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Welche Energieeinsparung erfolgt bei einer nachträglichen Wärmedämmung der Außenwand?

Um das Klima zu retten, sollen auch die Außenwände der Wohngebäude mit einer dicken Wärmedämmung versehen werden. Was sich hinter der Politik der Klimakatastrophe verbirgt, erklärt Dr. Wolfgang Thüne .

Ausgangswerte einer thermisch guten monolithischen Außenwand

Ein Einfamilienhaus hat mit 10 x 8 m Grundfläche und einer Höhe von circa 3 m, abzüglich der Fenster und Haustür eine Fläche der Außenwand von circa 100 m2. (Der Giebel, die Fläche zum Dach und Fußboden werden hier nicht berücksichtigt.)

Die übliche Berechnung für das Heizen erfolgt nach Gradtagzahlen. Hier sollen die durchschnittlichen Temperaturen während der üblichen Heizperiode aus Minimum und Maximum z. B. für Leipzig verwendet werden.Diese betragen für Oktober 10°C, November 5°C, Dezember 2°C, Januar 0,5°C, Februar 2°C, März 5°C, April 9°C, was eine durchschnittliche Außentemperatur von circa 4,8 K entspricht.
Alle Zimmer in dem Haus sollen konstant eine Zimmertemperatur von 20°C haben.

Die Außenwand besteht aus Ziegelsteinen mit einer Rohdichte 1200 kg/m3 und hat (einschließlich des Innen- und Außenputzes) eine Stärke von 39 cm. Diese Konstruktion hat einen U-Wert von 1,05 W/m2K.

Dieser U-Wert bedeutet, dass in diesem Fall 1,05 W durch einen Quadratmeter Wandfläche bei einer Temperaturdifferenz von 1 K pro Stunde fließen.

Bei dieser Außenwand fließen während der Heizperiode (Oktober bis April) circa:
1,05 W/m2K x 100 m2 x (20°C - 4,8°C) x 7 Monat x 30 Tage 24 Stunden = 8043,84 kWh

1 Liter Heizöl hat einen Heizwert von 9,8 kWh

8043,84 kWh ./. 9,8 kWh/LiterÖl = 820,8 Liter Öl.

Der benötigte Energiebedarf zum Heizen nur für das Bauteil Außenwand beträgt circa 820 Liter Heizöl. Bei einem Preis 03.08.2021 mit 0,70 Ct./Liter betragen die Heizkosten 574,56 Euro. Anfang 2021 lagen die Kosten für das Heizöl noch bei 55 Ct./Liter. Nicht berücksichtigt sind die Flächen zum Keller/Bodenplatte, zum Dachboden und die Fenster sowie der Wärmeverlust durch das Lüften.

Welche Vorteile bringt eine nachträgliche Wärmedämmung?

Eine nachträgliche Wärmedämmung auf der Fassade soll der theoretische U-Wert auf 0,5 kWh verringen.

0,5 W/m2K x 100 m2 x (20°C - 4,8°C) x 7 Monat x 30 Tage x 24 Stunden = 3830,4 kWh

3830,4 kWh ./. 9,8 kWh = 390,9 Liter Öl.

Es erfolgt eine theoretische Heizöleinsparung von 430 Liter, was bei 0,55 Euro/Liter 236,5 Euro bzw. bei 0,7 Euro/Liter 301 Euro pro Jahr entspricht.

Ein Wärmedämmverbundsystem hält etwa 20 Jahre und muss dann saniert bzw. erneuert werden. Von der gesamten benötigten Heizenergie macht der Lüftungsverlust etwa zwischen 30 bis 50% aus. Je höher die Luftfeuchtigkeit bei gleicher Temperatur ist, so größer ist die enthaltene Wärmeenergie, siehe Mollier-h.x-Diagramm.
In einem Haus, wo gewohnt wird, erfolgt zwangsläufig auch eine Feuchteproduktion, durch Atmen, Körperausdünstung, Kochen, Duschen usw. Abhängig von dieser Feuchteproduktion ist eine bestimmte Lüftungsanzahl erforderlich. Unabhängig davon ist eine hygienische Lüftung erforderlich. Mit der nachträglichen Wärmedämmung der Außenwand erfolgt somit keine jährliche Heizkosteneinsparung von 301 Euro, sondern nur zwischen 150 bis 200 Euro. 100 bis 150 Euro entfallen auf den Wärmeverlust durch das Lüften. Aus wirtschaftlicher Sicht sollten die Kosten für die nachträglichen Maßnahmen einer Fassadendämmung bei dieser Wandkonstruktion nicht mehr als 4000 Euro betragen (200 Euro x 20 Jahre).

Nach 20 Jahren fallen dann nicht nur die Kosten für Demontage und Sanierung des Dämmsystems, sondern auch die Entsorgung des Sondermülls an.

Betrachte man die Kurve im Bild 1, so wird mit einer Dämmstoffstärke von circa 6 cm ein U-Wert von 0,5 W/m2K erreicht. Eine U-Wertverbesserung um 0,2 auf 0,3 W/m2K erfordert eine Dämmstoffstärke von 11 cm, also eine annähernde Verdopplung des späteren Dämmstoffmülls. Die theoretische Energieeinsparung liegt bei:

0,2 W/m2K x 100 m2 x (20°C - 4,8°C) x 7 Monat x 30 Tage x 24 Stunden = 1532,16 kWh

1532,16 kWh ./. 9,8 kWh Öl = 156,34 Liter Öl,

was bei 0,7 Euro/Liter eine Einsparung von 109 Euro entspricht.

Ein Haus muss aus hygienischen Gründen gelüftet werden. Bei einem großen U-Wert ist die Energiemenge, welche beim Lüften entweicht im Verhältnis zur gesamten Heizenergie relativ klein. Je kleiner der U-Wert ist, so größer wird der Anteil des Verhältnisses. Bei diesem U-Wert von 0,3 W/m2K liegt der Anteil des Wärmeverlustes durch die Konstruktion bei etwa 30% und 70% für das Lüften.

Bei diesem Beispiel wird durch diese Maßnahme keine Energieeinsparung von 109 Euro erzielt, sondern lediglich 33 Euro. Bei einer angenommenen Nutzungszeit von 20 Jahren sollte die 11 cm dicke Außendämmung gegenüber der 6 cm nicht mehr als 660 Euro kosten. Bei der 100 m2 großen Außenfläche sind das 6,60 Euro/m2 mehr.

Mit diesem Beispiel wird der Schwindel mit einer Superdämmung an der Fassadenfläche deutlich.

Die nachträgliche Dämmung der Außenwand hat Vor- aber auch Nachteile.

Der wesentliche Vorteil besteht in der Erhöhung der inneren Oberflächentemperatur an kalten Tagen. Was eine angenehmeres Raumklima verschafft. Der Nachteil besteht in die Behinderung des Energie- und Feuchtetransportes innerhalb und durch den Wandquerschnitt. Bei einer monolithischen Bauweise erfolgt mehr oder weniger abhängig von der Form und der verwendeten Baustoffe, eine energetische Verbindung zur Umwelt. Bei einem mehrschichtigen Aufbau, wo ohnehin der Wassertransport durch Sperrschichten unterbrochen wird, ist die energetische Verbindung zur Umwelt unterbrochen bzw. gestört. Ein Raum aus Betonwänden ist z. B. ein energetischer Nullraum.

Grundsätzlich spricht nichts gegen eine nachträgliche Dämmung bei einer vorhandenen energetisch sehr ungünstigen Wandkonstruktion, wenn diese vollständig überschattet ist, somit keine solaren Energiegewinne erfolgen können (siehe Ueff.-Wert) und ein großer U-Wert vorliegt, siehe Tool zur Berechnung des U-Wertes. Eine Entscheidung sollte Fallweise für das jeweilige Bauteil bzw. für die Fassadenfläche erfolgen. Neben dem Wärmedämmverbundsystem gibt es die bessere vorgehängte Fassade oder ein vorgesetztes Mauerwerk außen (oder innen) z. B. aus Gasbetonsteinen.

Im mehrschichtigen Mauerwerk auch mit Hohlräumen ist der gekoppelte Feuchte- und Wärmetransport gestört und kann zur lokalen Feuchterhöhung an den Oberflächen bzw. im Wandquerschnitt führen. Bei einer bewährten schadensfreien Wandkonstruktion sollte man daher immer überlegen, ob man wirklich das Risiko von Folgeschäden eingehen möchte. Bewährt haben sich Strahlenheizungen als Fußbodenheizung oder Randleistenheizungen, welche die Innenräume gleichmäßig temperieren und zudem Energie sparen.

Wirtschaftlich und energetisch sinnvolle nachträgliche Maßnahmen sind die Dämmung des Fußbodens bzw. Kellerdecke und Zimmerdecke zum Dachboden bzw. die Dachschrägen. Bei einem gut erhaltenen Kastenfenster können Fensterläden bzw. Außenjalousien angebracht werden. Diese Maßnahmen sind wirtschaftlich und bei fachgerechter Ausführung sind bauphysikalische kaum Schäden zu erwarten.

Kurve Transmissionswärmeverlust
Bild 1: Grafik von Prof. Dr.-Ing. C. Meier, Abhängigkeit des U-Wertes von der Dämmstoffstärke

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