° "Fenster" Einflußgrößen FK Fremdkapital pFK Zinssatz des Fremdkapitals bis zum (%/100) Zinswechsel qFK Zinsfaktor für Fremdkapital = 1 + pFK q FK t Tilgungssatz für Fremdkapital q Zinsfaktor für die Barwertberechnung (%/100) q =1+p (5.12) Zinssatz (nominale Einkommensentwicklung für die Barwertbe- rechnung ) (%/100) Laufzeit des Fremdkapitals (Jahre) I = I I 111111 (ia,L I k nimmt jeweils den minimalen Wert an: entweder n oder 1 59 (5.13) EK ... Eigenkapital BK . . . Baukosten (Ezsiiuvosd1inn) (DM/m 2 ) (DM/m 2 ) ' ) ( 5.14 BK _ ^K u^ ^^K — ^u + EK P E Zinssatz für Eigenkapital (%/l00) n Dc1cacbtuugszeitraom (Jahre) Zeitpunkt der Ersatzinvestition n G~ (|abre) EKE Eigenkapital fur Ersatzinvestion O Instandhaltungskosten gD Preissteigerungsfaktor für lostaodbaltungskustcu uO Zeitpunkt der Unterhaltungsmaßnahme GS ... Grenzsteuersatz (DM/m2) ^ (DM/m2) (Tabre) (%/IOO) a Abschreibungssatz .., bis zum ersten Wechsel (%/100) n a (Jahre) Vu (5.15) L u ... Dauer der steuerlichen Abscbceibung bis zum ersten Wechsel Vermögenszuwachs/-verlust nach Liquidation |U ^ ^« /^- /lo ^— ^^^^— ^R^ [^[ Vo ... Liquiüaduusergebois 60 (DM/m2) q BK dd^ (5.16) Ln qBK Preissteigerungsfaktor für Bauelemente _ (FK * EK) • qBK pBK d R n (5.17) 1 + pBK Baupreissteigerungssatz aus Baupreisindex (%/100) Lebensdauer, Nutzungsdauer der Bauelemente oder einzelner Teile (Jahre) Restschuld des Fremdkapitals (DM/m 2 ) Rn = FK • (1-t gK-^ ) Eine Restschuldberechnung wird nur notwendig, wenn die Anwendung der Gleichung (5.13) eine Kreditlaufzeit ergeben hat, die größer als der Betrachtungszeitraum ist. Jährlicher Transmissionswärmeverlust des Fensters QT (DM/kWh) ... Energiepreis EP qw (kWh/a) Energiepreissteigerungsfaktor q w = 1 + pw Pw 5.2.3 jährlicher Energiepreissteigerungssatz (%/100) Gewählte Werte für die Berechnung der Wirtschaftlichkeit Ein Bauherr oder Investor kann mit Hilfe dieser Gleichungen die Auswahl der Alternativen unter seinen Wirtschaftlichkeitsgesichtspunkten treffen. Er wird bei der Wahl der Zahlenwerte für die Einflußgrößen genau die Zahlen einsetzen, die seiner individuellen Situation entsprechen (z. B. Kreditmöglichkeiten, Steuersatz) . Bei einer allgerneingültigen Untersuchung, wie sie hiermit vorgelegt werden soll, können nicht alle Einflußgrößen beliebig variiert werden, um alle möglichen Fälle abzudecken. Daher mußte man sich auf realistische Werte für die Variablen einigen. Dies bedeutet 61 aber, daß das Rechenergebnis jeweils nur für die gewählte Wertekombination gilt. Stellt ein Anwender fest, daß in seinem speziellen Fall wesentliche Abweichungen von den hier gewählten Daten vorliegen, kann er anhand der angegebenen Gleichungen selbst eine Alternative berechnen. In diesem Projekt wurden folgende Werte für die Einflußgrößen gewählt: FK (60% der Baukosten) Fremdkapital Der Fremdkapitalanteil ist aufgrund der Zinszahlungen eine sehr bedeutende Einflußgröße der Wirtschaftlichkeits Berechnung. Wo die Belastung niedrig zu halten ist und bei geringem Grenzsteuersatz, muß der Eigenkapitalanteil relativ hoch angesetzt werden. Bei Modernisierungen werden häufiger in großem Umfang Eigenmittel eingesetzt. P FK Zinssatz des Fremdkapitals (9%) Für den Fremdkapitalzins wurde ein derzeit und vermutlich längerfristig ohne Disagio gültiger Wert gewählt. Bei wesentlichen Veränderungen (vor allem bei Zinsanstieg) würden sich Vorteile für Konstruktionen mit niederen Baukosten und dennoch hohem Energiegewinn ergeben. t Tilgungssatz für Fremdkapital (3%) p Zinssatz für die Barwertberechnung (5%) q Zinsfaktor für die Barwert berechnung 1,05 Der Zinssatz, aus dem der Zinsfaktor für die Barwertberechnung ermittelt wird, orientiert sich an der nominalen Einkommensentwicklung, weil er die realistische Anbindung an die Entwicklung der Zahlungskraft des Bauherrn darstellt. EK Eigenkapital (40% der Baukosten) P EZinssatz Eigenkapital (4%) Der Zinssatz für Eigenkapital (Berechnung der Opportunitätskosten) muß niedrig angesetzt werden, da im Rahmen der Möglichkeiten des hier vorgesehenen Investors (Bauherr) alternative Anlagen und deren Rendite nach Steuern beschränkt sind. n Betrachtungszeitraum (15 Jahre) 62 Bei der Wahl des Betrachtungszeitraums sind zwei Gesichtspunkte zu berücksichtigen: Bei der allgemeinen Beschleunigung des Kapitalumschlags und einer Inflationsrate stets größer Null, sind Bauherren an einer kurzen Amortisationszeit interessiert. Ausgleich der Ausgaben und Einnahmen nach allzu langer Zeit werden uninteressant, es schieben sich dann andere Interessen in den Vordergrund (z. B. niedrige Baukosten). Andererseits sind Bauelemente in unseren Breiten stets von der Technologie und den Materialien her relativ langlebig und teuer. Es geht daher nicht an, daß Betrachtungszeitraum und Lebensdauer wesentlich auseinanderklaffen. Dadurch würden die einmaligen Kosten zu hohe jährliche Anteile in die Rechnung einbringen. Tendenziell setzt sich jedoch der kürzere Betrachtungszeitraum aufgrund der unterstellten Prognoseunsicherheit gegenüber dem an der Lebensdauer orientierten Betrachtungszeitraum durch. Der gewählte Wert n=15 Jahre stellt hier einen Kompromiß dar. Es wird aber ein Restwert der Investition in die Rechnung einbezogen. Preissteigerungsfaktor für Instandhaltungskosten (1,06) Der Preissteigerungsfaktor für die Instandhaltungskosten orientiert sich an den Steigerungsraten der Baupreise. Da die Bauvorgänge an der allgemeinen Produktivitätssteigerung der Industriegüter nur beschränkt teilnehmen, liegt dieser Faktor relativ hoch und kann nicht vernachlässigt werden. (Fachserie 17, Reihe 4, Stat. Bundesamt, Mainz 1984) GS Grenzsteuersatz (30%) Die Steuerersparnis macht nur einen geringen Teil in der Wirtschaftlichkeitsberechnung aus. Um den Grenzsteuersatz nicht über Gebühr gewichtig zu machen, wurde hier ein relativ niederer Wert für einen durchschnittlichen Bauherrn gewählt. Gemäß der Steuerprogressionsregelung kann ein Bauherr mit hohem Grenzsteuersatz natürlich höhere Baukosten bei gleicher Belastung hinnehmen. n aa der steuerlichen Abschreibung (8 Jahre) Abschreibungssatz (5%) Diese Annahmen für die Abschreibung gehen davon aus, daß diese vor allem bis zum ersten Wechsel relevant ist. Entsprechend dem hier gewählten Bauherrn wurden daher die Angaben des § 7b des Einkommenssteuergesetzes verwendet. 63 (I BK EP ° • • Preissteigerungsfaktor für Bauelemente (1,06) (0,20 DM/kWh) Energiepreis incl.MwSt. Der Energiepreis ist eine wesentliche Größe in der Wirtschaftlichkeitsberechnung Er wird ermittelt aus Arbeitspreis DM/kWh (gelieferte Energie) mal Wirkungsgrad (Verluste bei Wärmeerzeugung und Wärmetransport) plus Gebühren bei den Energiearten Gas, Strom und Fernwärme. Arbeitspreis und Gebühren entsprechen einem haushaltsüblichen Verbrauch. Ein höherer Energieverbrauch reduziert den durchschnittlichen Energiepreis. Für die vereinfachte Berechnung wird ein einheitlicher Energiepreis für 01, Gas, Strom und Fernwärme angenommen. Die Unterschiede bei den Größen Arbeitspreis, Wirkungsgrad, Gebühren, Betriebs- und Unterhaltungskosten gleichen sich im Marktgeschehen tendenziell aus. P w Qw Jährlicher EnergiepreisSteigerungssatz (10%) Energiepreissteigerungsfaktor (1,10) Die Annahmen zur Energiepreissteigerung sind an dem Preis-Index für Energie (Fachserie 17, Stat. Bundesamt: 10% jährlich von Januar 1978 bis August 1984) orientiert. Einfache Trendverlängerungen in die Zukunft sind naturgemäß fehlerbehaftet, für Berechnungen in späteren Jahren sollte der Faktor überprüft werden. Aus diesen Daten läßt sich die Laufzeit 1 des Fremdkapitals berechnen (Gleichung (5.13) ) in 0,09 + 0,03 0,03 ^/` 1L__ = Id Jahre 7r 1L__ n = I^ Jahre Ln 1,09 L — Die Restschuld beträgt demnach (Gleichung (5.17)) : R, = FK•(1 -t • also 5.2.4 19-1 ) = FK• 0,1192 rund 12 %. Beispielrechnung In einer Beispielrechnung wird hier der Rechengang für eine bestimmte Fensterlösung vorgeführt. Gewählt wird die Alternative B (Beschreibung siehe Kapitel 6) mit metallbedampftem Isolierglas. 64 B2 1. (Kombination B mit metallbedampftem Isolierglas) Preise (Baukosten) (siehe Produktblätter Kapitel 6) DM/m2 Erstinvestition 461,-Fenster komplett 170,-einf. Rolladen BK = 631,- Ersatzinvestition -metallbedampftes Isolierglas -Rolladengurt 2. 3. Lebensdauer: metallbedampftes Isolierglas Rahmen + Beschläge einfacher Rolladen 25 Jahre 50 Jahre 50 Jahre Instandhaltungskosten: metallbedampftes Isolierglas Betrachtungszeitraum: Kreditlaufzeit: Gleichung (5.13) : EK 40% 379,- 252,- BKE= 210,- ohne Einbau = 55,- mit Einbau und Fahrt Rahmen Beschlag Rolladen 4. FK 60% (N„tzungsdauer) (Nutzungsdauer ) für alle Fensterarten gleich, daher nicht berücksichtigt dto • dto nach 15 Jahren Ersatz eines Rolladengurtes n 15 Jahre 1 = 16 Jahre ) Gleichung (5.12) : ) k=min nj =15 Jahre Il, ) Die Berechnung des Barwerts Bau-/Baunutzungskosten IK nach Gleichung (5.10) teilt sich in die folgenden Schritte auf° 1. Rechenschritt: 379 . (0,09+0,03) Berechnung der Fremdkapitalkosten und Tilgung (Barwert) 1 1,05t(1,0s/ 1 1 1,05 1) 65 2. Berechnung der Eigenkapitalverzinsung (Barwert) Rechenschritt: 15 ^(( 1 5 ) -1) 1. 0 + 252 ^ 0,04 1 1 . 0 51 3. Rechenschritt: Berechnung der Steuerersparnis (Barwert) 7 - 0,30 • (631 1,0 5() 1(1,05 -1) ) 1 0,05 1,05 Berechnung des Vermögenszuwachses, -verlust Vn • -c-q1.117 Vn ist nach der Gleichung (5.15) zu ermitteln. V 4. Rechenschritt: n = L n - R n - EK - EKE Berechnung des Liquidationsergebnisses (siehe Gleichung (5.16) ) 50-15 Ln = 2511,06 15 50 iin +L 1 U . i , UU15 ` 25 -15 + 170 1 0615 50 50 15 - r ;J J 25 1,^15 1,0515 + + Restwert Beschlag und Rahmen Restwert metallbebedampfte Isolierglasscheibe _ Rolladen abzgl. der Reparatur des Rolladengurtes nach 15 Jahren = 421,08 + 201,31 + 285,60 -63,04 = 844,95 DM /rn 2 66 gesamter Restwert Berechnung der Restschuld (siehe Gleichung (5.17) ) 5. Rechenschritt: R. 379•(1 —0,03 = 45,18 DM /m 2 Berechnung von V n 6. Rechenschritt: 1.1ö155-1 Restschund nach (siehe Gleichung (5.15) ) Vn = 844,95 - 45,18 - 252,= 547,77 DM/m 2 Vermögenszuwachs Berechnung des Vermögenszuwachses, -verlust (Barwert) 7. Rechenschritt: ± 5147,77 • 1 ö515 B. Rechenschritt: Berechnung von IK (Ergebnisse aus d on Rechenschritten 1-3 und 7) IK o = 472,04 + 104,68 - 54,76 - 263,49 = 258,47 DM/m 2 9. Rechenschritt: Berechnung der Energiekosten für ein nordorientiertes Fenster (Barwert) , siehe Gleichung (5.11) 1 10 1105 EnK O _ H = 37,2 .0,2 i,oSUj05) Ö 1) d = 165,17 DM/m2 1,05 10. Rechenschritt: K o-N Berechnung der Gesamtkosten für ein nordorientiertes Fenster (Barwert), siehe Gleichung (5.9) = 258,47 + 165,17 = 423,64 DM/m2 67 5.2.5 Einbeziehung der zusätzlichen Funktionen Wenn alle Varianten des temporären Wärmeschutzes am Fenster auch gleichen Nutzen im Bereich der zusätzlichen Funktionen brächten, wäre es möglich, sie ausschließlich nach ihrer Wirtschaftlichkeit zu vergleichen - also mit Hilfe monetärer Größen wie Baukosten, Instandhaltungskosten, Energiekosten nach Maßgabe der Energiebilanz. Dies ist jedoch nicht der Fall: ein gedämmter Rolladen oder Klappladen bietet zusätzlich zum temporären Wärmeschutz noch Wetter-, Schallschutz, Verdunkelung und eventuell Einbruchschutz. Daher sind seine Kosten im Zusammenhang mit einem Fenster zum Beispiel nicht mit einer Lösung mit permanentem Wärmeschutz mittels metallbedampftem Isolierglas voll vergleichbar. Es wäre aber wirklichkeitsfremd, wenn man alle zusätzlichen Funktionen als für den Bauherrn bedeutungslos ansehen würde. Wir ergänzen deshalb die Wirtschaftlichkeitskriterien mit einem Bewertungssystem, das sowohl den Erfüllungsgrad von zusätzlichen Funktionen als auch die Wünsche und Anforderungen der Nutzer berücksichtigt. Ähnlich wie bei der Bemessung der einzelnen Bestimmungsgrößen Schwierigkeit für "Wir tscha ftlichkeit" in Kapitel 5. 9 .3 tritt hier auf, daß nicht die spezifischen Anforderungen der verschiedensten Bauherren vorweggenommen werden können. Daher kann für dieses Bewertungsverfahren nur das Prinzip dargestellt werden, es bleibt dem Anwender überlassen, seine spezifischen Wünsche einzubringen und damit die Auswahl der Alternativen des temporären Wärmeschutzes auch bezüglich der zusätzlichen Funktionen einzugrenzen. Die Rechenergebnisse zur Wirtschaftlichkeit der Systeme und ihrer Varianten sind jeweils mit einer Liste der zusätzlichen Funktionen ergänzt. Dort ist auch berücksichtigt, daß je nach Konstruktion die zusätzlichen Anforderungen nur teilweise gegeben sein können (Erfüllungsgrad). Dem Anwender wird damit die Bewertung der angebotenen Lösung nach seinen Bedürfnissen erleichtert. 68 6. Produktkombinationen Die Elemente Fenster, temporärer Wärmeschutz und Lüftung werden zu Produktkombinationen zusammengestellt. Ausgangsbasis sind vier Lösungen mit unterschiedlichem Ausstattungsgrad. Diese Lösungen werden jeweils in Einzelheiten verändert, so daß die meisten für die Praxis bedeutsamen Fälle erfaßt sind. 6.1 Standardisierung des betrachteten Fensters Um die Produktkombinationen in den hier hauptsächlich interessierenden Bestandteilen vergleichbar zu machen, wird das Element Fenster nach Größe, Rahmen, Dichtung und Beschlägen nicht variiert. Die Elemente des temporären Wärmeschutzes und der Lüftung sind auf das gewählte Standardfenster bezogen. Auch Preise und weitere Daten zu den untersuchten Fällen beziehen sich auf diese Bedingungen: einflügeliges Drehkipp-Fenster, Rahmen aus Nadelholz mit Lasur oder deckendem Anstrich Rohbaumaß: 1,26 m x 1,38 5 m Dichtung: handelsübliches Dichtungsprofil (bei der Fensterkonstruktion entsprechend der Schallschutzklasse (SSK) 3 ist mindestens eine Falzdichtung erforderlich) Beschlag: Einhand-Drehkippbeschlag, alle Fenster sind mit einem Spaltöffner ausgestattet, er ermöglicht eine Spaltöffnung von 1 - 2 cm in Dreh- und Kippstellung (Dauerlüftung) Verglasung: unterschiedlich, siehe Beschreibungen bei den Produktkombinationen Wartung und Pflege des Fensters: Wegen seiner beweglichen Teile benötigt jedes Fenster eine gewisse Pflege. Da der Aufwand für Wartung und Pflege der Fenster in allen Produktkombinationen gleich groß ist, wird er bei der weiteren Betrachtung der Systeme und ihrer Varianten nicht mehr aufgeführt. Die Wartung und Pflege umfaßt: 1. Reinigung von Glas und Rahmen 2. Wartung von - Rahmenkonstruktion 69 - Oberflächenbeschichtung (Anstrich) - Verglasung und Glasanschluß - Beschlag - Dichtungen - Anschlüsse an andere Bauteile 6.2 Preisangaben Preise und weitere Daten für die Systeme und ihre Varianten sind der nachstehenden Tabelle 3 entnommen. Alle weiteren Preise sind nach Händlerauskunft ange2geben (inklusive Mehrwertsteuer). Sie beziehen sich auf einen m Fensterfläche, ausgehend vom gewählten Standardfenster und enthalten den Einbau ( Bezugsgröße 1 Stück ) Regionale Unterschiede, Bauvolumen , Rabatte und weitere Randeinflüsse sind nicht berücksichtigt worden. Für die vergleichenden Berechnungen wurden ausgewählt: 6 Nr. Nr. 8 Nr . 19 Nr. 20 Nr. 27 Nr. 30 Rolladen (preiswertes Beispiel) Rolladen (Beispiel mit besten k-Wert) Isolierter Laden jalousieladen Rollo Vorhang 6.3 Zusatzfunktionen Einblickschutz: Schutz des Fensters vor Einblick bei Tag, ohne den Raum zu verdunkeln (z. B. Store) . Verdunkelung : Die Möglichkeit, den Raum jederzeit völlig verdunkeln zu können (z. B. Läden, Rolläden) . Hitzeschutz: Schutz des Fensters/Raumes vor übermäßiger Besonnung, ohne den Raum übermäßig zu verdunkeln (z. B. Sonnenschutz, Reflexionsschichten an Verglasungen oder Rollos) . Wetterschutz: Schutz des Fensters vor Sturm, Regen, Hagel und Schnee (z. B. Rolladen und ganzflächig geschlossener Laden) . Einbruch- schutz: Das Fenster ohne Zusatzelement bietet nur einen Einbruchschutz, wenn es mit Sicherheitsglas und abschließbarem Beschlag ausgestattet ist. Einbruchschutz durch Zusatzelemente: Ein Rolladen ist einbruchhemmend, wenn - der Rollpanzer ausgesteift ist, - der Rollpanzer nicht hochgeschoben werden kann - die Führungsschiene eine ausreichende Tiefe aufweist. 70 Ein Klappladen ist einbruchhemmend, wenn - die Ladenflügel massiv ausgeführt sind, - die Ladenverriegelung von außen nicht geöffnet werden kann, - die Beschläge gesichert sind. Bei den Produktkombinationen sind handelsübliche Rolläden, Läden und Beschläge ohne besondere Vorkehrungen zur Verbesserung des Einbruchschutzes und ohne deren Mehrkosten betrachtet worden. Deshalb konnte der Einbruchschutz bei diesen Varianten nur als mäßig oder schlecht bewertet werden. Blendschutz: Schallschutz 'Fenster' : Die Möglichkeit, den Raum vor störender Besonnung oder Lichtreflektion zu schützten, ohne den Raum zu verdunkeln (z.B. Vorhänge und Vorrichtungen, die dem Hitzeschutzn dienen) . Maßnahmen zur Verbesserung des Schallschutzes am/beim Fenster: - Schallschutzverglasung und Falzdichtungen - besonders dichter Rolladen (Mindestabstand Scheibe/Rolladenpanzer 4 cm, empfohlen 8 cm) . - besonders dichter Klappladen. Schallschutz 'Lüftung': Maßnahmen zum Schallschutz auch während der Lüftung z.B. durch Lüftungselemente mit Schalldämmeigenschaften. 71 ` Y 4 " Bezeichnung 3 Z •i' des k:- Wertes Systems w ) ® .. m'i t und cdx^e .< o N LI 1 .. C ^ E .^ ^ WE dö L 1 1) 0 ü e ^ ^ des UEr^ n Yerärderung L E • a c C • Z c ^ ^ a cN ^ ^ c' System a C 661 w^ C 1 r" ?„ U d L!^ n a, e^ ^ w o . LE dE cU .. M a E a E wv ^^ a a, ,~ r~ ti 0. L L L L® L a U > 0) 61.1 > () L1 CL y a ~., L h •••• £e • C L 0 w E 31 0.16 0.12 35 38 +3 9 1rs.- 8.17 31 0.16 0.12 35 42 +2 28 218.- 1.8 0.17 31 0.16 .0.12 35 43 +8 23 220.- 6, 6 >L 1.6 2.6 1.8 0.17 3.9 2.6 1.8 t 2 .5 4.3 2.6 i.jl ^ ee r b,ä > :W a L\ ^®e •^ 11 Y ^ C E -a tez0yn K t' Lm 13 c v 0 L.. a11. 1 X A ^ Deckel faktor Schalld m^^ • RW Ill t l+ra j oh^ mi t und ohne NachtabsenSystem (^1; ) king ^2 C L L -^ C IL -+ r E 3 + E a^ P Rolladen 3.5 Alu 2 Rolladen 8.8 Alt) PVC 3 Rolladen 9.8 4 Rolladen 15.0 Alu 3 i% 7.0 2.6 1.8 0.17 31 8.16 0.12 35 44 +9 26 238.- 5 Rolladen 15.0 9^ch 5 2 5 5.0 2.6 1.7 0.20 35 0.18 0.13 35 42 +7 29 z20.- 6 Rolladen 11.8 WC 2 1,6 1.5 2.6 1.5 0.28 42 0.21 8.16 35 13 +8 23 170.- 7 Rolladen 11.0 Holz 5.535 6.1 2.6 1.5 0.28 42 0.21 0.16 35 41 +6 17 220.- 8 Roliaden 14.0 PVC 5.6 2.6 1.3 0.38 58 0.24 0.19 35 45 +10 29 220.- 9 Rolladen Vorsatzelement 8.0 PVC 3.1 c•2 '1 1.4 2.6 1.8 0.17 31 0.16 0.12 35 34 -1 -3 330.- 18 Cbppelrolladen PVC 2.6 1.3 0.38 50 0.24 0.19 258.- 11 Qcc pelrolladen PVC 2.6 1.2 0.43 54 0.26 8.20 258.- 12 1 Rolladen, Jalousie 3 5 AIsch ge 1.6 9,0 Alu 2.8A 5.5 2.6 1.8 8.17 31 0.16 0.12 680.- 1.6 Alu 8'74 2.0 4 2.6 1.8 0.17 31 0.16 0.12 400.- 4 s^^ ^ .^ 13 Faltladen 14 horizontal-.kylasie(a^-lssen) Alu 15 ttarkise t'ewete 16 Pergola mit beveglichen Lammellen Alu 17 Arsenlamellen Alu 18 Laden 28.0 19 isolierter Laden 543.9 "^o lz ;Qt mrns.! 20 Jalousieladen 30.0 Holz 21 Laden 38.0 Alu 22 Laden LI G^1 I^l^ti;a ^ ^^.t-vv^^v.a^^ 25 liärresctutzrollo 27 150., j t h!^at) tt I 2.6 1.3 8.38 50 0.24 0.19 218.- 1' 11.5 ^^ 2.6 1.0 0.62 162 0.25 0.23 .270.- 2.6 2.4 0.04 8 0.85 0.83 198.- 2.6 1.8 8 .17 31 0.16 0.12 338.- 2.6 1.5 0.28 142 0.21 0.16 240.- 2.6 2.2 0.trd 15 0.11 8.08 78.- ^ c L.V ^^ 1.. 0.20 V. LV 35 vJ o U. 1c tV a .1L 1^ 17A i^v.- 2.6 1.7 8.28 35 0.18 0.13 2.6 1.3 0.38 50 0.24 ^n^.n 210.- ^ ' nn 2.6 1.9 0 .14 27 0.14 0.10 nnnn 158.- Holz 14.0 14.0 d.9 # 2.3 PVt. tal Jalasie (im Sa1) 23 ' A lu 2. 2 . 9 r'.:./,d,a v_ ^v^^ 208•- 0.11 k[3rseschutzrol lo ®n Rollo n 3r2 120.. . , . Vorhang . 110.- . s ^ 0 Skd l i d De adual l 60 Pokt t 33 Klappwand 10 Dberf. 31 irr,engeführte Lanellen .n 2 .6 0 1.07 1.0 0.62 nnnn.^ 62 0.30 0.23 're^l inzel Preis Einzel Ckiiis. Tabelle 3 Elemente zum temporären Wärmeschutz am Fenster _i: 98 ) Id Iveu-_ i^^aterialleii, ,v:ei7werte, weise Preise Schmiä i^o41 72 6.4 Produktkatalog einflügeliges Drehkipp-Fenster mit Isolierglas - A mit metallbedampftem Isolierglas A2 - A mit Vorhang A3 - A mit Rollo A4 - A mit einfachem Rolladen (wie B) A5 - A mit ausgeschäumtem Rolladen, Lüftungselement (wie B3) A6 - A mit gedämmtem Klappladen, Lüftungselement (wie B5) Einflügeliges Drehkipp-Fenster mit Isolierglas, einfachem Rolladen (wie A4) Bi - B mit ausgeschäumtem Rolladen B2 - B mit metallbedampftem Isolierglas B3 - B mit aus g eschäumtem Rolladen, Lüftungselement (wie A5) B4 - B mit metallbedampftem Isolierglas, Lüftungselement B5 - B mit gedämmtem Klappladen, Lüftungselement (wie A6) B6 - B mit metallbedampftem Isolierglas, ausgeschäumtem Rolladen, Lüftungselement Einflügeliges Drehkipp-Fenster mit Schallschutz-Isolierglas, einfachem Rolladen, Lüftungselement Ci - C mit ausgeschäumtem Rolladen C2 - C mit metallbedampftem Schallschutz-Isolierglas C3 - C mit gedämmtem Klappladen D Einflügeliges Drehkipp-Fenster mit Isolierglas, Jalousie"lappladen (Laden nicht benutzt) Li wie D (jedoch Laden benutzt) D2 - D mit metallbedampftem Isolierglas (Laden benutzt) D3 - D mit gedämmtem Klappladen, Innenöffner (Laden benutzt) D4 - D mit gedämmtem Klappladen, Innenöffner, Lüftungselement (Laden benutzt) B mit. metallbedampftem Isolierglas, gedämmtem Klappladen, D5 innenöffner, Lüftungselement (Laden benutzt) 73 Wärmetechnische Daten: Zeichenerklärung (weitere Erläuterungen in Kapitel 4 und 7) Fenster k v kF = g Wärmedurchgangskoeffizient der Verglasung W/(m 2 . K) - W /(m 2 .K) - Wärmedurchgangskoeffizient des Fensters (Rechenwert aus Glas und Rahmen, DIN 4108) - - W/(m 2 .K) - Gesamtenergiedurchlaßgrad der Fensterverglasung (nach Herstellerangaben) temporärer Wärmeschutz k = t Wi k tW Wärmeschutzes (innen, raumseitig angeordnet) W/(m 2 .K) k tWa Wärmedurchgangskoeffizient des temporären - Wärmedurchgangskoeffizient des temporären Wärmeschutzes (außen angeordnet) W/(m 2 .K) - Wärmedurchgangskoeffizient des temporären Wärmeschutzes (Rechenwert aus k tWi und k tWa ) Kombination W/(m 2 .K) k^ r+ Wärmedurchgangskoeffizient von Fenster und temporärem Wärmeschutz - Quotient zur Ermittlun g des Deckelfaktors D /kr, = D - Deckelfaktor D=f(kF+tW/kF) k eq,F -S k eq,F -OW = k eq,F -N (1T-S qT -OW W/(m 2 .K) - effektiver Wärmedurchgangskoeffizient für Südfenster W/(m 2 .K) - effektiver Wärmedurchgangskoeffizient für Ost/Westfenster W/(m 2 .K) - effektiver Wärmedurchgangskoeffizient für Nordfenster kWh/m 2 a - jährlicher Transmissionswärmeverlust der Südfenster kWh/m 2 a - jährlicher Transmissionswärmeverlust der Ost/Westfenster kWh/m 2 a ST-N Zeichenerklärung Kostendaten: IK o EnK o S EnK OW EnK o-N = = - jährlicher Transmissionswärmeverlust der Nordfenster (weitere Erläuterungen in Kapitel F und 7) DM/m 2 - Barwert der Kosten der Investition 'Fenster' (Bau- und Baunutzungskosten, ohne Energiekosten) DM/m 2 - Barwert der Energiekosten für Südfenster DM/m 2 - Barwert der Energiekosten für Ost/Westfenster DM/m 2 - Barwert der Energiekosten für Nordfenster (bei EP von 0,20 DM/kWh) K 5 Ko -OW K o -N = DM/m 2 - Barwert der Gesamtkosten des Investition 'Südfenster' (Bau-, Baunutzungskosten und Energiekosten) DM/m 2 - Barwert der Gesamtkosten der Investition 'Ost/Westfenster' (Bau-, Baunutzungskosten und Energiekosten) DM/m 2 - Barwert der Gesamtkosten der Investition 'Nordfenster' (Bau-, Ba unutzungskosten und Energiekosten) 74 Wärmetechnische Daten: Produktkombination: Element Kosten Spezifikation Quelle Fenster DM/m 2 k v kF Fenster - Rahmenkonstr. - Beschlag - Verglasung Erläuterungen siehe Kapitel 6.1 Isolierglas Glasdicke 2 x 4 mm SZR 12 mm W/(m 2 .K) 2,6 W/(m 2 .K) 0,77 temporärer Wärmeschutz ktWi k tWa k tW Lüftung 3,0 Fensterlüftung _ - W/(m 2 .K) _ - W/(m 2 .K) = W/(m2.K) = W/(m 2 .K) Kombination 371,- Erstinvestition Händler 10,'I984 k F+tW k F+tW /k F D k eq,F -S k eq,F -OW = W/(m 2 .K) 1,21 W/(m 2 .K) 1, 6 8 k eq,F -N qT -S 0,75 = W/(m 2 .K) 64,8 kWh/m2a 104,5 kWh/m2a 145,2 kWh/m2a = 133,- DM/m2 288,- DM/m2 464,- DM/m2 645,- DM/m2 qT -OW qT -N Kostendaten: Hinweise: Kombination IK - problemlos in der konstruktiven und architektonischen Gestaltung 0 EnK EnK EnK o-OW === o-N (bei EP von o,2o DM/kWh) Ko Ko Ko -S -OW -N 421,= 5 97,- DM/m2 778,- DM/m2 = DM/m2 Zusätzliche Funktionen. und Erfüllungsgrad: (Erläuterungen in Kapitel 6.3) o 1 2 3 Einblickschutz Verdunkelung Hitzeschutz Einfachfenster mit• Isolierglas Wetterschutz Einbruchschutz Blendschutz EEO Ii Schallschutz 'Fenster' Schallschutz 'Lüftung' o = nicht erfüllt, 1 = schlecht erfüllt, 2 = mäflig erfüllt, 3 = gut erfüllt System 75 A Wärmetechnische Daten: Produktkombination: Element Kosten Spezifikation Quelle Fenster DM/m 2 Fenster - Rahmenkonstr. - Beschlag Erläuterungen siehe Kapitel 6.1 - Verglasung Lüftung metallbedampftes Isolierglas Glasdicke 2 x 4 mm SZR 14 mm W/(m 2 .K) kv = 1,3 kF = 1,4 W/(m 2 .K) 0,67 - temporärer Wärmeschutz W/(m 2 .K) ktWi W/(m 2 .K) k tlVa k tWr Fensterlüftung W/(m2,K) Kombination 461,- Erstinvestition W/(m 2 .K) Händler k F+tW 10/1984 k F+tW /k F D k eq,F-S - 0,21 W/(m 2 .K) 0,19 W/(m 2 .K) k eq,F -0W k eq,F_N 0,60 - qT -S = qT -OW W/(m 2 .K) -18,1 kWh/m 2 a 16,4 kWh/m 2 a 51,8 kWh/m 2 a qT -N Kostendaten: Hinweise: Kombination - problemlos in der konstruktiven und architektonischen Gestaltung 0 EnK o - das metallbedampfte Isolierglas ist für den nachträglichen Einbau gut geeignet (Modernisierung) EnK EnK 186,- DM/m2 -80,- DM/m2 = 73,- DM /m2 230,- DM/m2 = IK _ S= o-OW o_N= (bei EP von o,2o DM/kWh) 1(8 K o -OW K o -N = ° = 106,- DM/m2 259,- DM/m2 416,- DM/m2 Zusätzliche Funktionen. und Erfüllungsgrad: (Erläuterungen in Kapitel 6.3) o l 2 3 Einblickschutz Verdunkelung Hitzeschutz Wetterschutz Einbruchschutz Blendschutz Il IMO III mit metallbedampftem Isolierglas Schallschutz 'Fenster' Schallschutz 'Lüftung' o = nicht erfüllt, 1 = schlecht erfüllt, 2 = mäßig erfüllt, 3 = gut erfüllt Vnrinnt n V I I V I I^ p V 76 Al Wärmetechnische Daten: Produktkombination: Kosten Spezifikation Element Quelle Fenster DM/m 2 k v kF Fenster Erläuterungen - Rahmenkonstr. siehe Kapitel 6.1 - Beschlag Fensterlüftung Vorhang mit Decke, Wand und Fensterbank abschließend, schwerer dicker Stoff W /(m 2 .K) 2,6 W /(m 2 .K) 0,77 - Verglasung Isolierglas Glasdicke 2 x 4 mm 52R 12 mm Lüftung 3,0 komplett Händler 10/1984 371,- temporärer Wärmeschutz 10,0 = k tWi = - k tWa k tW 10,0 W/(m 2 .K) W/(m 2 .K) W/(m 2 .K) Kombination k 150,- Institut f. Fenstertechnik 1984 521,- Erstinvestition F+tW 2,1 = k F+tW /k F D= k eq,F-S 0,08 - = 0,55 W/(m 2 .K) 1,0 W/(m 2 .K) W/(m 2 .K) k eq,F-OW = k eq F_N - = qT-OW qT-N 1,5 47,5 kWh/m2a = 86,5 kWh/m2a = 129,6 kWh/m 2 a = clT-S W/(m 2 .K) 0,81 Kostendaten: Hinweise: Kombination - beeinflußt nicht die konstruktive und architektonische Gestaltung die Entscheidung für den Vorhang liegt beim Bewohner, wobei die dekorative Raumgestaltung ausschlaggebend für die Wahl sein wird = 396,- DM/m2 EnK o_S= 211,- DM/m2 EnK o-OW = 384,- DM/m2 -N= 575,- DA.1/m2 IK 0 EnK o (bei EP von o,2o DM/kWh) s - der temporäre Wärmeschutz reduziert die Fensterlüftung K o- = 607,- DM/m2 K o _ OW = 780,- DM/m2 - der Vorhang kann auch nachträglich eingesetzt werden K o-N = 971,- DM/m2 - geringer Montageaufwand Zusätzliche Funktionen. und Erfüllungsgrad: (Erläuterungen in Kapitel 6.3) 0123 Einblickschutz Verdunkelung Hitzeschutz Wetterschutz Einbruchschutz Blendschutz Schallschutz 'Fenster' Schallschutz 'Lüftung' o = nicht erfüllt, 1 = schlecht erfüllt, 2 = mäßig erfüllt, 3 = gut erfüllt Vnrinnt p 77 Wärmetechnische Daten: Produktkombination: Element Kosten Spezifikation Quelle Fenster DM/m 2 = k Fenster - Rahmenkonstr. - Beschlag - Verglasung v kF Erläuterungen siehe Kapitel 6.1 Isol_erglas Glasdicke 2 x 4 mm SZR 12 mm g = Händler 10/1984 k tWi k tW, Fensterlüftung Rollo Gewebe, am Flügelrahmen befestigt, unmittelbar vor der Scheibe W /( m 2 .K) 2,6 W /( m 2 .K) 0,77 - temporärer Wärmeschutz komplett 371,- k ttJa Lüftung 3,0 6,67 W/(m 2 .K) = = - W/(m 2 .K) = 6,67 W/(m 2 ,K) Kombination 1,9 W/(m 2 .K) 0,73 - = 0,11 - = 0,45 W/(m 2 .K) k F+t W 150,- Institut f. Fenstertechnik 1984 kF+tW/kF D k eq,F -S 0,9 W/(m 2 .K) 1,4 W/(m 2 .K) 38,9 kWh/m2a 77,8 kWh/m2a 121,0 kWh/m2a = 0 EnK o-S= 396,- DM/m2 173,- DM/m2 EnK 345,- DM/m2 537,- DP7/m2 k eq,F -OW Erstinvestition 521,- k eq,F -N qT -S qT -OW qT -N Kostendaten: Hinweise: Kombination 1K - beeinflußt nicht die konstruktive und architektonische Gestaltung - der temporäre Wärmeschutz beeinträchtigt nicht die Fensterlüftung - das Rollo kann jederzeit angebracht werden - geringer Montageaufwand = o-OW EnK o-N= (bei EP von o,2o DM/kWh) K K = 569,- DM /m2 = 741,- DM/m2 = 933,- DM/m 2 o-S o-OW K o -N Zusätzliche Funktionen. und Erfiillungsgrad: (Erläuterungen in Kapitel 6.3) o 1 2 3 Einblickschutz Verdunkelung Ilitzeschutz Wetterschutz I Einbruchschutz, Blendschutz Schallschutz 'Fenster' Schallschutz 'Lüftung' 1 I L= o = nicht erfüllt, 1 = schlecht erfüllt, 2 = mäßig erfüllt, 3 = gut erfüllt n VnrinntP 78 ^^ Wärmetechnische Daten: (Wie Produktkombination: Element Spezifikation Kosten Quelle DM/m 2 - Rahmenkonstr. - Beschlag - Verglasung Erläuterungen siehe Kapitel 6.1 Isolierglas Glasdicke 2 x 4 mm SZR 12 mm Fenster = IC v k F Fenster Fensterlüftung Rolladen PVC- Hohlprofil Nenndicke 14 mm 3,0 = Händler 10/1984 k tWi 2,6 W /(m 2 .K) 0,77 - ° = - 3,45 W /(m 2 .K) W /(m 2 .K) = 3,45 W /(m2.K) 1,5 W/(m 2 .K) Kombination 170,- Institut f. Fenstertechnik 1984 k F+tW 0,58 k F+tW /k F D = keq,F -S k eq,F -OW Erstinvestition W /(m 2 .K) temporärer Wärmeschutz , komplett 371,- k tWa k tW Lüftung B) 541,- k eq,F_N W/(m 2 .K) 1,30 W/(m2.K) W/(m 2 .K) 30,2 kWh/m2a kWh/m2a 112,3 kWh/m 2 a qT -OW Kostendaten: Hinweise: - 0,35 0,80 69,1 qT -S qT -N 0,15 (wie B) Kombination - - der Einbau von Rolladen und Rolladenkasten erfordert eine sorgfältige Planung und Ausführung (Dichtheit) - der temporäre Wärmeschutz reduziert die Fensterlüftung - die Instandhaltung beschränkt sich auf die Erneue r ung des Rolladengurtes 204,- IK 0 EnK o_S= DM/m2 134,- DM/m2 = 307,- DM /m2 EnK o-N= 499,- DM /m2 EnK (bei EP von o,2o DM/kWh) 338,- DM m 2 = -S Ko_OW = 511,- DM //m2 K o-N 702,= DM/m2 Ko Zusätzliche Funktionen. und Erfüllungsgrad: (Erläuterungen in Kapitel 6.3) Einblickschutz Verdunkelung Hitzeschutz mit einfachem Rolladen (_wie B ) Wetterschutz Einbruchschutz Illenclachutz Schallschutz 'Fenster' Schallschutz 'Lüftung' o = nicht erfüllt, 1 = schlecht erfüllt, 2 = mäßig erfüllt, 3 = gut erfüllt Vnrinntp 79 A4 f'1 `'+ Wärmetechnische Daten: Produktkombination: Element Kosten Spezifikation Fenster Fenster - Beschlag - Verglasung Erläuterungen siehe Kapitel 6.1 kv 3,0 W/(m 2 .K) kF 2,6 W/(m 2 .K) 0,77 Isolierglas Glasdicke 2 x 4 mm 12 mm SZR temporärer Wärmeschutz kom p lett 371,- Händler 10/1984 W/(m 2 .K) ktWi k tWa 2,5 W/(m 2 .K) 2,5 W/(m2.K) 1,3 W/(m 2 .K) k tW Lüftung SchalldämmLüftungselement Länge 75 cm Höhe lo cm SEK 3 Kombination 215,- Händler 10/1984 k F+tW kF+tW/kF 0,5 = 0,19 D Rolladen B 3) Quelle DM/m 2 - Rahmenkonstr. (wie ausgeschäumtes PVC-:Profil Nenndicke 220,- 14 mm Institut f. Fenstertechnik 1984 0,25 W/(m 2 .K) 0,7 W/(m 2 .K) 1,2 W/(m 2 .K) 21,6 kWh/m 2 a 60,5 kWh/m 2 a 103,7 kWh/m 2 a k eq,F -S k eq,F-OW k eq,F -N = 41T -S 806,- Erstinvestition qT -OW = qT -N Kostendaten: Hinweise: (wie B 3) Kombination - der Einbau von Rolladen und Rolladenkasten erfordert eine sorgfältige Planung und Ausführung (Dichtheit l 271,- 1K o DM/m 2 96,- - durch das Lüftungselement kann der temporäre Wärmeschutz unabhängig von der Lüftung eingesetzt s erden DM/m 2 EnKo-S 269,DM/m 2 EnKo -OW 460,EnK DM/m 2 o-N (bei EP von o,2o DM/kWh) - die Instandhaltung beschränkt eich auf die Erneuerung des Rolladengurtes Ko-S Ko-ow - die Reinigung des Lüfters ist einfach K o-N 367,- DM/m 2 539,- DM/m 2 731,- DM/m2 Zusätzliche Funktionen. und Erfüllungsgrad: (Erläuterungen in Kapitel 6.3) o 1 2 3 Einblickschutz Verdunkelung 11 NIEM mit ausgeschäumtem Rolladen, Lüftungselement (wie B3) Ilitzeschutz Wetterschutz Elnbruchschutz Blendschutz Schallschutz 'Fenster' Schallschutz ' Lüftung' o = nicht erfüllt, 1 = schlecht erfüllt, 2 = mäßig erfüllt, 3 = gut erfüllt ............. ..... ..._.... ... .. Vnrinntn vYI IVII^V 80 Wärmetechnische Daten: (wie Produktkombination: Element Kosten DM/m 2 Spezifikation - Rahmenkonstr. - Beschlag - Verglasung Erläuterungen siehe Kapitel 6.1 Isolierglas Glasdicke 2 x 4 mm SZR 12 mm Fenster = v k F= 3,0 W/(m 2 .K) 2,6 W/(m 2 .K) g 0,77 - = temporärer Wärmeschutz komplett Händler 371,- 10/1964 _ - W/(m 2 .K) = 1,61 W/(m 2 .K) _ 1,61 W/(m 2 .K) = = 1,0 W/(m 2 .K) 0,38 - = 0,23 - ° 0,15 W/(m 2 .K) = 0,6 W/(m 2 .K) = 1,1 W/(m 2 .K) = 13,0 kWh/m2a qT -OW = 51,8 kWh/m 2 a (IT-N - 95,0 kWh/m2a ktWi k tWa k tw Lüftung Klappladen SchalldämmLüftungselement Länge 75 cm Höhe lo cm SSK 3 Kombination 215,- Händler 10/1984 Institut f. Dicke 50 mm Hclzwerkstoff 2 x 10 mm Dämmstoff 30 mm 270,- Fenstertechnik 1984 k F+tW k F+tW /k F D k eq,F -S keq,F -OW k eq F-N • qT -S Erstinvestition 856,- Kostendaten: Hinweise: (wie B 5) Kombination IK o= - konstruktiv keine Erschwernis EnKo - architektonische Gestaltung muß darauf abgestimmt werden - die Außenbedienung des Ladens ist für den Nutzer sehr aufwendig - durch das Lüftungselement kann der temporäre Wärmeschutz unabhängig von der Lüftung eingesetzt werden 253,- DM/m 2 58,- DM/m 2 230,- DM/m 2 422, DM/m 2 -S EnKo-OW EnK o-N = (bei EP von o,2o DM/kWh) K o- s = 310,- DM/m 2 Ko-0W = 483,- DM/m 2 Ko- N = 674,- DM/m2 - die Oberflächen des Ladens sind (kunststoff)beschichtet, somit bedarf es keiner Instandhaltung - die Reinigung des Lüfters ist einfach Zusätzliche Funktionen. und Erfüllungsgrad: (Erläuterungen in Kapitel 6.3) o123 Einblickschutz Verdunkelung I I mit gedämmtem Klappladen, Lüftungselement (wie 8,5) 700i900D001 Iiitzeschutz Wetterschutz i^^flfYf Einbruchschytz EEC Blendschutz MIR Schallschutz 'Fenster' Schallschutz 'Lüftung' 5) Quelle k Fenster B ^SOOC^ o = nicht erfüllt, 1 = schlecht erfüllt, 2 = mäßig erfüllt, 3 = gut erfüllt n n nrinntp S1 AR - m Wärmetechnische Daten: Produktkombination: Element Kosten Spezifikation Quelle Fenster DM/m 2 k Fenster - Rahmenkonstr. - Beschlag v kF Erläuterungen siehe Kapitel 6.1 - Verglasung Rolladen PVC-Hohlprofil Nenndicke 14 mm W /(m 2 .K) 2,6 W /(m 2 .K) temporärer Wärmeschutz komplett 371,- Händler 10/1984 ktwi k tWa k tw Fensterlüftung 3,0 0,77 Isolierglas Glasdicke 2 x 4 mm SZR 12 mm Lüftung (wie A 4) = - W /(m 2 .K) 3,45 W /(m 2 .K) 3,45 W /(m 2 .K) 1,5 W /(m 2 .K) Kombination 170,- Institut f. Fenstertechnik 1984 k F+tW 0,58 kF+tW/kF 0,15 D k eq,F -S 541,- Erstinvestition k eq,F -OW qT -S qT -OW = Kostendaten: Hinweise: W/( 0,80 WI(m 2 .K) 1,30 k eq,F -N (1T -N 0,35 2 .K) W/(m 2 .K) 30,2 kWh/m 2 a 69,1 kWh/m 2 a 112,3 kWh/m 2 a (wie A 4) Kombination - der Einbau von Rolladen und Rolladenkasten erfordert eine sorgfältige Planung und Ausführung (Dichtheit) der temporäre Wärmeschutz reduziert die Fensterlüftung - die Instandhaltung beschränkt sich auf die Erneuerung des Rolladengurtes 1K 0 EnKo-S 204,- DM/m 2 134,- DM/m 2 307,- DM/m 2 EnKo-OW 499,DM/m 2 EnK o-N (bei EP von 0,2o DM/kWh ) 338,- Ko -S Ko -ow = 511,- DM/m 2 2 DM/m K o-N = 702,- DM/m 2 Zusätzliche Funktionen. und Erfüllungsgrad: (Erläuterungen in Kapitel 6.3) 0 1 2 3 Einblickschutz Verdunkelung Einfachfenster mit Isolierglas, einfachem Rolladen (wie A4) I MEE Hitzeschutz t^J Wetterschutz ElSba409 Einbruchschutz Ulendcchutz Schallschutz 'Fenster' Schallschutz 'Lüftung' o = nicht erfüllt, 1 = schlecht erfüllt, 2 = mäßig erfüllt, 3 = gut erfüllt system 82 ^ Wärmetechnische Daten: Produktkombination: Element Fenster Rahmenkonstr. Beschlag Kosten DM/m 2 Spezifikation Fenster kF Erläuterungen siehe Kapitel 6.1 komplett 371,- Rolladen ausgeschäumtes PVC- Profil Nenndicke 14 mm W /(m 2 .K) W /(m 2 .K) k tWi ktw Lüftung W /(m 2 .K) 2,6 temporärer Wärmeschutz Händler 10/1984 k tWa Fensterlüftung 3,0 0,77 g Isolierglas Glasdicke 2 x 4 mm SZR 12 mm B 3) Quelle kv - Verglasung (Wie 2,5 W /(m 2 .K) 2,5 W /(m 2 .K) 1,3 W /(m 2 .K) Kombination 220,- Institut f. Fenstertechnik 1984 k F+tW = 0,5 k F+tW /k F 0,19 D k e4,F -S 591,- Erstinvestition k eq,F -OW k eq,F -N qT -S qT -OW qT -N 0,25 W/(m 2 .K) 0,7 W/(m2.K) 1,2 W/(m 2 .K) 21,6 kWh/m 2 a 60,5 kWh/m 2 a 103,7 kWh/m 2 a 218,- DM/m` 96,- DM/m 2 Kostendaten: Hinweise: - Kombination der Einbau von Rolladen und Rolladenkasten erfordert eine sorgfältige Planung und Ausführung (Dichtheit) 1K = 0 = EnKo-S EnKo - der temporäre Wärmeschutz reduziert die Fensterlüftung EnK - die Instandhaltung beschränkt sich auf die Erneuerung des Rolladengurtes Ko-s -OW ^ 269,- DM/m 2 460,- DM/m 2 o-N (bei EP von o,2o DM/kWh) Ko -OW Ko- N 314,- DM/m 2 = 486,- DM/m2 = 678,- DM/m2 n Zusätzliche Funktionen. und Erfüllungsgrad: (Erläuterungen in Kapitel 6.3) 0123 B Einblickschutz Verdunkelung Hitzeschutz Wetterschutz mit ausgeschäumtem Rotladen SD6t0007041 Einbruchschutz Blendschutz Schallschutz 'Fenster' Ii) Schallschutz 'Lüftung' o = nicht erfüllt, 1 = schlecht erfüllt, 2 = mäßig erfüllt, 3 = gut erfüllt Variante 83 B1 Wärmetechnische Daten: Produktkombination: Element Spezifikation Fenster - Rahmenkonstr. - Beschlag - Verglasung Quelle Kosten DM/m 2 Fenster 1,3 W /(m 2 .K) kF 1,4 W /(m 2 .K) g 0,67 k Erläuterungen siehe Kapitel 6.1 metallbedampftes Isolierglas Glasdicke 2 x 4 mm SZR 14 mm Lüftung Fensterlüftung Rolladen PVC- Hohlprofil temporärer Wärmeschutz Händler 10/1984 komplett 461,- 170, = - k tw a k tW = 3,45 W /(m 2 .K) 3,45 W /(m 2 .K) 1,0 0,71 W/(m 2 .K) - 0,12 - k F+tW 1 nstitut f. Fenstertechnik 1984 kF+tW/kF D - 0,37 keq,ä' -S Erstinvestition W /(m 2 .K) ktwi • Kombination Nenndicke 14 mm V 631,- i keq,F -OW - 0,02 W/(m 2 .K) W/(m 2 .K) 0,43 W/(m 2 .K) k eq F-N qT -S qT -OW -32,0 kWh/m 2 a - 1,7 kWh/m2a 37,2 kWh/m 2 a qT -N Kostendaten: Hinweise: Kombination - der Einbau von Rolladen und Rolladenkasten erfordert eine sorgfältige Planung und Ausführung (Dichtheit) - der temporäre Wärmeschutz reduziert die Fensterlüftung - die Instandhaltung beschränkt sich auf die Erneuerung des Rolladengurtes 1K 25 8 ,- DM/m2 = -142,- DM/m2 = 0 EnK o -S EnKo-OW = EnK o-N= - 8,- DM/m2 165,- DM /m2 (bei EP von o,2o DM /kWh) 2 116,- DM/m = Ko-S 5 1,DM/m2 Ko -ow K o-N = 9 DM/m2 424,- Zusätzliche Funktionen. und Erfüllungsgrad: (Erläuterungen in Kapitel 6.3) Einblickschutz Verdunkelung Hitzeschutz mit metallbedampftem isotierglas Wetterschutz Einbruchschutz Blendschutz Schallschutz 'Fenster' Schallschutz 'Lüftung' o = nicht erfüllt , 1 = schlecht erfüllt, 2 = mäßig erfüllt, 3 = gut erfüllt Variante 84 B2 Wärmetechnische Daten: Produktkombination: Element Kosten Spezifikation Quelle DM/m 2 Fenster - Rahmenkonstr. - Beschlag - Verglasung Erläuterungen siehe Kapitel 6.1 Isolierglas Glasdicke 2 x 4 mm SZR 12 mm Fenster kv 3,0 W/(m 2 .K) kF 2,6 W/(m 2 .K) g 0,77 temporärer Wärmeschutz komplett 371,- Händler 10/1984 ktwi k tWa ktW Lüftung SchalidämmLüftungselement Länge 75 cm Höhe 10 cm SSK 3 =2,5 _ W/(m 2 .K) 2,5 W/(m 2 .K) W/(m 2 .K) Kombination 215,- Händler 10/1984 F+tW k F+tW /k F D Rolladen (wie A 5 ) ausgeschäumtes PVC- Profil Nenndicke 14 mm 220,- Institut f. Fenstertechnik 1984 k eq,F -S keq,F -OW k eq,F -N qT -S 806,- Erstinvestition qT -OW = 1,3 W/(m 2 .K) = 0,5 _ = 0,19 _ = 0,25 W/(m2.K) = 0,7 W/(m 2 .K) = 1,2 W/(m 2 .K) = 21,6 kWh/m 2 a = 60,5 kWh/m2a = 103,7 kWh/m 2 a qT -N Kostendaten: Hinweise: (wie A 5) Kombination - der Einbau von Rolladen und Rolladenkasten erfor- dert eine sorgfältige Planung und Ausführung (Dichtheit) - durch das Lüftungselement kann der temporäre Wärmeschutz unabhängig von der Lüftung eingesetzt - werden - die Instandhaltung beschränkt sich auf die Erneue- rung des Rolladengurtes IK o EnK o-S = 271,- DM/m2 = 96,- DM/m2 269,- EnK = DM/m2 o-OW 460,EnK o DTi/m2 = -N (bei EP von o,2o DM/kWh) Ko -S K o _OW = 367,- DM/m2 = 539,- DM/m2 K o-N = 731,- DM/m2 - die Reinigung des Lüfters ist einfach Zusätzliche Funktionen. und Erfüllungsgrad: B (Erläuterungen in Kapitel 6.3) 0123 Einblickschutz Verdunkelung Hitzeschutz Wetterschutz Einbruchschutz mit ausgeschäumtem Rolladen, tüftungsetement (wie A5) LEE NSW Blendschutz Schallschutz 'Fenster' Schallschutz 'Lüftung' ^^^^ ;T ^^^ F':: r °: •^'•^ o = nicht erfüllt, 1 = schlecht erfüllt, 2 = mäßig erfüllt, 3 = gut erfüllt Variante 85 li3-1 Wärmetechnische Daten: Produktkombination: Element Kosten DM/m 2 Spezifikation Fenster - Rahmenkonstr. - Beschlag - Verglasung Lüftung Quelle Fenster k v kF Erläuterungen siehe Kapitel 6.1 W /(m 2 .K) 1,4 W /(m 2 .K) temporärer Wärmeschutz W /(m 2 .K) k tWi komplett 461,- SchalldämmLüftungselement Länge 75 cm Höhe 10 cm SSK 3 k Händler 10/1984 tW a k tW 3,45 W /(m 2 .K) 3,45 W /(m 2 .K) 1,0 W /(m 2 .K) Kombination 215,- k F +tW Händler 10/1984 kF+tW/kF = 0,71 0,12 D k eq,F -S Rolladen 1,3 0,67 g metall bedampftes Isolierglas Glasdicke 2 x 4 mm SZR 14 mm (wie B 2) PVC- Hohlprofil Nenndicke 14 mm 170,- Institut f. Fenstertechnik 1984 k eq,F -OW W/(m 2 .K) - 0,02 W/(m 2 .K) 0,43 keq,F -N qT -S qT -OW 846,- Erstinvestition - 0,37 qT -N W/(m 2 .K) -32,0 kWh/m 2 a - 1,7 kWh/m 2 a 37,2 kWh/m 2 a Kostendaten: Hinweise: Kombination 312,- DM/m 2 _ -142,- DM/m 2 _ - 8,- DM/m 2 165,- DM/m 2 IKo - der Einbau von Rolladen und Rolladenkasten erfordert eine sorgfältige Planung und Ausführung (Dichtheit) EnKo-S EnKo - durch das Lüftungselement kann der temporäre Wärmeschutz unabhängig von der Lüftung eingesetzt werden EnK -OW o-N (bei EP von o, 2o DM /kU.'h) 170,= Ko— DM/m 2 S = 304, DM/m2 Ko -OW = 477,DM/m2 K o-N - die Instandhaltung beschränkt sich auf die Erneue- rung des Rolladengurtes die Reinigung des Lüfters ist einfach Zusätzliche Funktionen. und Erfüllungsgrad: (Erläuterungen in Kapitel 6.3) B 0123 Einblickschutz Verdunkelung I EWE mit metallbedampftem Isolierglas, Lüftungselement llitzeschutz Wetterschutz Einbruchschutz Illendschutz Schallschutz 'Fenster' Schallschutz 'Lüftung' NSW o = nicht erfüllt, 1 = schlecht erfüllt, 2 = mäßig erfüllt, 3 = gut erfüllt 1 86 nrinntp B4 Wärmetechnische Daten: Produktkombination: Element Kosten Spezifikation Quelle Fenster DM/m 2 k v kF Fenster - Rahmenkonstr - Beschlag - Verglasung Erläuterungen siehe Kapitel 6.1 Isolierglas Glasdicke 2 x 4 mm komplett Händler W/(m 2 .K) 2,6 W/(m 2 .K) SZR 12 mm 371,- 10/1984 temporärer Wärmeschutz W/(m 2 .K) ktwi ktW SchalldämmLüftungselement Länge 75 cm Höhe 10 cm SSK 3 1,61 W/(m 2 .K) 1,61 W/(m 2 .K) 1,0 W/(m 2 .K) • Kombination 215,- Händler 10/1984 k F+tW Dicke 50 mm Holzwerkstoff 2 x 10 mm Dämmstoff 30 mm 270,- Institut f. Fenstertechnik 1984 keq,F -S k eq,F-OW k eq,F -N qT -S Erstinvestition 856,- = 0,38 kF+tW/kF D Klappladen 3,0 0,77 k tWa Lüftung = 0,23 = 0,15 W/(m 2 .K) = 0,6 W/(m 2 .K ) = 1,1 W/(m 2 .K) = 13,0 kWh/m 2 a 51,8 kWh/m 2 a 95,0 kWh/m 2 a (11T-OW (4T -N = Kostendaten: (wie Hinweise: A 6) Kombination - konstruktiv keine Erschwernis - architektonische Gestaltung muß darauf abgestimmt werden - (wie A 6) die Außenbedienung des Ladens ist für den Nutzer sehr aufwendig - durch das Lüftungselement kann der temporäre Wärmeschutz unabhängig 'von der Lüftung eingesetzt werden IK o= 253,- ^ DM/m` EnK o _S= 58,- DM/m 2 EnK = o_ Ow EnK o-N= 230,- DM/m 2 422,- DM/m 2 (bei EP von o,2o DM/kWh) Ko-s = 310,- DM/m 2 Ko-0W = 483,- DM/m2 K o- N = 674,- DM/m2 - die Oberflächen des Ladens sind (kunststoff)beschichtet, somit bedarf es keiner Instandhaltung - die Reinigung des Lüfters ist einfach Zusätzliche Funktionen. und Erfüllungsgrad: (Erläuterungen in Kapitel 6.3) o 1 2 3 II Einblickschutz Verdunkelung MEE Ilitzeschutz MEn mit gedämmtem Klappladen, Lüftungsetement (wie A6) Wetterschutz Einbruchschutz ItIenduc_hutz Schallschutz 'Fenster' MID Schallschutz 'Lüftung' iWi EE o = nicht erfüllt, 1 = schlecht erfüllt, 2 = mäßig erfüllt, 3 = gut erfüllt Variante 87 B5 Wärmetechnische Daten: Produktkombination; Kosten Spezifikation Element Quelle Fenster DM/m 2 kv Fenster - Rahmenkonstr. - Beschlag - Verglasung Lüftung kF Erläuterungen sie he Kapitel 6.1 W/(m 2 .K) 1,4 W/(m 2 .K) 0,67 me ta 11bedampftes Isolierglas Glasdicke 2 x 4 mm SZR 14 mm temporärer Wärmeschutz W/(m 2 .K) k tWi komplett 461,- SchalldämmLü ftung selement Länge 75 cm Höhe 10 cm SSK 3 Händler 10/1984 k tWa k tw 2,5 W/(m 2 .K) 2,5 W/(m 2 .K) 0,9 W/(m 2 .K) Kombination 215,- Händler 10/1984 k F+tW 0,64 kF+tW/kF 0,14 D Rolladen 1,3 ausgeschäumtes PVC- Profil Nenndicke 14 mm 220,- Institut f. Fenstertechnik 1984 keg,F-S k eq,F-OW k eq,F -N (1T -S 896,- Erstinvestition qT -OW qT -N - 0,41 W/(m 2 .K) - 0,01 W/(m 2 .K) 0,41 W/(m 2 .K) -35,4 kWh/m 2 a - 0,9 kWh/m 2 a 34,6 kWh/m2 a Kostendaten: Hinweise: Kombination - der Einbau von Rolladen und Rolladenkasten erfordert eine sorgfältige Planung und Ausführung (Dichtheit) - durch das Lüftungselement kann der temporäre Wärmeschutz unabhängig von der Lüftung eingesetzt werden - die Instandhaltun g beschränkt sich auf die Erneue- rung des Rolladengurtes - die Reinigung des Lüfters ist einfach 324,-157,- 1K o EnKo-S DM/m 2 DM/m 2 DM/m 2 EnKo-OW EnK DM/m 2 = 153,o-N (bei EP von 0,2o DM/kWh) = 167,- DM/m 2 Ko-OW = 320,- DM/m 2 K o-N = 478,- DM/m2 Ko-S B Zusätzliche Funktionen. und Erfüllungsgrad: (Erläuterungen in Kapitel 6.3) mit metallbedampftem Isolierglas, ausgeschäumtem Rolladen, Lüftungselement Einblickschutz Verdunkelung Hitzeschutz Wette rschutz Einbruchschutz Blendschutz Schallschutz 'Fenster' Schallschutz 'Lüftung' ERE o = nicht erfüllt, 1 = schlecht erfüllt, 2 = mäßig erfüllt, 3 = gut erfüllt 86 ^ 88 Wärmetechnische Oaten: Produktkombination: Element Spezifikation Fenster - Rahmenkonstr. - Beschlag - Verglasung Kosten DM/m 2 Quelle Fenster Erläuterungen siehe Kapitel 6.1 Schallschutzisolierglas Glasdicke 8 mm, 4 min SZR 12 mm SSK kv 2,9 W /(m 2 .K) kF 2,5 W /(m 2 .K) g 0,77 Bautechn. Information 3/1982 komplett bzw. 10/1984 408,- temporärer Wärmeschutz W /(m 2 .K) kiwi k twa ktw Lüftung SchalldämmLüftungselement Länge 75 cm Höhe 10 cm 55K 3 PVC- Hohlprofil Nenndicke 14 mm' 215,- Händler 10/1984 k F+tW = W /(m 2 .K) 1,45 W /(m 2 .K) 0,58 kF+tW/kF 0,15 170,- Institut f. Fenstertechnik 1984 keq,F -S k eq,F -0W 793,- k eq,F -N qT -OW qT -N 0,28 W/(m 2 .K) 0,73 W/(m 2 .K) 1,23 qT -S Erstinvestition W /(m 2 .K) 3,45 Kombination D Rolladen 3,45 = W/(m 2 .K) 24,3 kWh/m 2 a 63,1 kWh/m 2 a 106,3 kWh/m 2 a Kostendaten: Hinweise: Kombination - der Einbau von Rolladen und Rolladenkasten erfordert eine sorgfältige Planung und Ausführung (Dichtheit) 1K o - durch das Lüftungselement kann der temporäre Wärmeschutz unabhängig von _der Lüftung eingesetzt werden EnK En Ko -S EnKo -OW - die Instandhaltung beschränkt sich auf die Erneuerung des Rolladengurtes . - die Reinigung des Lüfters ist einfach o-N 273,- DM/m 2 = 107,- DM/m 2 = 280,- DM/m 2 = 472,- DM/m 2 (bei EP von o,2o DM/kWh) 381,= DM/m 2 Ko -S 553,= DM/m2 Ko -OW 745,DM/m2 = K o-N - der Lüfter erfüllt in diesem System in erster Linie Schallschutzfunktion - Schallschutzklasse SSK 3 entspricht einem Schalldämmmaß R w von 35 - 39 dB Zusätzliche Funktionen. und Erfüllungsgrad: Einfachfenster mit Schallschutz isolierglas, einfachem Rolladen, Lüftungselement (Erläuterungen in Kapitel 6.3) Einblickschutz Verdunkelung Hitzeschutz Wetterschutz Einbruchschutz Blendschutz Schallschutz 'Fenster' Schallschutz 'Lüftung' o = nicht erfüllt, 1 = schlecht erfüllt, 2 = mäßig erfüllt, 3 = gut erfüllt System 89 Wärmetechnische Daten: Produktkombination: Element Kosten DM/m2 Spezifikation Fenster - Rahmenkonstr. - Beschlag Quelle Fenster Erläuterungen siehe Kapitel 6.1 kv 2,9 W/(m 2 .K) kF 2,5 W/(m 2 .K) 0,77 - Verglasung temporärer Wärmeschutz Bautechn. Information 3/1982 komplett bzw. 10/1984 408,- • Schallsch utzisolierglas Glasdicke 8 mm , 4 mm SZR 12 mm SSK W/(m 2 .K) k tWi k tWa 2,50 1J/(m 2 .K) k tW 2,50 W/(m 2 .K) k F+tW 1,27 W/(m 2 .K) kF+tW/kF D= 0,51 k eq,F-S 0,18 W/(m 2 .K) keq,F-OW 0,63 W/(m 2 .K) k eq,F-N 1,13 • Kombination Lüftung Rolladen EchalldämmLüftungselement Länge 75 cm Höhe 10 cm SSK S ausgeschäumtes PVC- Profil Nenndicke 14 mm Erstinvestition 215,- Händler 10/1984 220,- Institut f. Fenstertechnik 1984 843,- 0,19 W/(m2.K) qT -S 15,6 kWh/m2a (1T-OW 54,4 kWh/m2a qT -N 97,6 kWh/m2a Kostendaten: Hinweise: Kombination 286,- der Einbau von Rolladen und Rolladenkasten erfordert eine sorgfältige Planung und Ausführung 69,(Dichtheit) 242,- durch das Lüftungselement kann der temporäre 433,Wärmeschutz unabhängig von der Lüftung eingesetzt werden IKo EnKo DM/m2 -S DM/m 2 DM/m 2 EnKo-OW EnK DM/m 2 o-N (bei EP von 0,2o DM/kWh) 2 355,- DM/m Ko-S DM/m2 527,Ko-OW DM/m2 = 719,K o-N - die Instandhaltung beschränkt sich auf die Erneuerung des Rolladengurtes - die Reinigung des Lüfters ist einfach - der Lüfter erfüllt in diesem System in erster Linie Schallschutzfunktion - Schallschutzklasse SSK maß R w von 35 - 39 dB entspricht einem Schalldämm- Zusätzliche Funktionen. und Erfüllungsgrad: (Erläuterungen in Kapitel 6.3) o123 C Einblickschutz Verdunkelung MEN Hitzeschutz Wetterschutz Einbruchschutz Blendschutz Schallschutz 'Fenster' Schallschutz 'Lüftung' EMI mom SINS o = nicht erfüllt, 1 = schlecht erfüllt, 2 = mäßig erfüllt, 3 = gut erfüllt 1 90 mit ausgeschäumtem Rotfaden Variante Cl I - m Wärmetechnische Daten: Produktkombination: Element Kosten DM/m 2 Spezifikation Fenster - Rahmenkonstr. - Beschlag - Verglasung Quelle Fenster 1,7 1,7 0,67 kv kF Erläuterungen siehe Kapitel 6.1 Schallschutziso'lierglas mit Mctallbedampfung Glasdicke 8 mm, 4 mm SZR 12 mm SSK 3 W/(m 2 .K) W/(m 2 .K) temporärer Wärmeschutz Bautechn. Information 2/1982 komplett bzw. 498,- W /(m 2 .K) k tWi 3,45 3,45 k tWa k tW W/(m 2 .K) W/(m 2 .K) 10/1984 Kombination Lüftung Rolladen Sch alldä mmLüftung selement Länge 75 cm Höhe 10 cm SSK 3 k F+tW k F+tW /k F 215 ; - PVC- Hohlprofil Nenndicke 14 mm 170,- D Händler 10/1984 k eq,F-S • • • k eq,F-OW Institut f. Fenstertechnik 1984 k eq,F-N (IT-S qT-OW qT-N Erstinvestition 1,14 0,67 0,13 - 0,13 0,27 0,68 -11,3 23,3 58,8 W/(m2.K) W/( 2 .K) W/(m 2 .K) W/(m 2 .K) kWh/m 2 a kWh/m 2 a kWh/m 2 a 883,- Kostendaten: Hinweise: Kombination - der Einbau von Rolladen und Rolladenkasten erfordert eine sorgfältige Planung und Ausführung (Dichtheit) 1K o - EnKo _ EnKo - durch das Lüftungselement kann der temporäre Wärmeschutz unabhängig von der Lüftung eingesetzt werden -S -OW EnK 327,- -50,103,261,- o-N ( bei EP von o,2o DM/kWh) - die Instandhaltung beschränkt sich auf die Erneuerung des Rolladengurtes Ko -S Ko -OW = K o-N = - die Reinigung des Lüfters ist einfach 277,430,588,- DM/m 2 DM/m 2 DM/m 2 DM/m 2 DM/m 2 DM/m2 DM/m2 - der Lüfter erfüllt in diesem System in erster Linie Schallschutzfunktion - Schallschutzklasse SSK 3 entspricht einem Schalldämmmaß R von 35 - 39 dB w Zusätzliche Funktionen. und . Erfüllungsgrad: (Erläuterungen in Kapitel 6.3) C o l 2 3 Einblickschutz mit Schallschutz isolierverglasung mit Metallbedampfung Verdunkelung Ilitzeschutz Wetterschutz Einbruchschutz Blendschutz MSS EEO Schallschutz 'Fenster' ENE Schallschutz 'Lüftung' iD0000DOp o = nicht erfüllt, 1 = schlecht erfüllt, 2 = mäßig erfüllt, 3 = gut erfüllt ^ 91 Variante C2 Wärmetechnische Daten: Produktkombination: Element Kosten Spezifikation Quelle Fenster DM/m 2 Fenster Erläuterungen siehe Kapitel 6.1 - Rahmenkonstr. - Beschlag 2,9 W /(m 2 .K) kF 2,5 W /(m 2 .K) 0,77 Bautechn. Schalischutzisolierglas Glasdicke 8 mm, 4mm SZR 12 mm SSK 3 - Verglasung kv Information 3/1982 komplett 408,- bzw. 10/1984 temporärer Wärmeschutz W /(m 2 .K) k tWi 1,61 W /(m 2 .K) 1,61 W /(m 2 .K) = 0,98 W /(m2.K) = = 0,39 0,23 - = 0,09 W /(m 2 .K) 0,54 W /(m2.K) 1,04 W /(m 2 .K) = 7,8 kWh /m2a _ 46,7 kWh /m 2 a 89 , 8 kWh /m 2 a k twa k tW SchalldämmLüftungselement Länge 75 cm Höhe 10 cm SSK 3 Lüftung • Kombination Dicke 50 mm Holzwerkstoff 2 x 10 mm Dämmstoff 30 mm Klappladen 215,- Händler 10/1984 270,- Institut f. Fenstertechnik 1984 k F +tW kF+tW/kF D k eq'FcJ k e q,F -OW k • eq,F-N q T -S Erstinvestition 893,- ° = (IT-OW = q T -N Kostendaten: Hinweise: Kombination IK 0 EnK o-S - konstruktiv keine Erschwernis architektonische Gestaltung muß darauf abgestimmt werden - die Außenbedienung des Ladens ist für den Nutzer sehr aufwendig - der Lüfter erfüllt in erster Linie Schallschutzfunktion = 268,- DM/m2 = 35,- 207,- DM/m2 DtvM /m2 399,- DP9 /m 2 EnK = o -OW EnK o_N= (bei EP von o,2o DM/kWh)) K o -S Ko -OW K o-N = 30 2 ,- DM /m2 = 475,- DM /m 2 = 667,- DM/m2 die Oberflächen des Ladens. sind beschichtet, somit bedarf es keiner Instandhaltung - die Reinigung des Lüfters ist einfach Schallschutz SSK 3 entspricht einem Schalldämmmaß R von 35 - 39 dB Zusätzliche Funktionen. und Erfüllungsgrad: (Erläuterungen in Kapitel 6.3) o123 Einblickschutz Verdunkelung fll C Hitzeschutz Wetterschutz Einbruchschutz Blendschutz mit gedämmtem Klappladen MSS El= Ill Schallschutz 'Fenster' Schallschutz 'Lüftung' ENE o = nicht erfüllt, 1 = schlecht erfüllt, 2 = mäßig erfüllt, 3 = gut erfüllt Variante 92 Wärmetechnische Daten: Produktkombination: Element Kosten DM/m 2 Spezifikation Quelle Fenster k Fenster - Rahmenkonstr. - Beschlag v kF Erläuterungen siehe Kapitel 6.1 - Verglasung 3,0 W /(m 2 .K) 2,6 W /(m 2 .K) 0,77 Isolierglas Glasdicke 2 x 4 mm SZR 12 mm temporärer Wärmeschutz komplett 371,- Händler 10/1984 W/(m 2 .K) ktWi W/(m 2 .K) k tWa W/(m 2 .K) k tW Lüftung Fensterlüftung JalousieKlappladen Holz oder Holzwerkstoff Nenndicke 30 mm (wie A) Kombination Institut f. Fenstertechnik 3/1984 198,- W/(m 2 .K) k F+tW kF+tW/kF D 0,75 k eq,F -S Erstinvestition k eq,F -OW 561,- k eq,F-N = (1T -N W/(m 2 .K) 1,68 W/(m 2 .K) 64,8 kWh/m 2 a = 104,5 kWh/m 2 a = 145,2 kWh/m 2 a 180,- DM/m 2 288,- DM/m 2 (1T -S (1T-OW W/(m 2 .K) 1,21 Kostendaten: Hinweise: Kombination IK o - konstruktiv keine Erschwernis - architektonische Gestaltung muß darauf abgestimmt werden - der temporäre Wärmeschutz reduziert. die Fenster. lüftung - der Aufwand für Wartung und Pflege ist minimal - die Instandhaltung des Ladens wird nicht berücksichtigt (beschichtete Oberflächen) EnK o -S EnKo -OW = = = EnK Zusätzliche Funktionen. und Erfüllungsgrad: Verdunkelung Hitzeschutz II DH/m 2 Einfachfenster mit Isolierglas, o123 I 1 I DM/m 2 645,- o-N = (bei EP von o,2o DM/kWh) 468,= DM/m 2 Ko-s 2 644,DM/m = Ko - O W K o-N = DM/m 2 825,- (Erläuterungen in Kapitel 6.3) Einblickschutz 464,- Laden nicht benutzt, deshalb ohne Wertung Jalousie Klappladen Wetterschutz Nutzerverhalten: Laden nicht benutzt! Einbruchschutz Blendschutz Schallschutz 'Fenster' Il Schallschutz 'Lüftung' o = nicht erfüllt, 1 = schlecht erfüllt, 2 = mäßig erfüllt, 3 = gut erfüllt System 93 Wärmetechnische Daten: Produktkombination: Element Kosten Spezifikation Quelle Fenster DM/m 2 Fenster Rahmenkonstr. - Beschlag - Verglasung Erläuterungen siehe Kapitel 6.1 Fensterlüftung jalousie Klappladen Holz oder Holzwerkstoff Nenndicke 30 mm 3,0 W /(m 2 .K) k F 2,6 W /(m 2 .K) 0,77 Isolierglas Glasdicke 2 x 4 mm SZR 12 mm Lüftung k v temporärer Wärmeschutz komplett 371,- Händler 10/1984 k tWi = - W /(m 2 .K) k tWa k tW = 25 W /(m 2 .K) = 25 W /(m 2 .K) Kombination 190,- Institut f. Fenstertechnik 3/1984 k F+tW kF+tW/kF D k eq,F -S Erstinvestition 561,- =2,4 0,92 - 0,035 - = 0,66 W/(m2.K) 1,1 1 W/(m2.K) 1,61 W/(m2.K) k eq,F -OW k eq,F-N = 56,9 kWh/m2a = 95,8 kWh/m2a = 139,1 kWh/m2a 180,- DM/m 2 253,- DM/m 2 (1T -S qT -OW qT -N W/(m 2 .K) = = Kostendaten: Hinweise: Kombination = 1Ko - konstruktiv keine Erschwernis EnK - architektonische Gestaltung muß darauf abgestimmt werden -_ der temporäre Wärmeschutz reduziert riie Fensterlüftung - der Aufwand für Wartung und Pflege ist minimal - die Instandhaltung des Ladens wird nicht berücksichtigt (beschichtete Oberflächen) EnK EnK o -S = o-OW = 425,- Div!/m 2 618,- DM/m 2 o-N = (bei EP von o, 2o DM/kWh) 433,Ko -S DM/m 2 = 2 605,DM/m Ko- OW ° 798,K o-N = DM/m2 Zusätzliche Funktionen. und Erfüllungsgrad: (Erläuterungen in Kapitel 6.3) 0123 Einblickschutz Verdunkelung Hitzeschutz Wetterschutz ME1 D1 wie D EMI MEN Nutzerverhalten: Laden benutzt! Einbruchschutz Blendschutz LED Schallschutz 'Fenster' Schallschutz 'Lüftung' o = nicht erfüllt, 1 = schlecht erfüllt, 2 = mäßig erfüllt, 3 = gut erfüllt Variante 94 Wärmetechnische Daten: Produktkombination: Element Kosten Spezifikation Quelle Fenster DM/m 2 - Rahmenkonstr. - Beschlag - Verglasung 1,3 W /(m 2 .K) kF 1,4 W /(m 2 .K) g 0,67 k Fenster Erläuterungen siehe Kapitel 6.1 metallbedampftes Isolierglas Glasdicke 2 x 4 mm SZR 14 mm v temporärer Wärmeschutz W /(m 2 .K) ktWi komplett Händler 10/1984 461,- k tWa ktW Lüftung Jalousie Klappladen 25 W /(m 2 .K) 25 W /(m 2 .K) Fensterlüftung Kombination Holz oder Holzwerkstoff Nenndicke 30 mm 190,- k F+tW Institut f. Fenstertechnik 3/1984 = k F+tW /k F - 0,24 k eq,F -OW 651,- W /(m 2 .K) 0,02 D keq,F -S Erstinvestition 1,33 0,95 k eq,F -N = qT -S qT -OW qT -N W/(m 2 .K) 0,16 W/(m 2 .K) 0,57 -20,7 W/(m 2 .K) 13,8 kWh/m 2 a 49,2 kWh/m 2 a kWh/m 2 a Kostendaten: Hinweise: Kombination IK o - konstruktiv keine Erschwernis EnKo - architektonische Gestaltung muß darauf abgestimmt werden EnKo -S - 233,- DM/m 2 _ -92,61,- DM/m 2 2 218,- DM/m 2 141, DM/m 2 295,- DM/m2 452,- DM/m2 -OW EnK o-N ( bei EP von o,2o DM/kWh) - der temporäre Wärmeschutz reduziert die FensterLüftung Ko -S - der Aufwand für Wartung und Pflege ist minimal = Ko -OW - die Instandhaltung des Ladens wird nicht berücksichtigt (beschichtete Oberflächen) K o-N = DM/m D Zusätzliche Funktionen. und Erfüllungsgrad: (Erläuterungen in Kapitel 6.3) mit metallbedampftem Isolierglas Einblickschutz Verdunkelung Ilitzeschutz Wetterschutz Nutzerverhalten: Laden benutzt! li;inbruehschutz Blendschutz H Schallschutz 'Fenster' Schallschutz 'Lüftung' o = nicht erfüllt, 1 = schlecht erfüllt, 2 = mäßig erfüllt, 3 = gut erfüllt 95 ll I Varia ntp • n2 I Wärmetechnische Daten: Produktkombination: Element Kosten Spezifikation Quelle Fenster DM/m 2 k v k F Fenster - Rahmenkonstr. - Beschlag - Verglasung Erläuterungen siehe Kapitel 6.1 Händler 10/1984 W/(m 2 .K) = 1,61 W/(m 2 .K) 1,61 W/(m 2 .K) 1,0 W/(m 2 .K) Fensterlüftung Kombination Dicke 50 mm Institut f. Holzwerkstoff Fenstertechnik 3/1984 2 x 10 mm Dämmstoff 30 mm Innenöffner W/(m 2 .K) ktWi k tW Klappladen W/(m 2 .K) 2,6 temporärer Wärmeschutz komplett 371,- k tWa Lüftung 3,0 0,77 g Isolierglas Glasdicke 2 x 4 mm SZR 12 mm (wie A 6) 270,- Getriebe am Beschlag Kurbelantrieb für 2-teiligen Klappladen k F+tW = 0,38 kF+tW/kF D 0,23 0,15 W/(m 2 .K) = 0,6 W/(m 2 .K) = 13,0 kWh /m 2 a = 51,8 kWh /m 2 a 95,0 kWh/m 2 a keq,F_S k eq,F -OW 343,- Händler 10/1984 qT -S Erstinvestition 984,- 1,1 keq,F -N gT-O W qT -N W/(m 2 .K) Kostendaten: Hinweise : Kombination - konstruktiv keine Erschwernis - architektonische Gestaltung muß darauf abgestimmt werden der temporäre Wärmeschutz reduziert- die Fensterlüftung 230,- DM/m 2 DM/m 2 DM/m 2 422,- DM/m 2 1Ko - 403,- E n Ko-S = 58,- = EnKo-OW = EnK o-N (bei EP von 460,- o - der Aufwand für Wartung und Pflege ist minimal -S Ko- OW - die Instandhaltung des Ladens wird nicht berücksichtigt (beschichtete Oberflächen) K o-N o,2o DM /kWh) = 633,- DM /m2 DM/m 2 824,- DM/m2 laut Hersteller ist eine Wartung und Pflege des Innenöffners nicht notwendig, das Getriebe ist vor Witterung geschützt und mit einer Dauerschmierung versehen Zusätzliche Funktionen. und Erfüllungsgrad: (Erläuterungen in Kapitel 6.3) mit gedämmtem Klappladen, Innenöffner 0 1 2 3 II Einblickschutz Verdunkelung Mitat Hitzeschutz Wetterschutz Nutzerverhalten: laden benutzt! Einbruchschutz Illeridschutz Schallschutz 'Fenster' Schallschutz 'Lüftung' MEE NOUN o = nicht erfüllt, 1 = schlecht erfüllt, 2 = mäßig erfüllt, 3 = gut erfüllt Variante 96 03 Wärmetechnische Daten: Produktkombination: Element Quelle Kosten DM/m 2 Spezifikation Fenster k v Fenster - Rahmenkonstr. - Beschlag - Verglasung Erläuterungen siehe Kapitel 6.1 = k F g Isolierglas Glasdicke 2 x 4 mm SZR 12 mm . Innenöffner W /(m 2 .K) 2,6 W /(m 2 .K) temporärer Wärmeschutz komplett 371,- Händler 10/1984 W /(m 2 .K) ktWi k tgr Klappladen 3,0 0,77 = k tWa Lüftung (wie A 6 SchalldämmLüftungselement Länge 75 cm Höhe 10 cm SSK 3 1,61 W /(m 2 .K) 1,61 W /(m 2 .K) Kombination Dicke 50 mm Holzwerkstoff 2 x 10 mm Dämmstoff 30 mm 215,- Händler 10/1984 270,- Institut f. Fenster-' technik 3/1984 k F+tW = 1,0 W/(m 2 .K) k F+tW /k F = 0,38 - 0,23 - 0,15 W/(m 2 .K) 0,6 W/(m 2 .K) D k eq,F -S k eq,F -OW k eq,F -N Getriebe am Beschlag Kurbelantrieb für 2-teiligen Klappladen = = qT -S 343,- Händler 10/1984 1199,- Erstinvestition Hinweise: 1,1 W/(m 2 .K) 13,0 kWh/m2a gT- OW = 51,8 kWh/m2a qT -N = 95,0 kWh/m2a Kostendaten: Kombination 456,- DM/m 2 58,- DM/m 2 = 230,- EnK o-N= 422,- DM/m 2 2 IKo= - konstruktiv keine Erschwernis EnK - architektonische Gestaltung muß darauf abgestimmt werden EnKo-OW - -der Aufwand für Wartung und Pflege -ist minimal (bei EP von o,2o DM/kWh) - die Instandhaltung des Ladens wird nicht berücksichtigt (beschichtete Oberflächen) Ko -S K o_OW = 513,- DM /m = 686,- DM/m2 K o-N = 877 , - DM/m2 - laut Hersteller ist eine Wartung und Pflege des Innenöffners nicht notwendig, das Getriebe ist vor Witterung geschützt und mit einer Dauerschmierung versehen = DH/m 2 - durch das Lüftungselement kann der temporäre Wärmeschutz unabhängig von der Lüftung eingesetzt werden - die Reinigung des Lüfters ist einfach D Zusätzliche Funktionen. und Erfüllungsgrad: mit gedämmtem Klappladen, Innenöffner, Lüftungselement (Erläuterungen in Kapitel 6.3) 0123 Einblickschutz Verdunkelung MEE Hitzeschutz Wetterschutz Einbruchschutz ISlcndschutz Nutzerverhalten: Laden benutzt! MIN Schallschutz 'Fenster' Schallschutz 'Lüftung' o = nicht erfüllt, I = schlecht erfüllt, 2 = mäßig erfüllt, 3 = gut erfüllt Vurian1ö 97 04 I Wärmetechnische Daten: Produktkombination: Element Kosten DM/m 2 Spezifikation Quelle Fenster Fenster - Rahmenkonstr. - Beschlag - Verglasung Lüftung Erläuterungen siehe Kapitel 6.1 k v1,3 W /(m 2 .K) k F1,4 W /(m 2 .K) 0,67 metallbedampftes Isolierglas Glasdicke 2 x 4 mm SZR 14 mm temporärer Wärmeschutz W /(m 2 .K) k tWi komplett 461,- SchalldämmLüftungselement Länge 75 cm Höhe 10 cm SSK 3 Händler 10/1984 k tWa k tW 215,- Händler 10/1984 270,- Institut f. Fenstertechnik 3/1984 Dicke 50 mm Holzwerkstoff 2 x 10 mm Dämmstoff 30 mm k F+tW 1,61 W /(m 2 .K) 0,75 W /(m 2 .K) 0,54 kF+tW/kF 0,17 k Aq,F_S - 0,45 = keq,F -OW Getriebe am Beschlag Kurbelantrieb für 2-teiligen Klappladen qT -S 343,- Erstinvestition Händler 10/1984 1289,- Hinweise: qT -OW W/(m 2 .K) - 0,05 W/(m2.K) 0,36 W/(m 2 .K) k eq,F -N Innenöffner W /(m 2 .K) • Kombination D Klappladen 1,61 -38,7 kWh/m 2 a - 4,3 kWh/m 2 a 31,1 kWh/m 2 a qT -N Kostendaten: Kombination - konstruktiv keine Erschwernis 509,- DM/m2 -172,- DM/m 2 1K o= - architektonische Gestaltung muß darauf abgestimmt werden - der Aufwand für Wartung und Pflege ist minimal - die Instandhaltung des .Ladens wird nicht berücksichtigt (beschichtete Oberflächen) - laut Hersteller ist eine Wartung und Pflege des Innenöffners nicht notwendig, das Getriebe ist vor Witterung geschützt und mit einer Dauerschmierung versehen EnKo-S DM/m 2 19,EnKo-OW 2 EnK DM/m 138,o-N (bei EP von 0,2o DM/kWh) - Ko_S Ko- OW 337,- DM/m 2 490,- DM/m 2 K o -N 647,- DM/m2 - durch das Lüftungselement kann der temporäre Wärmeschutz unabhängig von der Lüftung eingesetzt werden - die Reinigung des Lüfters ist einfach Zusätzliche Funktionen. und Erfüllungsgrad: mit metallbedampftem Isolierglas, gedämmtem Klappladen, Innenöffner, Lüftungselement (Erläuterungen in Kapitel 6.3) 0 1 2 3 Einblickschutz NNE Verdunkelung IESSE Hitzeschutz Wetterschutz C EE Einbruchschutz Iticndschutz Schallschutz 'Fenster' Nutzerverhalten: Laden benutzt! EMI Schallschutz 'Lüftung' o = nicht erfüllt, 1 = schlecht erfüllt, 2 = mäßig erfüllt, 3 = gut erfüllt Variante 98 05 7. Ergebnisse der Berechnungen Die Wirtschaftlichkeit als Entscheidungsgrund für die Wahl eines Systems ist zu relativieren, der sonstige Nutzen der Bauelemente und die Handlichkeit sind in der Praxis von großem Einfluß. Unter Systemen gleicher oder ähnlicher Wirtschaftlichkeit kann sich dennoch die Energiebilanz wesentlich unterscheiden - in diesen Fällen besteht ein zusätzlicher "energiepolitischer" Handlungsspielraum - dem energiesparenden System kann und sollte dann der Vorzug gegeben werden, auch wenn die Erstinvestition höher ist. (Für die Wirtschaftlichkeit maßgeblich sind ja die Baunutzungskosten . ) Die Rechenergebnisse sind nur soweit auf Anwendungsfälle übertragbar, wie Fenster ähnlicher Konstuktion und Größenordnung sowie vergleichbare Randbedinungen vorliegen. Die Werte werden zwar zweckmäßigerweise in DM/qm dargestellt, es gibt jedoch unter anderem nichtlineare Preisänderungen bei stark variierten Formaten und Größen. Wichtige Rechenergebnisse sind sowohl tabellarisch als auch grafisch dargestellt. Zudem werden innerhalb der Gruppen die Mehrund Minderkosten aufgezeigt und für alle Systeme und ihre jeweils wirtschaftlichste Variante wird der Fall einer Wohnung berechnet, wobei die erzielbaren Ersparnisse in absoluten Beträgen sichtbar werden. 7.1 Behandlung der Systeme und Varianten Ausgangsbasis für die Darstellung der Rechenergebnisse bilden die vier Systeme A bis D, die im wesentlichen durch Hinzufügen eines weiteren Ausbauelementes entstehen. Diese Systeme werden durch Austausch von Elementen variiert. Der Bauherr kann also, wenn er bereits Vorstellungen bezüglich der Ausformung seines Systems "Fenster" hat, gleich das entsprechende System aufsuchen und sich über die verfü g baren Varianten ausführlich informieren. Die Rechenergebnisse für die Basis-Systeme werden jeweils gleich 100 % gesetzt und die Ergebnisse für die Varianten damit verglichen. Dabei werden Mehrkosten (+) und Minderkosten (-) sichtbar. Neben dieser relativen Betrachtung ist die Auswertung der absoluten Größen interessant. Sie werden für jedes System und seine Varianten als Säulendiagramm dargestellt. Schließlich wird für alle Systeme und ihre jeweils wirtschaftlichsten Varianten der Fall einer Wohnung berechnet, wobei sich zeigt, welche Ersparnisse im Lauf von 15 Jahren möglich sind. 99 7.2. Lesehilfe für die Rechenergebnisse Um die Lesbarkeit der Rechenergebnisse zu erhöhen , soll die Herledtung und Anwendung der Zahlen an einem Beispie I a u fgezeigt- werden. Dazu wird zunächst das Leerformular abgebildet: Erstinvestition (DM/m2) k ..c uc., ..., • 1.,c. .., , t' eq,F 2 (wAm .10) s ow N cIT S OW (kWh/m 2 a) N 1K ( DM/m ) o EnK . a.) +-n cd -d ..z./..) u-) 0 4 2 (DM/m ) S OW N =1K +FnK o ' 2 (DM/m ) S OW N K o AK S OW N 2 (DM/m ) Erstinvest. Aq T N eJ .--+ (%) 4.K cza t %) o S OW N S OW N (+) = Aufwand. Ausgaben 7.2.1 . (%) (-) Einsparung, Gewinn Zur Herleitung der Rechenwerte Herr X., der Bauherr eines Einfamilienhauses, möchte den Wärmeschutz seines gewählten Fenstersystems, Einfachfenster mit einfachem Rolladen (entspricht der Produktkombination B), verbessern, falls dies lohnend ist. Er prüft dies für ein metallbedampftes Isolierglas (Produktkombination B 2). 100 Für Herrn X. sieht der Rechenablauf wie folgt aus: Baukosten: Einflügeliges Drehkipp-Fenster mit metallbedampftem Isolierglas und einfachem Rolladen Herr X. muß für sein gewähltes Fenstersystem 631,-- DM/m Fensterfläche investieren. Erstinvestition (DPA/m2) C v • ^ ^ .r nro k e4' F ( W/(m 2 . K)) B2 631,- OW N 0,43 S 9T OW (kWh /m 2 a) N Wärmedurchgangskoeffizient (k ) - materialspezifischer Wärmetransport gemessen in Watt pro m Fensterfläche, je Stunde, je Grad Temperaturdifferenz, 2 - k ^FF = äquivalenter k-Wert für die Himmelsrichtungen S, OW, N e ^iNärmebilanz aus Wärmeverlust und Solargewinn am Fenster), - hoher k-Wert - niedriger k-Wert =0 - k-Wert = hoher Wärmeverlust, schlechter Wärmeschutz = geringer Wärmeverlust, guter Wärmeschutz = weder Verlust noch Gewinn Nimmt der Wärmeverlust ein negatives Vorzeichen an, bedeutet dies Wärmegewinn Nähere Erläuterungen und Werte in Kapitel 4 und 6 ke (l - D) - S Fg q, F = kF Beispielberechnung für den Fall. B 2 Fenster mit Nordorientierung: S F = 1,2 W/(m2.K) k eq,F = 1,4 (1 - 0,12) - 1,2 •0 , 6 7 = 0,43 W/(m2.K) 101 Im Falle B 2, nordorientiertes Fenster, würde ein Wärmeverlust von 0,43 Watt pro m Fensterfläche je Grad Temepraturdifferenz innen/außen entstehen. 02 Erstinvestition (DM/m2) ü F k e4' ( W/(m 2 .K)) v I., 9 T v äro > n. 631,- OW N 0,43 S OW (kWh /m2a) 37,2. N Transmissionswärmeverlust (qT) - Wärmedurchfluß bei einem Bayiteil (Wand, Decke, Dach, hier Fenster) gemessen in kWh pro m -Fensterfläche und Jahr - hoher qT-Wert - niedriger qT-Wert = hoher Wärmedurchfluß, hoher Wärmeverlust = geringer Wärmedurchfluß, geringer Wärmeverlust - positives Vorzeichen = Wärmeverlust (Mehrkosten) - negatives Vorzeichen = Wärmegewinn (Minderkosten) Nähere Erläuterungen im Kapitel 4 und 6. QT = A F • k eq, F Gt . 24 . 0,001 Beispielberechnung für den Fall B 2, nordorientiertes Fenster: Q T = 1,75 . 0,43 . 3600 . 24 . 0,001 = 65,0 kWh/a q T = 37,2 kWh/m 2 a (Wärmeverlust) ^, verliert l• Fenster .i,^ sein nordorientiertesi °ter mi t metallb UUrl:ll durch Herr A. dampftem Isolierglas und einfachem Rolladen 65, 1 kWh/a, bei einer Fensterfläche von 1,75 m2 sind es 37,2 kWh/m2 a durch Transmission, d.h. ohne Lüftungsverluste. 2 258,- IK o(DM/m ) EnK ^ +^ ^ v +, p o S OW (DM/m 2 ) N Ko=1Ko+EnKo S OW (DM /m 2 Y N vK ° ( DM/m 2 ) S OW N 102 Bau- und Baunutzungskosten abzüglich Energiekosten (IK ) : Summe der Kosten aus - Fremdkapital und Tilgung - Eigenkapitalverzinsung - Ersatzinvestition - Instandhaltung - abzüglich Steuerersparnis - abzüglich Vermögenszuwachs bzw. zuzüglich Vermögensverlust in DM/m 2 Fensterfläche und für den Betrachtungszeitraum (15 Jahre) als Barwert. Nähere Erläuterungen und Werte in Kapitel (5.10) IK o= 5. q ( ( 1 )k- 1) FK• (PFK +t ) . 1 f( 1 )n[— 1) ▪ -1 EK • PE n" q^ n q° • v — GS-8K• a 1 IK^ v 1 1, °5 «1,05) = 37910,09+0,03) 1 1 15 1,°5^^105) '1^ + 252' 0,04 • 1 1,05 ^ 1) , 1,05 1 15 • 0,05 — 0,30 • , 631 ± 547, 77 • 1,0515 IK o = 258,47 DM/m2 103 1 1 1,05 ) 1,05 «--L-)-1 1 1,05 1 + Rund 258,-- DM/m 2 Fensterfläche müßte Herr X. heute für sein gewähltes Fenstersystem bereitlegen, um alle in den 15 Jahren anfallenden Kosten zu bezahlen® Berücksichtigt sind bereits Steuerersparnis und Restwert des Fenstersystems nach 15 Jahren. Deshalb geringer als der Betrag der Erstinvestition kann der Betrag IK 0 sein. 1K ° v ^ v (DM/m ) EnK S ° (DM/m2) OW 258,- 165,- N S K=1K +EnK ° o ° OW N ( DM /m 2 Y i-, Ö nK S ° (DM/m 2 ) OW N Energiekosten •(EnK ): Die Energiekosten geben den Betrag an, der heute für die 15 Jahre aufgewendet werden muß, um die verlorengehende Energie Q T zu finanzieren. Dabei kann sich ein Betrag mit negativem Vorzeichen ergeben, was einen Wärmegewinn durch Sonneneinstrahlung signalisiert. Dies bedeutet eine Heizkostenersparnis, die von den Baunutzungskosten IK 0 abzuziehen ist. Beispielberechnung für den Fall B 2, nordorientiertes Fenster: Nähere Erläuterungen und Werte in Kapitel 5. (5.11) EnK o = Q • EP • T 1, 1 0 ((1,10 EnK o _ H = 37,2 .0 ) 1 )5 1,05 1 11005 ( 105) = 165,17 DM/m2 1 Herr X. müßte heute rund 165,-- DM/m 2 Fensterfläche bereitstellen, um den Transmissionswärmeverlust in den 15 Jahren auszugleichen. 104 B2 1K ° . EnK ° (DM/m 2 ) v ^ cd 'b K =1K +EnK 0 (DM /m 2 ) ° Q.) +-, p oK `.G ° (DM/m 2 ) 258,- (DM/m2) S ow 165,- N S °oW N 702,- S OW N 424,- -278,- =0 Gesamtkosten (K ): Die Gesamtkosten ergeben sich aus Baukosten, Baunutzungskosten und Energiekosten als Barwert für den Betrachtungszeitraum von 15 Jahren. K = 1K + EnK 0 0 0 Berechnungsbeispiel für den Fall B 2, nordorientiertes Fenster: Ko = 258,- + 165,- = 424,- DM/m 2 Für die gewählte Kombination B 2 müßte herr X. 424,-- DM/m 2 Fensterfläche an Gesamtkosten einsetzen. Differenz der Gesamtkosten ( K): positives Vorzeichen = Mehraufwand negatives Vorzeichen = Einsparung DK = K B2 - K 0 0 0 B Berechnungsbeispiel für den Fall B 2, nordorientiertes Fenster: Ko = 424,- - 702,- _ -278,- DM/m 2 Einsparung Für Herrn X. ergiZbt sich eine Einsparung an Gesamtkosten von rund 278,-- DM/m Fensterfläche gegenüber der ursprünglichen Kombination B (Einfachfenster, Isolierglas, einfachem Rolladen ) B Erstinvest. ) °o) ^ ni ^ (:C1 - eq T S )%) OW N ®K (%) ° B2 +0 16,6 1:0 - 66,9 .0 - 39,7 S OW 105 Rechenergebnisse in Prozent: positives Vorzeichen = Mehraufwand negatives Vorzeichen = Einsparung Am Beispiel von Herrn X. stellen sich die Werte wie folgt dar: Mehraufwand von 16,6 % Einsparung von 66,9 % Einsparung von 39,7 % Erstinvestition B 2 gegenüber B Energieeinsparung q,I, Gesamtkosten K o Möchte Herr X. den Komfort eines schalldämmenden Lüftungselementes (freie Lüftung) in Anspruch nehmen (entspricht der Kombination B 4), verändern sich die Werte für das nordorientierte Fenster wie folgt: Erstinvest. N 1 %) oq T S 17,) O W N B4 82 B *0 16,6 56,4 * 0 — 66,9 — 66,9 ±0 ® — (cl ^ r:13 ®!C S OW ^W 39,72 32,1 Obwohl sich die Baukosten um ca. 40 % erhöhen und die Energieeinsparung konstant bleibt, reduziert sich die Einsparung bei den Gesamtkosten K nur von 39,7 % auf 32,1 % und ist damit noch weit im positiven Bereich der Wirtschaftlichkeit. Hinweis: Bei allen Rechenbeispielen ist zu beachten, daß sie sich nur auf die gewählten Standardelemente beziehen, die in Kapitel 6.1 dargestellt sind 7.2.2 Zur Gewichtung des Zusatznutzens Wie in Kapitel 5 ausgeführt, ist der Bauherr aufgefordert, seine Anforderungen an die Lösung seines Fensterproblems zu bestimmen. Zur Klärung und Gewichtung kann er den erwarteten oder geforderten Erfüllungsgrad in das angefügte Schema eintragen. 106 Anforderungsgrad: Zusätzliche Funktionen. und Erfüllungsgrad: llll 0 ...nicht notwendig oder nicht erwünscht 1 ...geringe Erfüllung ausreichend 2 ...mäßige Erfüllung ausreichend 3 ... unbedingt erforderlich o i 2 3 Einblickschutz Verdunkelung Ilitzeschutz Wetterschutz Einbruchschutz Blendschutz ^n^ Schallschutz 'Fenster' Schallschu t z 'Lüftung' Ein Beispiel für mögliche Anforderungen des Bauherrn: Auf Einblickschutz wird kein Wert gelegt. Verdunkelungsmöglichkeit ist unbedingt erforderlich. Hitzeschutz reicht mit mäßiger Erfüllung aus. Wetterschutz ist unbedingt erforderlich . Einbruchschutz und Blendschutz genießen nur geringes Interesse, können aber vorhanden sein. Einen gewissen Schallschutz soll das Fenster bieten. Zusätzliche Funktionen. und Erfüllungsgrad: Einblickschutz Verdunkelung 3 ^II EOM o 1 2 Ilitzeschutz Wetterschutz Einbruchschutz Blendschutz Schallschutz 'Fenster' Schallschutz 'Lüftung' NNE Mit diesem Anforderungsprofil sieht der Planer nun die in diesem Kapitel angegebenen Varianten durch und wählt all jene, die diesem Profil entsprechen oder, wenn das nicht der Fall ist, ihm am nächsten kommen. Danach vergleicht er die Werte der Gesamtkosten K, o der Baukosten BK und der Energiekosten EnK o . Unter den Alter nativen ist nun diejenige für den Bauherrn die günstigste, die bei bester Erfüllung seiner Anforderungen an zusätzliche Funktionen die geringsten Werte bei den monetären Größen aufweist. Legt der Bauherr überhaupt keinen Wert auf die Erfüllung zusätzlicher Funktionen, wird er auf die Wichtung verzichten und die Variante mit der größten Wirtschaftlichkeit nach den angegebenen monetären Größen wählen. 107 7.3 Rechentabellen Systeme Einflügeliges Drehkipp-Fenster mit Isolierglas til - A mit metallbedampftem Isolierglas A2 - A mit Vorhang A3 - A mit Rollo A4 - A mit einfachem Rolladen (wie B) A5 - A mit ausgeschäumtem Rolladen, Lüftungselement (wie B3) A6 - A mit gedämmtem Klappladen, Lüftungselement (wie B5) Einflügeliges Drehkipp-Fenster mit Isolierglas, einfachem Rolladen (wie A4) 31 - B mit ausgeschäumtem Rolladen B2 - B mit metallbedampftem Isolierglas B3 - B mit ausgeschäumtem Rolladen, Lüftungselement (wie A5) B4 - B mit metallbedampftem Isolierglas, Lüftungselement B5 - B mit gedämmtem Klappladen, Lüftungselement (wie A6) B6 - B mit metallbedampftem Isolierglas, ausgeschäumtem Rolladen, Lüftungselement Einflügeliges Drehkipp-Fenster mit Schallschutz-Isolierglas, einfachem Rolladen, Lüftungselement Cl - C mit ausgeschäumtem Rolladen C2 - C mit metallbedampftem Schallschutz-Isolierglas C3 - C mit gedämmtem Klappladen Einflügeliges Drehkipp-Fenster mit Isolierglas, JalousieKlappladen (Laden nicht benutzt) Dl - wie D (jedoch Laden benutzt) D2 - D mit metallbedampftem Isolierglas (Laden benutzt) D3 - D mit gedämmtem Klappladen, Innenöffner (Laden benutzt) D4 - D mit gedämmtem Klappladen, Innenöffner, Lüftungselement (Laden benutzt) D5 - D mit metallbedampftem Isolierglas, gedämmtem Klappladen, Innenöffner, Lüftungselement (Laden benutzt) 108 Vergleich: Kombination A mit den Varianten Al bis A6 Einflügeliges Drehkipp-Fenster mit - Isolierglas (A) - metallbedampftem Isolierglas (Al) - Isolierglas, Vorhang (A2) - Isolierglas, Rollo (A3) - Isolierglas, einfachem Rolladen (A4) - Isolierglas, ausgeschäumtem Rolladen, Lüftungselement (A5) - Isolierglas, gedämmtem Klappladen, Lüftungselement (A6) Erstinvestition (DM/m2) k eg,F S 0,75 1,21 1,68 OW N ( W/(m 2 •K)) V) A 371,- Al A2 A3 461,- 521,_ 521,- -0,21 0,19 0,60 0,45 0,90 1,40 0,55 1,00 1,50 A6 AS 806,- A4 541,- 856,- 0,25 0,70 1,20 0,35 0,80 1,30 0,15 0,60 1,10 ^ S S EnK OW N ° (D M/m 2 ) K =1K +FnK °2 ° AK ° Erstinvest. cd r-, •r+ S OW 13,0 51,8 95,0 133,- 186,- 396,- 396,- 204,- 271,- 253,- 288,464,645,- - 80,73,230,- 211,384,575,- 173,345,537,- 134,307,499,- 96,269,460,- 58,230,422,- 421,597,778,- 106,259,416,- 607,780,971,- 569,741,933,- 338,511,702,- 367,539,731,- 310,483,674,- S *- 0 '10 10 -315,-338,-362,- 186,183,193,- 148,144,155,- - 83,- 86,- 76,- -54,-58,-47,- -111,- OW N to .24,3 40,4 40,4 45,8 117,3 130,7 +p 0 -127,9 -84,3 - 64,3 - 2 6,7 -17,2 -10,7 -40,0 -25,5 -16,7 -53,4 33,9 -22,7 -66,7 -42,1 -28,6 -79,9 -50,4 -34,6 '0 °0 '-0 - 74,8 - 56,6 - 46,5 44,2 30,5 24,9 35,1 24,2 20,0 -19,7 -14,5 -9,7 -12,9 -9,7 - 6,0 -26,2 -19,2 - 13,3 (%) S OW 4q T 121 *0 N S OW N ol: ° a':" 0 N (DM/m ). (D M/m 2 ) N 21,6 60,5 103,7 1K o(DM/m2) (k Wh /m 2 a) U) 0 4 30,2 69,1 112,3 -18,1 16,4 ^ v +_, 38,9 77,8 121,0 64,8 104,5 145,2 LIT co a) +-, t 'b 51,8 47,5 86,5 129,6 OW N E ^ (%) (+) = Aufwand, (-) = Einsparung, Ausgaben 2 3 Einblickschutz Verdunkelung 0 1 Tabelle 4 (Erläuterungen 2 3 0 1 2 3 11 11 in Kapitel 6.3) 0 1 2 3 11 Enn Hitzeschutz 11 Wetterschutz Einbruchschutz Blendschutz Schallschutz 'Fenster' Schallschutz 'Lüftung' o = nicht erfUllt, -104,- Cewinn Zusätzliche Funktionen. und Erfüllungsgrad: 0 1 -114,- 0 1 2 3 Ern 0 1 El= E ::1 1 E:10 CE O 11 MIN II= I= <;1 I II 2 = mäßig 1 = schlecht erfüllt, DIDI erfüllt, [7= ^ gut erfüllt Die Rechenergebnisse sind nur im Zusammenhang mit den gewählten Randbedingungen zutreffend 109 0 1 2 3 2 3 MBE ra:11:1 MIME ILE 1 ENE System A - Rangfolge nach der Wirtschaftlichkeit Ein Bauherr mit dem Wunsch nach einem Einfachfenster ohne zusätzliche Funktion möchte den Wärmeschutz am geplanten Fenster verbessern. Er ist für alle gebräuchlichen technischen Lösungen offen und kann seine Auswahl unter den Varianten A 1 bis A 6 treffen. Einflügeliges Drehkipp-Fenster mit - Isolierglas (A) - metallbedampftem Isolierglas (Al) - Isolierglas, Vorhang (A2) - Isolierglas, Rollo (A3) - Isolierglas, einfachem Rolladen (A4) - Isolierglas, ausgeschäumtem Rolladen, Lüftungselement (AS) - Isolierglas, gedämmtem Klappladen, Lüftungselement (A6) Aus der Berechnung ergibt sich die folgende Rangfolge nach der Wirtschaftlichkeit: Rang Produkt- kombination Nord (min) - Süd (max) Wirtschaftlichkeit 1 Al -46,5% -78,8% 2 A6 -13,3% -26,2% 3 A4 - 9,7% -19,7% 4 A5 - 6,0% -12,9% 5 A 6 A3 +20,0% +35,1% 7 A2 +24,9% +44,2% Einsparung gegenüber A Ausgangslösung + 0 Mehraufwand Die Ergebnisse für Ost/West liegen zwischen den Werten von Nord und Süd. Unter den gewählten Annahmen ist die Variant A 1 (Einfachfenster mit metallbedampftem Isolierglas k F1,4 W (m k) ) mit Abstand die wirtschaftlichste Lösung. Für den Wärmeschutznachweis wären hier jedoch 1,7 W(m 2 K) anzusetzen (s.Kap.4,5); damit ergeben sich für Nord -31,6% und Süd -46,6%, die Rangfolge bleibt also trotzdem erhalten. Die Lösung bietet beste Voraussetzungen für die Fensterlüftung. Die Innenfläche der gut dämmenden Verglasung kühlt auch während der Lüftung nicht übermäßig ab. Für die Wahl der übrigen Varianten können kaum wirtschaftliche Gründe allein maßgebend sein. 110 Vergleich: Kombination A mit den Varianten Al bis A6 Einflügeliges Drehkipp-Fenster mit - Isolierglas (A) - metallbedampftem Isolierglas (Al) - Isolierglas, Vorhang (A2) - Isolierglas, Rollo (A3) - Isolierglas, einfachem Rolladen (A4) - Isolierglas, ausgeschäumtem Rolladen, Lüftungselement (A5) - Isolierglas, gedämmtem Klappladen, Lüftungselement (A6) A k F ( W /(m 2 .K)) .K)) k F+tW (`1T /(m 2 Al A2 A3 2,6 1,4 2,6 - - 2,1 _ A4 A5 A6 2,6 2,6 2,6 2,6 1,9 1,5 1,3 1,0 Kostenvergleich (DM/m 2 ) — N 1000 _ ® Nord: vrivirtsch. N N. 80Q N — V wirtsch. Süd: 600 Q unwirtsch. (' 4'^^ V wirtsch. ••• N .. .. •: . . . N . . _ • S S .. S. •• •I •..••.. '.',•,^L__ 200 • . .^ = _ _ ^ ^_ = __= ki •^ •^• • • • ^;. • • •• • •' :• _^ ^ _ _ ^^ _ •. • - _ __ . -^ Abb. 42 Summe der Aufwendungen in 15 Jahren Energiekosten Erstinvestition Baukosten./.Restwert + Baunutzungskosten./. Energiekosten 4: Eigentliche Höhe der Baukosten./.Restwert + Baunutzungskosten. /. Energiekosten, die jedoch durch Energiekosteneinsparung kompensiert werden. Die mittlere und rechte Säule geben die Gesamtkosten für Schaffung, Unterhaltung und Nutzung einer Konstruktion in 15 Jahren an. Die Kosten für. die Südseite sind wegen des solaren Wärmegewinns niedriger. Die Werte für Ost- und Westseite liegen etwa in der Mitte. 111 • Vergleich: Kombination B mit den Varianten B1 bis B6 Einflügeliges Drehkipp-Fenster mit - Isolierglas, einfachem Rolladen (B) - lsolierglas, ausgeschäumtem Rolladen (B1) metallbedampftem lsolierglas, einfachem Rolladen (B2) - lsolierglas, ausgeschäumtem Rolladen, Lüftungselement (B3) - metallbedampftem Isolierglas, einfachem Rolladen, Lüftungselement - Isolierglas, gedämmtem Klappladen, Lüftungselement (B5) - metallbedampftem Isolierglas, ausgeschäumtem Rolladen, Lüftungselement (B6) ü v v > n^' k S eq ' F (W/(m 2 .K)) OW N qT S OW -0,37 -0,02 0,43 0,25 0,70 1,20 06 896,- B5 856,- -0,37 -0,02 0,43 0,15 0,6 1,1 -0,41 - 0,01 0,41 - 32,0 -1,7 37,2 21,6 60,5 103,7 -32,0 -1,7 37,2 13,0 51,8 95,0 -35,4 -0,9 34,6 (D M/m ) 2 204,- 218,- 258,- 271,- 312,- 253,- 324,- S ow N 134,307,499,- 96,269,460,- -142,-8,165,- 96,269,460,- -142,-8,165,- 58,230,422,- -157,- S 0 OW (DM/m 2 YN 338,511,702,- 314,486,678,- 116,251,424,- 367,539,731,- 170,304,477,- 310,483,674,- 167,320,478,- -222,-260,-278,- 29,28,29,- -168,-207,-225,- -28,-28,-28,- -171,-191,-224,- 2 (kWh/m a) EnK o (DM/m ) 'd K0=1K.o+EnK 2 AK 2 Erstinvest. e N q T 1-0 -+0 N '0 - 24,- 25,- 24,- (°o) -.10 9,2 16,6 49,0 56,4 58,2 65,6 - 28,5 -12,4 - 7,7 -206,0 -102,5 - 66,9 -28,5 -12,4 -7,7 -206,0 -102,5 - 66,9 -57,0 -25,0 -15,4 -217,2 -101,3 -69,2 - - 65,5 - 50,9 -39,7 8,5 - -8,1 -5,5 -4,0 -50,6 -37,3 -32,0 S OW (/) N c Ow N nK ° (%) 154,- ow S ° (D M/m ) cd ,--, .,-, an 0,25 C,70 1,20 0,35 0,8 1,3 B4 846,- B3 806,- 21,6 60,5 103,7 v +, ad N B2 631,- 30,2 69,1 112,3 1K o ^ +, cN 0 B1 591,- B 541,- Erstinvestition (DM/m2) (B4) 10 ±0 1-0 1-0 , 0 =0 7,2 -4,7 3,6 - 5,6 4,1 49,8 -40,5 -32,1 (+) = Aufwand, Ausgaben Zusätzliche Funktionen. und Erfüllungsgrad: Einblickschutz Verdunkelung Uitzeschutz Wetterschutz Einbruchschutz Blendschutz Schallschutz 'Fenster' Tabelle 5 (-) = Einsparung, Cewinn (Erläuterungen in Kapitel 6.3) o 1 2 3 o 1 2 3 IOW nUn NEE MEIN LI= Eli ENE 1 o 1 2 3 I l EOM l o 1 2 3 MUM 0 1 2 3 MEN ^^: ?l•: }:I}. PTT-1 E:::^ ( 1111 o = nicht erfüllt, 1 = schlecht erfüllt, o1 2 3 o 1 2 3 I I I fill MEE NEE MESS III 11e111 EEL Schallschutz 'Lüftung' ELI] i•::•^ ^.. ME! 2 = mäßig erfüllt, EIEEIIE 3 = gut erfüllt Die Rechenergebnisse sind nur im Zusammenhang mit den gewählten Randbedingungen zutreffend 112 lE^EpB System B - Rangfolge nach der Wirtschaftlichkeit Ein Bauherr mit dem Wunsch nach einem Einfachfenster und Rolladen z.B. als Verdunkelung und Wetterschutz (Kombination B) möchte den Wärmeschutz am geplanten Fenster verbessern. Er kann seine Auswahl unter den untersuchten Varianten B 1 bis B 6 treffen. Einflügeliges Drehkipp-Fenster mit - Isolierglas, einfachem Rolladen (B) - Isolierglas, ausgeschäumtem Rolladen (B1) - metallbedampftem Isolierglas, einfachem Rolladen (B2) - Isolierglas, ausgeschäumtem Rolladen, Lüftungselement (B3) - metallbedampftem Isolierglas, einfachem Rolladen, Lüftungselement (B4) - Isolierglas, gedämmtem Klappladen, Lüftungselement (B5) - metallbedampftem Isolierglas, ausgeschäumtem Rolladen, Lüftungselement (B6) Aus der Berechnung ergibt sich die folgende Rangfolge nach der Wirtschaftlichkeit: Rang Produktkombination Wirtschaftlichkeit Nord (min) - Süd (max) 1 B2 -39,7% -65,5% 2 B6 -32,0% -50,6% 3 B4 -32,1% -49,8% 4 B5 - 4,0% - 8,1% 5 B1 - 3,6% - 7,2% Ausgangslösung +0 6 Einsparung gegenüber B Mehraufwand 7 B3 + 4,1% + 8,5% Die Ergebnisse für Ost/West liegen zwischen den Werten von Nord und Süd Unter den gewählten Annahmen ist die Variante B 2 (Einfachfenster mit metallbedampftem Isolierglas und einfachem Rolladen) die wirtschaftlichste Lösung. Bei einfachem - das heißt nicht besonders abgedichtetem - Rolladen ist mit Einschränkungen auch die Funktion der Fensterlüftung gewährleistet. Die Innenfläche der gut dämmenden Verglasung kühlt auch während der Lüftung nicht übermäßig ab (Behaglichkeit). 113 Vergleich: Kombination B mit den Varianten B1 bis B6 Einfliigeliges Drehkipp-Fenster mit - Isolierglas, einfachem Rolladen (B) - Isolierglas, ausgeschäumtem Rolladen (B1) metallbedampftem Isolierglas, einfachem Rolladen (B2) - Isolierglas, ausgeschäumtem Rolladen, Lüftungselement (B3) - metallbedampftem Isolierglas, einfachem Rolladen, Lüftungselement - Isolierglas, gedämmtem Klappfaden, Lüftungselement (B5) - metallbedampftem Isolierglas, ausgeschäumntetn Rolladen, Lüftungselement (B6) B B1 B2 B3 B4 B5 (B4) B6 k r(W/(m 2 .K)) 2,6 2,6 1,4 2,6 1,4 2,6 1,4 2 .K)) 1,5 1,3 1,0 1,3 1,0 1,0 0,9 kF+tW (W/(m Kostenvergleich (DM/m 2 ) -1000 — - A Nord: 800 ^znwirtsch. n . N. V wirtsch. ^ N .. . . . --. . . :^: . . . . . . . . . .:•: , . , N . . . . ,.. . . . . . . . — . . .. ..... p1 -- 600 N Sü d. N N 400 A unwirtsch, R Q wirtsc. 200 , S ^ .. ^'-'-^ o s . e a': ii. ^ e, e • p J •-=• .^^ - -_ •^__ ^^ • J . . ^ __ _^` ... Q • v, m.• ^^ • , ^ • -_ __ _^-^= ,S • ^e • _ ;_ . Abb . 43 Summe der Aufwendungen in 15 Jahren Erstinvestition Energiekosten Baukosten./.Restwert + Baunutzungskosten . /. Energiekosten A Eigentliche Höhe der Baukosten./.Restwert + Baunutzungskosten . /. Energiekosten, die jedoch durch Energiekosteneinsparung kompensiert werden, Die mittlere und rechte Säule geben die Gesamtkosten für Schaffung, Unterhaltung und Nutzung einer Konstruktion in 15 Jahren an. Die Kosten für die Südseite sind wegen des solaren Wärmegewinns niedriger. Die Werte für Ost- und Westseite liegen etwa in der Mitte. 114 Vergleich: Kombination C mit den Varianten Cl bis C3 Einflügeliges Drehkipp-Fenster mit - Schallschutzisolierglas, einfachem Rolladen, Lüftungselement (C) - Schallschutzisolierglas, ausgeschäumtem Rolladen, Lüftungselement (Cl) - metallbedampftem Schallschutzisolierglas, einfachem Rolladen, Lüftungselement (C2) - Schallschutzisolierglas, gedämmtem Klappladen, Lüftungselement (C3) Erstinvestition (DPA/m2 ) k c ü W Y E r ä 0,28 0,73 1,23 C2 C1 C3 893,- 883,- 843,- 0,09 0,54 1,02 -0,13 0,27 0,68 0,18 0,63 1,13 eq'F (W/(m 2 •K)) OW N qT S OW N 24,3 63,1 106,3 15,6 54,4 97,6 -11,3 23,3 58,8 7,8 46,7 89,8 2 lK o(DM/m ) 273,- 286,- 327,- 268,- S OW N 107,280,472,- 69,242,433,- - 50,103,261,- 35,207,399,- K =1K ±E.nK S 0 ° ° OW (D M/m 2 ) N 381,553,745,- 355,527,719,- 277,430,588,- 302,475,667,- ±0 ±0 -'0 - 26,- 26,- 26,- -104,-123,-157,- - 79,- 78,-78,- ±0 6,3 11,3 12,6 (k Wh/m 2 a) EnK Q) s C 793,- ° (D M/m 2 ) cti b ^ cu a N 0 :=,f.: o K ° (D M/m 2 ) S OW N Erstinvest. (°o) N c:i `-, -,-+ PC1 Gq T S OW N ±0 `-0 10 - 35,8 - 13,8 -8,2 - 146,50 -63,1 -44,7 - 67,9 -26,0 -15,5 ° c Ow N ±0 t0 -20 - 6,8 -4,8 - 3,5 -27,4 -22,3 -21,1 - 20,6 -14,2 -10,5 1%) 01: (%) (+) = Aufwand, Ausgaben 0 1 2 3 (Erläuterungen in Kapitel 6.3) 0 l 2 3 Einblickschutz ... Verdunkelung ^ II MEE llitzeschutz Mal E8B6. Einbruchschutz. Blendschutz Schallsc h u t z 'Fenster' Schallschutz 'Lüftung' o = nicht erfüllt, Tabelle (-) = Einsparung, Gewinn Zusätzliche Funktionen. und Erfüllungsgrad: Wetterschutz Q . N :i 0 1 2 3 ni ^^^ CIE 0123 El= o 123 E I E.. 0 1 2 3 E.. IM 1811018 L"^ DM 2 = mäßig erfüllt, 1 = schlecht erfüllt, ... 11 ... 3 = gut erfüllt Die Rechenergebnisse sind nur im Zusammenhang mit den gewählten Randbedingungen zutreffend 115 0123 6 System C - Rangfolge nach der Wirtschaftlichkeit Ein Bauherr mit dem Wunsch nach einem Einfachfenster, einem ein fachen Rolladen und einem Lüftungselement (z.B. raus Schal.lschutzgründen, Ausgangslösung C) möchte den Wärmeschutz em geplanten Fenster verbessern. Er kann seine Auswahl unter den untersuchten Varianten C 1 bis C 3 treffen . Einflügeliges Drehkipp-Fenster mit - Schallschutzisolierglas, einfachem Rolladen, Lüftungselement (C) - Schallschutzisolierglas, ausgeschäumten Rolladen, Lüftungselement (Cl) - metallbedampftem Schallschutzisolierglas, ausgeschäumtem Rolladen, Lüftungselement (C2) - Schallschutzisolierglas, gedämmtem Klappladen, Lüftungselement (C3) Aus der Berechnung ergibt sich die folgende Rangfolge nach der Wirtschaftlichkeit : Rang Produkt- kombination Wirtschaftlichkeit Nord (min) - Süd (max) 1 C2 -21,2% -27,4% 2 C3 -10,5% -20,5% 3 Cl - 3,5% - 6,8% 4 C + 0 Einsparung gegenüber C Ausgang slösung Die Ergebnisse für Ost/West liegen zwischen den Werten von Nord und Süd. Unter den gewählten Annahmen ist die Variante C 3 (Einfachfenster mit Schallschutzisolierglas, gedämmtem Klappladen und Lüftungselement) die wirtschaftlichste Lösung. Es besteht jederzeit gute Lüftungsmöglichkeit. 116 Vergleich: Kombination C mit den Varianten Cl bis C3 Einflügeliges Drehkipp-Fenster mit - Schallschutzisolierglas, einfachem Rolladen, Lüftungselement (C) - Schallschutzisolierglas, ausgeschäumtem Rolladen, Lüftungselement (C1) - metallbedampftem Schallschutzisolierglas, einfachem Rolladen, Lüftungselement (C2) - Schallschutzisolierglas, gedämmtem Klappladen, Lüftungselement (C3) C k F ( W /(m 2 .K)) k F+tW (W/(m 2 .K)) Cl C2 C3 2 ,5 2,5 1,7 2,5 1,45 1,27 1,14 0,98 Kostenvergleich (DM/m 2 ) -1000 — T - Nord: 0® —.. .:•:• —.N unwirtsch . 8 0.. .A .... . . . .. ... ...... . . . ^: V wirtsch. - : . . N .. ..•` , — 600 — •. •: ••• . . • ^ N Süd. unwirtsch. ^Qo -. :;:;:,. S ' ..,.ti•:^:^: _ $ ^'^%irsch.:.... ^200— 4 ^ _^ .... •.•..$ : • ... -.1 =F. ^ =- _ _ ° ^ -__ Abb.44 Summe der Aufwendungen in 15 Jahren Energiekosten Erstinvestition Baukosten./.Restwert + Baunutzungskosten. /. Energiekos ten A Eigentliche Höhe der Baukosten . /.Restwert + Baunutzungskosten . /. Energiekosten , die jedoch durch Energiekosteneinsparung kompensiert werden, Die mittlere und rechte Säule geben die Gesamtkosten für Schaffung, Unterhaltung und Nutzung einer Konstruktion in 15 Jahren an. Die Kosten für die Südseite sind wegen des solaren Wärmegewinns niedriger. Die Werte für Ost- und Westseite liegen etwa in der Mitte. 117 Vergleich: Kombination D mit den Varianten Dl bis D5 Einflügeliges Drehkipp-Fenster mit - Isolierglas, Jalousie-Klappladen (D, Laden nicht benutzt) - Isolierglas, Jalousie-Klappladen (Dl wie D, jedoch Laden benutzt) - metallbedampftem Isolierglas, Jalousie-Klappladen (D2, Laden be nutzt) - Isolierglas, gedämmtem Klappladen, Innenöffner (D3, Laden benutzt) - Isolierglas, gedämmtem Klappladen, Innenöffner, Lüftungselement (D4, Laden benutzt) - metallbedampftem Isolierglas, gedämmtem Klappladen, Innenöffner, Lüftungselement (D5, Laden benutzt) Erstinvestition (DM/m2) k OW ( W/(m 2 •K)) ü Ul S eg,F E .°2, ^ Ä W +^ gd `b N }, m 0 N D1 D 561,- D2 561,- 651,- 0,66 1,11 1,61 0,75 1,21 1,68 -0,24 0,16 0,57 D3 D4 1199,- 984,0,15 0,60 1,10 0,15 0,60 1,10 D5 1289,- -0,45 - 0,05 0,36 qT S (k Wh /m 2 a) OW N 64,8 104,5 145,2 56,9 95,8 139,1 -20,7 13,8 49,2 13,0 51,8 95,0 13,0 51,8 95,0 -38,7 -4,3 31,1 1K o(DM/m2) 180,- 180,- 233,- 403,- 456,- 509,- EnK o 288,4 6 4,- 253,- - 92,- 58,- 58,- -172,- 645,- 618,- 218,21 422,- 02 422,- 138,- 468,644,825,- 433,605,798,- 141,295,452,- 460 , 633,824,- 513,686,877,- 337,490,647,- - 35,- 39,- 27,- -327,-349,-373,- -8,-11,-1,- 45,42,52,- -131,- 2 (DM/m ) K =1K +EnK ° ° (D M /m 2 ) S OW N S ° OW N o K ° (D M/m 2 ) S OW N e q rd (7) •^ W ,,IC T ±0 ±0 ±0 ±0 S OW N ±0 ±0 '0 - 12,2 OW ±0 - N 20 - Erstinvest. (°o) N *0 -8,3 - 4,2 , (%) (+) = Aufwand, Ausgaben 75,4 113,7 129,8 -131,9 - 86,8 -66,1 -79,9 -50,4 -34,6 -79,9 -50,4 -34,6 -159,7 -104,1 -78,6 - 69,8 -1,6 1,8 - ^ + + -27,9 -24,0 -21,5 ±0 9,8 6,4 6,4 Tabelle 7 (-) = Einsparung, Cewinn Zusätzliche Funktionen. und Erfüllungsgrad: o 1 2 3 Einblickschutz 16,- -54,2 -45,2 6,3,3 (Erläuterungen in Kapitel 6.3) o 1 2 3 o 1 2 3 o 1 2 3 Il NNE o 1 2 3 0 1 2 3 EEO ^--^---^7 n.. NEE Verdunkelung Nitzeschutz F . : t. :•.I_ EMU NMI Wetterschutz Einbruchschutz Blendschutz -154,-178,- f:::::3 ^ I nn^ ^^-(^ EEO =1 I ^ Schallschutz 'Fenster' Schallschutz 'Lüftung' o = nicht erfüllt, 1 = schlecht erfüllt, 2 = mäßig erfüllt, 3 = gut erfüllt Die Rechenergebnisse sind nur im Zusammenhang mit den gewählten Randbedingungen zutreffend 118 I 0 1 2 3 System D - Rangfolge nach der Wirtschaftlichkeit Wählt ein Bauherr ein Zusatzelement als temporären Wärmeschutz am Fenster, muß er sich über den Aufwand im klaren sein, der für eine gleichbleibend richtige Nutzung notwendig ist. Die Erfahrung zeigt, daß gerade beim Element Klappladen die Nutzung durch die umständliche Außenbedienung nicht immer optimal stattfindet. Die Ausgangssituation ist hier ein Einfachfenster mit Isolierglas und Jalousie-Klappladen, der aber nicht genutzt wird. Die Varianten Dl und D4 zeigen auf, wieviel eingespart werden kann, wenn der Laden mit einer Wärmedämmung versehen und richtig benutzt wird. Weiter zeigen die Ergebnisse, ob ein Mehraufwand für Bedienkomfort und damit verbesserte Nutzung lohnend ist. Einflügeliges Drehkipp-Fenster mit - Isolierglas, Jalousie-Klappladen, Laden nicht benutzt (D) - Isolierglas, Jalousie-Klappladen, jedoch Laden benutzt (D1 ) - metallbedampftem Isolierglas, Jalousie-Klappladen, Laden benutzt (D2) - Isolierglas, gedämmtem Klappladen, Innenöffner, Laden benutzt (D3) Isolierglas, gedämmtem Klappladen, Innenöffner, Lüftungselement, Laden benutzt (D4) metallbedampftem Isolierglas, gedämmtem Klappladen, Tnnenöffner, Lüftungselement, Laden benutzt (D5) Aus der Berechnung ergibt sich die folgende Rangfolge nach der Wirtschaftlichkeit : Rang Produkt- kombination Nord ( min) - Süd (max) 1 D2 -45,2% -69,8% 2 D5 -21,5% -27,9% 3 D1 -3,3% -7,5% 4 D3 0 5 D 6 D4 Wirtschaftlichkeit - 1,6% ( 0 /W -1,8%) + 0 + 6, Ausgangslösung + 4% Einsparung gegenüber D 9, 8% Mehraufwand Wo nichts anderes vermerkt, liegen die Werte für Ost/West zwischen denen von Nord und Süd. 119 An diesem Ergebnis ist folgendes interessant: - Es zeigt sich, daß unter den angenommenen Bedingungen der Fall D (Einfachfenster mit Isolierglas und nicht benutztem Jalousie-Klappladen) wirtschaftlich gleichwertig ist mit der Variante D3 (Einfachfenster mit Isolierglas, gedämmtem Klappladen, der über einen Innenöffner tatsächlich benutzt wird). Die Wirtschaftlichkeit der Lösungen Dl und D4 liegt nahe bei diesen Werten. - Andererseits läßt sich das wirtschaftlichste Ergebnis mit Variante D2 (Einfachfenster mit metallbedampftem Isolierglas und benutztern Jalousie-Klappladen) erzielen. Wie eingangs ausgeführt, wird bei der Gruppe D von der Verpflichtung ausgegangen, am Gebäude Klappläden zu erhalten oder anzubringen. Wie der Vergleich von D und DI zeigt, würde die Nichtbenutzung des Jalousie Klappladen am wirtschaftlichen Ergebnis wenig ändern. Erst die Ergänzung mit metallbedampftem Isolierglas D2 verbessert die Wirtschaftlichkeit erheblich. Attraktiv wird diese Lösung zusätzlich durch die gute und einfache Lüftungsmöglichkeit: Fensterlüftung ohne übermäßige Abkühlung der inneren Fensterfläche. - Das Lüftungselement in Variante D4 sichert zwar tendenziell die Vermeidung überhöhter Lüftungswärmeveriuste, muß jedoch ebenso bewußt bedient werden, wie die Lüftung über das Fenster. Die Temperatur der inneren Fensterfläche bleibt hier am höchsten. 120 Vergleich: Kombination D mit den Varianten Dl bis D5 Einflügeliges Drehkipp-Fenster mit - Isolierglas, Jalousie-Klappladen (D, Laden nicht benutzt) - Isolierglas, Jalousie-Klappladen (D1 wie D, jedoch Laden benutzt) metallbedampftem Isolierglas, Jalousie-Klappladen (D2, Laden be nutzt) - Isolierglas, gedämmtem Klappladen, Innenöffner (D3, Laden benutzt) - Isolierglas, gedämmtem Klappladen, Innenöffner, Lüftungselement (D4, Laden benutzt) - metallbedampftem Isolierglas, gedämmtem Klappladen, Innenöffner, Lüftungselement (D5, Laden benutzt) D 2 k ( F 10(m .10) (h`/(m2.K)) k F+tW Dl 6 2, - D2 D3 D4 D5 2,6 1,4 2,6 2,6 1,4 2,4 1,33 1,0 1,0 0,75 Kostenvergleich ^ 7 ((D1`.1/m2)) -- 1000 -Nord: N A unwirtsch. Q (^. ^ ....q.......... .. VOV CJ V a w rtsch. : N :.. .......N..........aas.a s ::•.• - ^ as N e... ;•... .. • ••, ...... • N Süd: 600 A unwirtsch. v wirtsch. . S, .. . ..S. .... :.... N .. 1 .. ^ _ 400 S =-_ ... .`^ •^ .. v _-_ =__ W 200 Abb. 45 Summe der Aufwendungen in 15 Jahren Energiekosten Erstinvestition Baukosten ./.Restwert + Baunutzung skosten . /.Energiekosten i' Eigentliche Höhe der Baukosten./.Restwert + Baunutzungskosten./.Energiekosten, die jedoch durch Energiekosteneinsparung kompensiert werden. Die mittlere und rechte Säule geben die Gesamtkosten für Schaffung, Unterhaltung und Nutzung einer Konstruktion in 15 Jahren an. Die Kosten für die Südseite sind wegen des solaren Wärmegewinns niedriger. Die Werte für Ost- und Westseite liegen etwa in der Mitte. 121 Heizkostenersparnis mit Hilfe der günstigsten Variante für eine Wohnung mit 8 Fenstern von je 1,75m , in DM (Barwert),davon 3 Südfenster, 4 Ost- oder Westfenster, 1 Nordfenster Einflügel. Drehkippfenster mit -lsolierglas (System A) - metallbedampftem Isolierglas (Al) S 5,25m2x421 DM/m 2 = 2210 DM 2 OW 7,001- x597 DM/m 2 = 4179 DM " N 1,75m2x778 DM/m 2 = 1362 DM 7751 DM 2 5 25m x106 DM/m22 = 557 DM ' 2 7 , 00m x259 DM/m = 1813 DM DM/m 2 = 728 DM 1,75m 2 3098 DM Ersparnis im Betrachtungszeitraum von 15 Jahren 4653 DM Einflügel. Drehkippfenster mit -Isolierglas, einfachem Rolladen (System 13) S OW N 5,25m 2x338 DM/m2 = 1775 7,00m 2 x511 DM/m 2 = 3577 1,75mx702 DM/m 2 = 1229 2 5:1 metallbed. Isolierglas, einfachem Rolladen (B2) DM DM DM DM 5,25m 2 x116 DM/m 22 = 609 DM 7,00mx251 DM/m = 1757 DM 2 1, 75mx424 2 DM/m = 742 DM 3108 DM Ersparnis im Betrachtungszeitraum von 15 Jahren 3473 DM Einflügel. Drehkippfenster mit -Schallschutzisolierglas, einfachem -metallbed. SchallschutzisoRolladen, Lüftungselement (System C) lierglas, einfachem Rolladen (System C7 Lüftungselement (C2) S 5,25m2x301 DM/m 2 = 2000 DM OW 7,00m x553 DM/m ` = 3871 DM N 2 1,75mx745 DM/m 2 = 1304 DM 5,25m2x227 DM/m 2 = 1454 DM 7,00m x430 DM/m = 3010 DM 7175 DM. 5493 DM 1,75m - x588 DM/m 2 = 1029 DM Ersparnis im Betrachtungszeitraum von 15 Jahren 1682 DM Einflügel. Drehkippfenster mit -Isolierglas, Jalousie-Klappladen Laden nicht benutzt (System D) -metallbed. Isolierglas, Jalousie-Klappladen, Laden nicht benutzt (D2) S 5,25m22x468 DM/m 2 = 2457 DM OW 7,00m x644 DM/m 2 = 4508 DM DM /m 2 = 1444 DM 2 N 1, 75mx825 5, 25mx141 DM/ m = 740 DM 7,00m 2x295 DM/m 2 = 2065 DM 8409 DM 3596 DM 1,75m x452 DM/m = 791 DM Ersparnis im Betrachtungszeitraum von 15 Jahren 4813 DM 122 So zeigen sich unter den gewählten Randbedingungen Einsparungsmöglichkeiten zwischen rund 1700 DM und 4800 DM (Barwert) . In all diesen Fällen trägt eine Erhöhung des permanenten Wärmeschutzes - das metallbedampfte Isolierglas - zur wirtschaftlichen Verbesserung der Systeme wesentlich bei. Die Beiträge der anderen Elemente der Systeme sind auch unter dem Aspekt ihres Zusatznutzens zu werten, der jedoch in dieser Rechnung nicht zum Ausdruck kommen kann. 7.4 Die Rolle des permanenten Wärmeschutzes Machen die gut dämmenden Verglasungen den temporären Wärmeschutz überflüssig? Diese Frage ist hier nur unter Bedingungen des Wohnungsbaus, also wohl mittlerer Beanspruchunne, untersucht. Die Rechenbeispiele zeigen, daß dort, wo ein Element für temporären Wärmeschutz rentabel eingesetzt werden kann, auch die Kombination mit metallbedampftem Isolierglas - in verminderten Größenordnungen - rentabel ist (vgl. Fälle B mit B2, B3 mit B6, C mit C2 und D4 mit D5). Wo der temporäre Wärmeschutz das Fenster dicht abdecken muß, wird in den meisten Räumen ein Lüftungselement notwendig. Es beeinflußt 2 die Wirtschaftlichkeit mit Baunutzungskosten von ca. 50,- DM/m Fensterfläche in 15 Jahren (Barwert), (vgl.Fälle El mit 133, B2 mit B4, D3 mit D4). Die korrekte Benutzung des temporären Wärmeschutzes ist Bedingung dafür, daß die errechnete Wirtschaftlichkeit sich einstellt. Wo man davon ausgehen muß, daß sie vernachlässigt wird (gerade bei Wohnungen?) kann ein erhöhter permanenter Wärmeschutz eher die Wirtschaftlichkeit sichern. 123 8, Zusammenfassung Urn dem Planenden für seine eigene Situation rationale Entscheidungen zur Frage des Wärmeschutzes am Fenster zu ermöglichen, werden ihm angeboten: - Hinweise zur grundsätzlichen Anwendung und Wirkungsweise von temporärem Wärmeschutz - praktikable technische Lösungen des temporären Wärmeschutzes und des permanenten Wärmeschutzes am Fenster mit bauphysikalischen Daten und Preisangaben - ein Berechnungsverfahren zur Ermittlung der Wärmebilanz. Berücksichtigt werden die Transmissionswärmeverluste, die Erhöhung des Wärmeschutzes durch temporäre Maßnahmen und der Wärmegewinn durch Sonneneinstrahlung ein Berechnung sverfahren zur Ermittlung der Wirtschaftlichkeit aus der Wärmebilanz und den Baunutzungskosten, das erlaubt, auch subjektive sowie sich ändernde äußere Einflußgrößen zu berücksichtigen. - eine Hilfe zur Klärung und Gewichtung erwünschter Eigenschaften des Systems (alle Vorrichtungen zum temporären Wärmeschutz bieten auch zusätzliche Nutzungsmöglichkeiten) - die berechneten Ergebnisse für 4 Gruppen von Anwendungsfällen mit insgesamt 24 Beispielen. - Eine Zusammenschau und Erläuterung der Ergebnisse. Der Planende kann also die eigenen Wünsche und Möglichkeiten wie folgt prüfen: - Anhand der Grundlagendarstellung und der Übersicht über marktgängige Produkte lassen sich die grundsätzlich in Betracht zu ziehenden Lösungen eingrenzen (Kapitel 1 und 3), - anhand der Produktkombinationen (Systeme, Kapitel 6) und ihrer genaueren rechnerischen Untersuchung (Kapitel 7) läßt sich die Frage der Wirtschaftlichkeit auf verallgemeinerten Grundlagen einschätzen, - anhand der ausführlichen Darstellung der für die Beispiele benutzten Daten und der Rechengänge (Kapitel 4 und 5) läßt sich für den Einzelfall die Datengrundlage revidieren und die individuelle Berechnung aufstellen. 8.1 Produktübersicht Und Produktkombinationen Die zu untersuchenden Systeme setzen sich aus den Elementen Fenster, temporärer Wärmeschutz und Lüftung zusammen. Eine größere Zahl marktgängiger Produkte wird mit Hinweisen auf ihre Anwendung vorgestellt. Das Element Fenster braucht für den Untersuchungszweck an sich nicht variiert zu werden, deshalb wird von einer der häufigsten 124 Erscheinungsformen im Wohnungsbau ausgegangen: Einflügeliges Einfachfenster aus Holz mit Drehkipp-Beschlag, keine Fensterteilung , Größe 1,75 qm (Rohbaurichtmaß) . Wegen der interessanten Alternative eines erhöhten permanenten Wärmeschutzes wird aber neben den normalen Isolierglas auch das metallbedampfte betrachtet. Auch das Element Lüftung braucht in nur einer Ausführung einbezogen zu werden: als unter oder neben dem Fenster eingebautes schalldämmendes Lüftungselement. Die freie Lüftung wird beibehalten, der temporäre Wärmeschutz erfordert keinen mechanischen Lüfter. Recht groß erscheint dagegen die Zahl von Vorrichtungen zum temporären Wärmeschutz. Davon sind Vorhang, Rollo, Rolladen und Klappladen als gängige Erscheinungen in die weitere Betrachtung einbezogen. Automatische Regelungen und Steuerungen können unberücksichtigt bleiben. Es werden nun vier Gruppen von Anwendungsfällen gebildet, in denen - von vier Grundstandards ausgehend, - temporärer Wärmeschutz und Verglasung variiert werden. Kommt ein dichtschließender temporärer Wärmeschutz zur Anwendung , wird stets auch ein Lüftungselement vorgesehen. 8.2 Die Wärmebilanz des Fensters D'a am Fenster nicht nur Wärmeverluste sondern auch Wärmegewinne auftreten, muß eine Wärmebilanz die Grundlage der Wirtschaftlichkeitsberechnung bilden. In die Wärmebilanz von Fenstern mit temporärem Wärmeschutz gehen also neben den Transmissionswärmeverlusten des Fensters die Solarwärmegewinne der Verglasung und die Transmissionswärme-Einsparung durch den temporären Wärmeschutz ein. Die Lüitungswärmeveriuste werden nicht dem System Fenster mit Zubehör zugeschrieben. Sie sind primär nutzungsabhängig und werden hier ausgeklammert. Das angewandte Bilanzierungsverfahren nach Gertis und Hauser arbeitet mit einem äquivalenten Wärmedurchgangskoeffizienten, so daß alle bisherigen Verfahren der Berechnung des Wärmebedarfs weiterverwendet werden können. Der Gewinn an Sonnenenergie wird darin mit dem Strahlungsgewinnkoeffizienten und dem Gesamtenergiedurchlaßgrad der Verglasung erfaßt, die Einsparung durch den temporären Wärmeschutz mit einem Deckelfaktor, der gleichfalls äußere Umstände und Materialeigenschaften berücksichtigt. 8.3 Die Wirtschaftlichkeitsberechnung Ziel ist es, die Baunutzungskosten der verschiedenen Lösungen zu vergleichen und außerdem die unterschiedlichen zusätzlichen Funktionen dieser Lösungen nicht zu vernachlässigen. 12 ^ Zur Berechnung der Baunutzungskosten werden Baukosten, Unterhaltungskosten und Betriebskosten (Energiekosten) benötigt. Sie sind von objektbezogenen (Baupreise), subjektbezogenen (Steuern) und gesamtökonomischen (Konjunktur) Größen beeinflußt. Diese Größen werden für die Rechenbeispiele soweit möglich festgelegt, können aber für jeden Anwendungsfall neu bestimmt werden. Zur Projektion auf einen einheitlichen Zeitpunkt werden die im Laufe des Betrachtungszeitraums anfallenden Kosten mit Hilfe der Barwertmethode diskontiert. Das Kriterium der Wirtschaftlichkeit hinsichtlich des Wärmeschutzes - das zahlenmäßig ausgedrückt ist - wird durch ein Bewertungssystem für Zusatzfunktionen und für den Erfüllungsgrad zusätzlicher Funktionen ergänzt. Mit seiner Hilfe kann der Planende klären und abwägen, welche Eigenschaften das System seiner Wahl haben soll. 8.4 Ergebnisse der Berechnungen Die Wirtschaftlichkeit als Entscheidungsgrund für die Wahl eines Systems ist zu relativieren, der sonstige Nutzen der Bauelemente und die Handlichkeit sind in der Praxis , von großem Einfluß. Unter Systemen gleicher oder ähnlicher Wirtschaftlichkeit kann sich dennoch die Energiebilanz wesentlich unterscheiden - dem energiesparenden System kann und sollte dann der Vorzug gegeben werden. Die Rechenergebnisse sind nur soweit auf Anwendungsfälle übertragbar, wie Fenster ähnlicher Konstruktion und Größenordnung sowie vergleichbare Randbedingungen vorliegen. Wichtige Rechenergebnisse sind sowohl tabellarisch als auch grafisch dargestellt. Für alle Systeme und ihre jeweils wirtschaftlichste Variante wird der Fall einer Wohnung berechnet. Dabei zeigen sich unter den gewählten Randbedingungen bei einer Wohnung mit 3 Südfenstern, 4 O-W-Fenstern und 1 Nordfenster in 15 Jahren Einsparungsmöglichkeiten zwischen 1 700 DM und 4 800 DM Barwert. In all diesen Fällen trägt eine Erhöhung des permanenten Wärmeschutzes - das metallbedampfte Isolierglas - zur wirtschaftlichen Verbesserung der Systems wesentlich bei. Die Rechenbeispiele zeigen, daß dort, wo ein Bauteil für temporären Wärmeschutz rentabel eingesetzt werden kann, auch die Kombination mit metallbedampftem Isolierglas - in verminderten Größenordnungen - rentabel ist. Wo der temporäre Wärmeschutz das Fenster dicht abdecken muß, wird in den meisten Räumen ein Lüftungselement notwendig, was die Wirtschaftlichkeit etwas beeinträchtigt. Die korrekte Benutzung des temporären Wärmeschutzes ist Bedingung dafür, daß die errechnete Wirtschaftlichkeit sich einstellt. Sonst sollten die Wärmeverluste durch erhöhten permananten Wärmeschutz verringert werden. 126 LITERATURVERZEICHNIS Bundesministerium für Raumordnung, Bauwesen und Städtebau (Hrsg ): Wohnungslüftung/Wohnungsheizung in Zukunft. 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