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Nicht gewerblich-unabhängig - INFO-Übersicht: http://www.info-sd.de/ 

Baustoffe+Energie

(NE 3)

Inhalt

Die Baustoffauswahl ist oft schwierig (NA 3.1) -  Der Bauanfang von unten, die Berechnung von oben (NA 3.2) - Die Massiv-Wandauswahl (NA 3.3) - Wichtig: Die Energieeinsparung (NE 3.4) - Den Energieverbrauch senkende Maßnahmen (NE 3.5) - Die Heizung ist Teil des Gesamtenergieverbrauchs (NE 3.6) -Der Primärenergiebedarf ist wichtig (NE 3.7) -Die Wärmedämmung der Außenhülle (NE 3.8) - Stahlbeton + Beton allgemein  (NE 3.9) -Erdbebenbemessung in wenigen Gebieten (NE 3.10) - Stahl ist Festigkeit (NE 3.11) - Die Treppen Grundlagen (NE 3.12) - Vom Holz zum Dach (NE 3.13) - Nachhaltige Baustoffe im Netz (NE 3.14)

Für Innenwände, Aus-, Umbau, Sanierung und Energieeinsparung siehe auch http://www.hausanierungspraxis.de/

Vorher müssen die Baustoffe genau ausgesucht werden. Tragfähigkeit, Wärmedämmung, Dampfdiffusion...
... vieles ist zu bedenken. Die Baufachleute beraten dabei gerne.

 

Die Baustoffauswahl ist oft schwierig (NE 3.1)

Auf dem Baumarkt ist unglaublich viel zu finden. Heute haben alle die Qual der Wahl mit einem fast unglaublich großen Angebot. Darum kann nachfolgend auch nur ein kleiner Überblick vermittelt werden. Zur Einführung wird etwas über die Festigkeitsberechnung berichtet, weil sie viel mit der Baustoffauswahl zu tun hat.

Die kontinuierlich ansteigenden Energiekosten und die neuen Gesetze zur Althaus-  und Neubauisolierung treiben die Isolierstoffpreise und -Lieferzeiten oft in die Höhe. Isolierstoffe aus Ölprodukten verteuern sich zwangsläufig mit den Ölpreiserhöhungen. Siehe auch  www.haussanierungspraxis.de .

Nach allen deutschen Landesbauordnungen bedürfen Baustoffe einer bauaufsichtlichen Zulassung. Eine kompetente Bauberatung weiß oder überprüft meistens, ob diese vorhanden ist.

Viele Baustoffe wurden und werden an anderer Stelle besprochen. Viele weitere sollen jetzt folgen. Obwohl es nicht alle sind, ermöglichen sie zusammen zuletzt doch einen gewissen Überblick.   

   

Der Bauanfang von unten, die Berechnung von oben (NE 3.2)

Weil wir glücklicherweise die Erdanziehungskraft haben, fällt alles nach unten, das Dach auf die Wände oder Stützen, die Bewohner auf die Decken und diese wieder auf die Wände oder Stützen und so fort. Zusammen lastet alles auf der Erde oder dem Sumpf oder dem Wasser – in jedem Falle unten. Darum rechnet der Statiker  oder Tragwerksplaner seine Statik oder Festigkeitsberechnung auch von oben beginnend bis zum Baugrund.

Wichtig ist dabei nur die Tragfähigkeit oder Druckfestigkeit aller beteiligten Stoffe, die dann in den unterschiedlichsten Dimensionen ausgedrückt werden -  damit, so hat es den Anschein, sich zuletzt keiner mehr hindurch findet. Vor allem der Laie nicht. Dies ist aber nicht beabsichtigt, sondern liegt eher an dem international durch das von Newton (abgekürzt N) durch die Erdanziehung statt der früheren kg oder Tonnen. 

Viele Abkürzungen werden verwandt, von denen einige zum besseren Verständnis nachfolgend genannt werden: 1000kg=1to=10kN=10000N, 1kN/qm=100kg/qm=0,001MN/qm, 1MN/qm=1N/qmm,10kN=1000kg=1to,  1kNm=100 kgm.

M =Moment (kNm = kN x m = Kraft x Hebelarm), N = Normalkraft oder Newton, Q = Querkraft, b/d = Breite zu Dicke, H= Horizontalkraft, V = Vertikalkraft, e = Entfernung oder Abstand, o.N = ohne Nachweis, EG = Eigengewicht oder Erdgeschoss, , DG = Dachgeschoss, LF-H = Lastfall Hauptlasten, Lastfall Hz = Haupt- und Zusatzlasten (wie Wind)., G = g = Eigengewicht des Bauteils, P = Einzellast,  p = Verkehrslast, W = Windlast oder Widerstandsmoment, I = Trägheitsmoment. WDVS= Wärmedämmverbundsystem usw.

Der von oben nach unten rechnende Statiker berücksichtigt dabei alle hinzu kommenden Lasten (nach DIN 1055): Auf das Dach wirken Schnee und Wind, dann kommen bei jeder Decke die Nutzlasten (wie z. B. 1,5 kN/qm=150 kg/qm für Wohn- und Aufenthaltsräume) hinzu. Öffnungen müssen dabei überbrückt, berechnet und die Lasten seitlich abgeleitet werden. Alles wird immer schwerer, bis es bei den Fundamenten angelangt ist. 

   

Die Massiv-Wandauswahl (NE 3.3)

1.      Die Qual der Wahl für tragende Wandteile

Alle Wandbaustoffe sind empfehlenswert, ökologisch fast gleich gut und bei Fertigung in Deutschland bauaufsichtlich zugelassen. Der Bauwillige findet sich kaum durch das große Angebot hindurch. Darum muss zuerst die Frage des Bedarfs geklärt sein. Was will oder brauche ich? Dabei soll ein Grob-Überblick helfen. Die Lieferwerke informieren auf ihrer Web-Seite weiter. Wichtig sind die Rohdichte- und  Festigkeitsklassen sowie die Eigenlast des Mauerwerks. Für die Wärmedämmung ist es die Wärmeleitfähigkeit λ und außerdem ist vielleicht noch die Wasserdampfdiffusionswiderstandszahl µ von Bedeutung.

Gemauert und, soweit notwendig, berechnet wird nach der DIN 1053-1. Dabei werden für sämtliche nicht sichtbare Mauerteile heute meistens großformatige Plansteine im Dünnbettmörtel vermauert. Vorteile sind die schnellere Verarbeitung und bei wärmedämmenden Außenwänden der erheblich geringere Fugenanteil, verbunden mit geringerem Wärmeabfluss.

Allein bei der Auswahl des richtigen Mauermörtels nach DIN 1053-1 (oder DIN EN 998-2) als Normal(NM), Leicht- (LM) und Dünnbettmörtel (DM) mit den verschiedenen Mörtelgruppen ist für den Fachmann viel zu beachten und zu bedenken.

Kurzübersicht und Auszug von Wandbaustoffen

1

2

3

4

5

6

Nr.

Bezeichnung der tragenden Wand

Tragfä-

higkeit

Wärmedämmung

Schalldämmung

Internet Info-Adresse u. a.

 

Schwere Wandbaustoffe

hoch

schlecht

gut

 

1

Betonwände

 

 

 

 

2

Kalksandsteinwände DIN 106

 

 

 

www.ks-plus.de , www.xella.de , www.unika-kalksandstein.de

 

Mittelschwere Wandbaustoffe

mittel

sehr gut

mittel

 

3

Wärmedämm- und Hochlochziegel DIN 105-2 u.-6, wie POROTON

 

 

 

www.wienerberger.de www.zellerporoton.de ,   www.unipor.de

4

Hüttensteine u. Klima-Leichtblock (Bims) KLB

 

 

 

www.klb.de

 

Leichte Wandbaustoffe

mittel

sehr gut

schlechter

 

5

Porenbetonsteine DIN 4165 wie Ytong, Hebel, Xella, Porit etc.

 

 

 

www.xella.de , www.porit.de , www.hhcelcon.de

6

Leichtbetonsteine  Liapor

 

 

 

www.liapor.de

7

Blähglas-Leichtwände

 

 

 

www.dennert.de

Fachwerk- + Holzbaustoffe

Lehmbaustoffe

 

 

 

www.infoholz.de

www.dachverband-lehm.de

 

2.      Der Lärm von außen und den Nachbarn stört

Am 20. 4. 2010 wies der Flugmediziner Greiser einen direkten Zusammenhang zwischen Nacht-Fluglärm und Herz-Kreislauf- sowie psychischen Erkrankungen vor dem Umwelt-Bundesamt in Berlin nach. Es wurden dazu die Krankheitsbilder von über 2 Millonen ausgewertet, von denen über 200 000 von Fluglärm betroffen waren (AFP in HA 21. 4. 10).

Bei allen Neubauten oder Umbauten mit neuen Wohnverhältnissen muss deshalb der Schall gemäß DIN EN 12354-1 berechnet werden. Dies gilt also für die gesamte EU, weil die Menschen ja überall gleich vom Lärm gestört werden.

Fast jeder weiß heute, dass Lärm krank macht. Er wird zunächst auf einer Lautstärkskala in Phon gemessen, die durch Berücksichtigung weiterer Faktoren zu einer Lautheits-Skala (mit der Bezugsstärke von 40 dB (Dezibel) und der Frequenz 1.000 Hz (Hertz) erweitert wurde.

Im Pegelbereich oberhalb 40 dB führt jede Steigerung um 10 dB zu einer Verdoppelung der Lautheit. Oder umgekehrt geht durch eine Wand mit 50 dB Schalldämmung nur die Hälfte des Schalles einer Wand von 40 dB hindurch. Unterhalb 40 dB reichen bereits 5 dB Unterschied, um den Lärmdurchgang zu verdoppeln. Durch eine Wand mit 35 dB ginge also – so unglaublich dies klingen mag – 4 mal so viel Schall hindurch, wie durch eine Wand mit 50 dB Schalldämmung.

Massive Außenwände und Betondecken sind fast immer für die Schalldämmung ausreichend bemessen. Je größer das Gewicht, desto größer die Schalldämmung ist die allgemeine Regel. Wichtig sind dabei bei Innenwänden zusätzlich die flankierenden Bauteile, das sind diejenigen Wände, gegen die die schalldämmende Wand stößt.

Bei den Außenwänden überschreitet schon eine 30 cm geputzte Porenbetonwand im Lärmpegelbereich I-V (bis 75 dB Außenlärm) mit 48 dB die Vorschrift von 45 dB, selbst am Flughafen direkt langt dann schon 36,5 cm Mauerwerk.

Bei leichteren Außenwänden sind häufig genaue Untersuchungen vorher notwendig. Bis Lärmpegelbereich IV (bis 70 dB Außenlärmpegel) würden auch noch 17,5 cm Porenbetonmauerwerk + Wärmedämmverbundsystem reichen. Zweischalige Wände aus Hintermauerwerk + Isolierung + Verblendmauerwerk ergeben eine hohe Schalldämmung von über 60 dB. In Deutschland regelt die DIN 4109 den Mindestschallschutz.

 

Wichtig: Die Energieeinsparung (NE 3.4)

Im Jahre 2007 wurde die Energieeinsparverordnung (EnEV) auf die (Alt- oder) Bestandsbauten (allerdings dort nur bei Mieter- oder Eigentümerwechsel) ausgedehnt. Ab 1. Juli 2009 gilt die EnEV 2009 mit weiterer rund 30 % Einsparung und zusätzlich muss beim Neubau das Erneuerbare-Energie-Wärmegesetz (EEW) beachtet werden. Es schreibt vor, dass Erneuerbare Energie zum Einsatz kommen muss. - Zur Notwendigkeit siehe hierzu auch http://www.nachhaltiges-handeln.de/

Zur Beratung ist die Hotline des Umweltministeriums zu nennen: 0180-2004 200 - sodann www.energie-fuer-morgen.de (des Ministeriums für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung). Sodann von der Deutschen Energie Agentur (dena) www.zukunft-haus.de - rechts Expertensuche: Die Aussteller von Energieausweisen bundesweit. Dort finden sich bei Eingabe der PLZ viele nahe Energieberater und Baufachleute.

Während beim Neubau früher ein niedriger Energiebedarf nach mindestens der jeweils neuesten Energieeinsparverordnung (EnEV) und davor bis 1977 nach der Wärmeschutzverordnung (WSVO) geplant und gebaut werden musste, wollte der Gesestzgeber  mit der EnEV-Änderung 2007 erreichen, dass sich die Bestandsbauten nach und nach dem Stand der Neubauten bezüglich des Verbrauchs nähern.

Der ENERGIEAUSWEIS kennzeichnet in seiner einfachsten Art ein Alt-Gebäude nach dem Verbrauch (Verbrauchsausweis) in Kilowattstunden pro Quadratmeter und Jahr (kWh/m² a). Er ist 10 Jahre gültig. Er enthält beim Neubau und dem Bedarfsausweis zum Althaus außerdem diverse weitere Angaben.

Für Neubauten musste ein ENERGIEAUSWEIS gem. §§ 16 ff der EnEV seit 2007 bzw. muss gem. EnEV 2009 zum Bauantrag oder zur Bauanzeige einschießlich aller genauen Daten zur Energieeinsparung zwingend erstellt werden. Vorher war es der Energiebedarfsausweis mit gleichen Angaben. Der Neubau erhält einen ENERGIEAUSWEIS nach dem Bedarf. Genau so wenig wie der Neubau sollen möglichst auch die Altbauten verbrauchen. Darum soll auch dort der Bedarfsausweis als Neubau-Vorbild möglichst eingesetzt werden 

Es besteht sogar die Möglichkeit (fast) nichts an Energie für die Heizung zu verbrauchen: Das Öko-, Nullenergie oder Passivhaus. - Und außerdem:

Der Staat schenkt noch eine Klima-Prämie (oder Investitionszuschuss genannt) dazu, wenn mann eine effiziente Wärmepumpe im Neubau einbaut: Pro qm Wohnfläche bis zu 10 € maximal 2000,- € pro Wohneinheit und bei Mehrfamilienhäusern erhält man bis zu 10 % der nachgewiesenen Investitionskosten.

Anträge für den Zuschuss reicht der Architekt oder Bauberater vor Baubeginn beim Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA), Frankfurter Straße 29-35, 65754 Eschborn ein. Dort wird im Rahmen der verfügbaren Haushaltsmittel entschieden. Also rechtzeitig anfangen! Nähere Informationen unter www.kfw.de oder Tel. 069 74 31-0 oder www.bafa.de - Bei der gleichen Stelle gibt es auch die Investitionszuschüsse.

Die Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) informiert detailliert über die Begriffe wie das KfW- Energiesparhaus 40 oder 60 oder das Passiv-Haus unter www.kfw-foerderbank.de .

Der ENERGIEAUSWEIS nach dem Bedarf:

Er errechnet sich aus dem: Nachweis über energiesparenden Wärmeschutz und energiesparende Anlagentechnik bei Gebäuden gemäß Energieeinsparverordnung und Ergänzungen.

Hierbei wird die Energiebilanz eines Hauses mit allen positiven und negativen Einflüssen weitgehend rechnerisch erfasst. Zur Vereinfachung wurden Programme entwickelt, die dann immerhin 10 bis 20 Seiten Ergebnisse auswerfen, immer mit dem geforderten Energiebedarfsausweis. Für einfache Handberechnungen gibt es das „Vereinfachte Verfahren“. Im Normalfalle wird aber mit dem Monatsbilanzverfahren gerechnet. In der Berechnung erscheint darin eine Aufstellung des monatlichen Verbrauchs.

Der Jahres-Primärenergiebedarf Qp entspricht dem Jahres-Heizwärmebedarf Qh + Brauchwasserwärmebedarf Qw (für die Primärenergie). Dies wird mit einer Anlagenaufwandszahl ep multipliziert, die alle Anlagenverluste berücksichtigen soll.

Der Jahres-Heizwärmebedarf Qh ist von vielen Faktoren abhängig. Hier wird besonders die Wärmedämmung der Umfassungsfläche des Hauses hervorgehoben.

Bei einem Einfamilienhaus mit einem gemäß EnEV gerade noch zulässigen Primärenergiebedarf verbraucht die Lüftung mit rund 30 % (von 100% Gesamtverlust) einen erheblichen Anteil. Die Heizungsanlage kann mit Verteilung und Warmwasserbereitung rund 20 % und die wärmeübertragende Umfassungsfläche rund 40 % Verlust bringen. 

Positiv wird bei den Energieverlusten beispielsweise eingebracht:: Massive gegenüber leichter Bauart (bei gleicher äußerer Wärmedämmung) und zwar wegen der Wärmespeicherung in massiven Außenbauteilen., die durch eine neue Erfindung aber auch mit Leicht-Außenwänden zu erreichen ist. Niedrigere Raumtemperatur – Messungen ergaben bei Eigenheimen durchschnittlich 19 Grad C und bei Wohnungen 21 Grad (1 Grad ergibt 5% Verbrauchsunterschied). Die Anzahl der Nachtabsenkungsstunden und die Nachttemperatur-Minderung. Ob die Luftdichtheit der äußeren Hülle mittels Blower-Door-Test geprüft wurde (kann allerdings auch ohne Test genau so dicht sein), sodann der Wärmebrückeneinfluss (nach DIN 4108, pauschal oder genau ermittelt). Und immer sollte die Wärmeverteilung und –erzeugung innerhalb der Wärmehülle liegen, Brennwertkessel und niedrige Vor- und Rücklauftemperaturen sind ebenfalls gut. Eine Abluft oder kontrollierte Be- und Entlüftung bringt nur mit einer Wärmerückgewinnung eine Einsparung. Solarenergie, Erdwärme und andere regenerative Energien sind ebenfalls positiv für die Energiebilanz. Eine Zirkulationsleitung für das Brauchwasser verbraucht erheblich Energie. Sie sollte fehlen. Gut wäre dann eine Erwärmung des Wassers nahe der Hauptverbrauchsstelle.

Der sommerliche Wärmeschutz:

Die Kühlung, insbesondere von Gewerbebauten mit großen Fensterflächen, ist meistens teurer und energieverbrauchender als die Beheizung. Selbst bei Wohnhäusern mit einem Fensteranteil von < 30 % muss man sich im Zuge der EnEV-Berechnung Gedanken über den Sommerlichen Wärmeschutz machen.

Zur Sonnenseite angeordnete Fenster lassen bei Sonne noch mehr Wärme herein (im Sommer sogar zu viel – dafür muss dann vielleicht sogar der sommerliche Wärmeschutz eingebaut werden). Zunächst denkt man in den deutschen, österreichischen und nordschweizer Klimabereichen mehr an die Energiesparende Wirkung im Winter. Die Fenster sollen Wärme herein und möglichst wenig heraus lassen. Dann können die passiven Solargewinne die Wärmeverluste der gleichen Fläche ausgleichen.

Die Brauchwasserwärmebedarf Qw:

Bei der Warmwasserbereitung (oft auch Trinkwarmwasser genannt) sind nach der EnEV (Anhang 1, 2.2 entsprechend DIN V 4107-10) von einem festen flächenbezogenen Wert als Nutz-Wärmebedarf 12,5 kWh/(m2*a) anzusetzen. Der Endenergiebedarf Warmwasseranteil ist ohne Zusatzmaßnahmen rund doppelt so hoch und der Primärenergiebedarf Warmwasseranteil ohne beispielsweise Solar oder  Erdenergie noch höher.

Die Anlagenaufwandszahl  ep:

Durch Alternativrechnungen kann man auch gleichzeitig das energetisch sparsamere Haus konstruieren. Energiesparkonzepte sollten schon mit dem Bau- oder Umbauentwurf zusammen entwickelt werden

Zuletzt könnte der genannte Nachweis über den energiesparenden Wärmeschutz erfolgen. Bauherr/in und Planer/in sollten sich über viele weitere Überlegungen, die in die Berechnung einfließen, schon bei der Planung und Finanzierungsberechnung Gedanken machen.

 

Den Energieverbrauch senkende Maßnahmen (NE 3.5) 

Nr.

Energieverbrauch senkende Maßnahmen

A

Wärmeübertragende Umfassungsfläche:

1

Gebäude mit geringster Außenfläche (z. B. als Würfel ) in A/Ve

2

Fensteranordnung (möglichst groß nach Süden, kleiner nach West + Ost, keine nach Nord)

3

Isolierung der Außenhülle einschl. Fenster erhöhen

4

Je dunkler (z. B.  anthrazit Pfannen, Verblend) die besonnte Außenhülle desto höher der Solareintrag (Strahlungsabsorptionsgrad)

5

Möglichst keine belüftete Außenwand (z. B. beim Verblend) einbauen

6

Transparente Wärmedämmsysteme TWD: Der Wärmegewinn aus solarer Einstrahlung bei Fenstern und Wintergärten. Sodann Solarwandsysteme, bei denen das Sonnenlicht auf der Außenseite in Wärme umgesetzt zur Innenseite abgegeben wird und viele weitere Anlagenarten mit unterschiedlichen Konstruktionen

7

Winddichtigkeit der Außenhülle (evtl. trotzdem dampfdiffusionsoffen von innen nach außen)

B

Brauchwassererwärmung:

1

Brauchwassersolarerwärmung spart rund 60% der Brauchwassererwärmkosten

2

Brauchwassersolarerwärmung braucht sonnigen Dachplatz

3

Fehlende Brauchwasserzirkulation mit Brauchwassererwärmung nahe der Hauptentnahme spart Energie.

C

Anlagentechnik:

1

Brennwertkessel mit niedriger Vor- und Rücklauftemperatur einbauen –gute Anlagetechnik.

2

Heizung mit Holz-Pellets

3

Nachtabsenkung für Heizung und gemäß Verbrauch Absenkung für Warmwasser

4

Energie durch Wärmepumpeneinsatz beim Grundwasser oder der Luft

5

Eigene Heizkraftanlage mit Stromgewinnung

D

Lüftung mit Wärmerückgewinnung

1

Wärmerückgewinnung über viele verschiedene Möglichkeiten, wie Schornsteine, Außenwandrohre

E

Sommerlicher Wärmeschutz (Kühlung ist oft teurer als Heizung)

 

Besonders lohnend ist die Nutzung der Solarenergie zur Brauchwasser- und Heizungserwärmung, aber auch zur Stromgewinnung. Näheres zu Energie-Alternativen und eine Solar-Anbieterliste findet man unter www.nachhaltiges-handeln.de

Besondere Fenstergläser – aber auch die übrige entsprechend konstruierte Fassade und sogar das Dach können darüber hinaus erhebliche Wärmemengen herein lassen: Solche Flächen werden dann als Transparente Wärme-Dämmsysteme – TWD – bezeichnet. Der Wärmegewinn aus solarer Einstrahlung, und somit der Wärmegewinn, kann dann sogar die Wärmeabgabe übersteigen.

Bei TWD-Systemen sind uns A) Fenster und Wintergärten schon bekannt. B) Bei Solarwandsystemen wird das Sonnenlicht auf der Außenseite in Wärme umgesetzt und zur Innenseite abgegeben. Dafür sind die Umwandler der Gasenergie im Hause wieder teurer (Heizkessel). Die Speicherung allein des warmen Brauchwassers kostet viel Geld. Ein elektrischer Wassererhitzer am Verbrauchsort ist dann oft kosten- und energiesparender. Kohle- und Kernkraftwerke laufen Tag und Nacht, aber der Verbraucher nimmt die Energie fast nur am Tage ab. Es geht dabei immer um die Senkung der CO2-Abgabe. Darum wird auch die Verwendung derjenigen Energie oft positiv in der Berechnung bewertet, die zumindest nach gegenwärtigem Stand der Technik kein oder weniger CO2 abgibt. Natürlich bestätigt auch hier die Ausnahme die Regel.

Obwohl in Deutschland meistens mit Gas geheizt wird, dachte man sich bei Einfamilienhäusern (auch DHH) zeitweise für den Niedrig- und sehr Niedrigbereich neue Namen aus, wie das 6 Liter (KfW)-Haus – oder das 4 Liter (KfW)-Haus oder das 3 Liter Haus und das 1,5 Liter oder Passiv-Haus.

Dabei war der Ölverbrauch pro Quadratmeter und Jahr die Grundlage. Das verwirrt. Das 3 Ltr. Haus verbraucht rund 30 kWh/(m2*a) und das Passiv-Haus die Hälfte. Also nichts ist das auch nicht – aber fast nichts: Immerhin beim 110 m2 Haus als 3 Ltr. Haus 110 m2 * 30 kWh = 3.300 kWh * 6 Ct./kWh = 200  € + Grundgebühr = ca.300,- € /Jahr. Darin ist die Warmwasserbereitung eingeschlossen. Die verbraucht, je nachdem wie häufig die Familie in der Badewanne sitzt, nicht wenig und  häufig mehr. Darum erhalten diese zuletzt genannten Häuser auch mindestens eine Solarerwärmung des Brauchwassers. Die Kreditanstalt für Wiederaufbau fördert die KfW-Häuser besonders.

Die Einhaltung aller Vorschriften erfordert aufwendige Berechnungsverfahren: Der Architekt, Bauingenieur oder Bauunternehmer muss als Ergebnis dem Bauherrn oder Wohnungskäufer einen ENERGIEAUSWEIS nach dem Bedarf (§ 13ff der Energieeinsparverordnung) vorlegen.

Darin sind 1. das Objekt, 2. der Energiebedarf und 3. weitere energiebezogene Merkmale beschrieben. Der zulässige Höchstwert des Jahres-Primärenergiebedarfes und des Endenergieverbrauchs sowie der darunter liegende berechnete Wert werden darin angegeben.

Ebenso werden für den Transmissionswärmeverlust der zulässige Höchstwert und der berechnete Wert genannt. Obwohl der  Primärenergieverbrauch – also auch der Energieverbrauch eines Kraftwerks –  wegen der CO2-Einsparung von besonderer Bedeutung ist, dachte man auch an den Endverbraucher, der alles bezahlen soll. Darum zeigt der  angegebene Endenergieverbrauch die Energie an, die der Verbraucher selbst verbraucht und bezahlt. Ein im Primärenergiebedarf steckender schlechterer Wirkungsgrad der Energie sieht der Kunde meistens am höheren Preis dieser Energie auf der Rechnung.

 

Die Heizung ist Teil des Gesamtenergieverbrauchs (NE 3.6)

Einzelverbrauch bei 107 qm Wohnfläche als Beispiel (kann aber völlig anders sein)  

Nr

Maßnahme für DHH

Energie-

art

kWh/(m2*a)

Endenergie

Preis

€/kWh

M2 Wfl.

kWh/Jahr

Kosten/ Jahr

1

Heizung nach EnEV

Gas

76,24

0,06

107

8.158 kWh

487,92 €

2

Warmwasser

Gas

24,80

0,06

107

2.654 kWh

159,22 €

2a

Grundgebühr + Wartung

Gas

 

 

 

 

200,00 E

3

Strom Hzg.+Warmw.

Elektro

  2,80

0,22

107

300 kWh

  65,90 €

 

Heizung+Warmwasser

 

 

 

 

  Gesamt

913,04 €

4

Strom übr. Elektrogeräte+Licht

Elektro

 

0,22

 

4.300 kWh

946,00 €

4a

Grundgebühr ö. ä.

Elektro

 

 

 

 

55,00

 

Elektrogeräte+Licht

 

 

 

 

 Gesamt

1001,00 €

 

Gesamt-Energiekosten

 

 

 

 

 Insgesamt

11914,04 €

 

Der Stromverbrauch für Licht und Elektrogeräte wird beim Gesamtenergieverbrauch im Privathaushalt von der EnEV nicht erfasst. Er ist beim Neubau oder sanierten Wohnhaus rund genau so teuer wie die Heizungskosten. Die Einsparung ist im  Bereich Elektro, wegen der geringen Endenergie, also besonders wichtig. Dazu wird vieles empfohlen.

Bei der Primärenergie verbrauchen Heizung und Warmwasser nur rund 1/3 und die Elektrogeräte rund 2/3. Bei der Geldausgabe verbrauchen beide Verbrauchsteile rund 50%. Dies liegt an den beim Verbraucher ankommenden Wirkungsgraden der Primärenergie, die mit einem Faktor fp nach DIN V 4701-10 in die Berechnung einfließen (Heizöl, Gas, Steinkohle 1,1, aus Kraft-Wärme-Kopplung 0,7 und Strom 3,0).

Von den Heizungskosten entfallen rund 30 % auf die Warmwasserbereitung. Hier verbraucht die Speicherung mit der dauernden Aufwärmung erhebliche Energie. Deshalb verbrauchen hierbei wieder Elektrogeräte ohne Speicherung weniger Primärenergie und sparen Geld. Wer bedeutende Einsparungen erreichen möchte, muss also immer  die Warmwasserbereitung und vielleicht auch den Stromverbrauch beim Wohnen in seine Überlegungen einbeziehen. Der letztgenannte Energieverbrauch wird bei der EnEV nicht erfasst, weil er den baulichen Einsparmaßnahmen kaum zugänglich ist.

Die Energiewirtschaft gab pauschal für den durchschnittlichen Drei-Personenhaushalt Ende Dezember 2004 € 600,- als Stromkosten pro Jahr an. Heute wären dies rund 1000 €. Davon bekam der Staat rund 40% für Konzessionsabgabe, Stromsteuer, Mehrwertsteuer, Abgabe nach dem Kraft-Wärme-Koppelungsgesetzt sowie dem Erneuerbare-Energie-Gesetz. 1998 sind dies nur rund 25-28% gewesen (afp in HA am 23. 12. 03).

Bei Berechnung nach der EnEV wird der Warmwasserverbrauch pauschal als Mittelwert mit 12,5 kWh/(m2*a) für den Primärenergiebedarf angesetzt. Der Mittelwert wird also einfach mit der Wohnfläche nach der EnEV-Berechnung multipliziert (im Beispiel x 107 m2) und schon steht der Verbrauch (meistens falsch) fest. Es kann also völlig anders sein.

Der geringste Verbrauch ist der Transmissionswärmeverlust durch Wände und Decken der Bauten. Davon gehen aber noch rund 20 -30 % für die Lüftung weg. Weil aber Solaranlagen eine erhebliche Einsparung bei der energieverbrauchenden Warmwasserbereitung ermöglichen, wurde das warme Wasser (ohne sonstigen Elektroverbrauch) in die EnEV hineingenommen. Weitere Informationen:

Infos zur sparsamen Gasverwendung: www.asue.de/

 

Der Primärenergiebedarf ist wichtig (NE 3.7)

 Eine wichtige Aussage für die Kosten und den Umweltschutz ist im Energieausweis die Aufteilung in Primär- und Endenergie.

Von der Elektrizität des Kraftwerks oder Windrades – der Primärenergie -, ja selbst von der Hauptleitung in der Straße bis zum Zähler, geht immer Energie verloren. Der wirkliche Energiebedarf ist dann die zu verbrauchende Endenergie. Die wird am Elektrozähler gezählt, ist aber deshalb auch teurer als das ohne Verlust in der Leitung oder auf dem LKW ankommende Gas. Deshalb ist es sogar Geld- und Energie sparend, sich den Strom selbst mit Gas herzustellen. Dazu fällt mit einer solchen Energiezentrale noch die Wärme für Heizung und Brauchwasser an. Siehe z. B. www.senertec.de .

Der sogenannte Primarenergiebedarf war die erste Energieverbrauchsangabe im vorgenannten Energiebedarfsausweis. Jeder weiß, das nach der Herstellung und Verteilung einiger Energieträger viel weniger beim Verbraucher ankommt.  Der Verbraucher soll sich darum Gedanken darüber machen, weniger Primärenergie zu verbrauchen. Er merkt es auch am Preise der Energie: Die kWh Gas kostet nur rund ein Drittel der kWh Elektrizität. Gas ist leicht zu speichern, der Strom häufig nur durch aufwendige Anlagen.

Dafür sind die Umwandler der Gasenergie im Hause wieder teurer (Heizkessel). Die Speicherung allein des warmen Brauchwassers kostet viel Geld. Ein elektrischer Wassererhitzer am Verbrauchsort ist dann oft kosten- und energiesparender. Kohle- und Kernkraftwerke laufen Tag und Nacht, aber der Verbraucher nimmt die Energie fast nur am Tage ab. Nachtspeicher- Elektro-Öfen verbessern diese schlechte Bilanz, deshalb wird nachts die Elektroenergie (auf Wunsch) auch preiswerter verkauft. Es geht dabei immer um die Senkung der CO2-Abgabe. Darum wird auch die Verwendung derjenigen Energie oft positiv in der Berechnung bewertet, die zumindest nach gegenwärtigem Stand der Technik kein oder weniger CO2 abgibt. Natürlich bestätigt auch hier die Ausnahme die Regel.

Maßnahmen zur Verminderung von Primärenergie

für den Neu-, Umbau und die Sanierung  

 

 

 

 

Positiv für den Nachweis über energiesparenden Wärmeschutz:

Solar-Wasser-Erwärmung für Brauchwasser+Heizung

Erdwärme-Nutzung

Luft-Wasser-Wärmepumpe (nimmt Wärme aus der Außenluft)

Höhere Wärmedämmung und andere Baumaßnahmen (siehe oben)

Kontrollierte Be- und Entlüftung mit Wärmerückgewinnung

Heizung mit Holzpellets (zentral + Kamin) regen. – siehe auch Nr. 2

Eigene Heiz-Kraft-Anlage mit geringer Aufwandszahl n. DIN 4701-10

Ohne Bedeutung für den Nachweis:

9

Energiesparlampen und kein Stand-By bei TV oder  PC

 

Die Wärmedämmung der Außenhülle (NE 3.8)

Sie besteht aus den Außenwänden mit Fenstern und Außentüren, Dach und Sohle oder Kellerdecke - wenn der Keller nicht beheizt wird. Der Transmissionswärmeverlust Hr besteht aus der Summe aller Bauteilflächen x U-Werte der wärmeübertragenden Umfassungsfläche multipliziert mit den Temperaturkorrekturfaktoren (bei Anwendung des Monatsbilanzverfahrens – siehe Tab. 2.1.2). Das ist eigentlich ganz einfach und klar, wenn an der Außenfläche ein zum Beispiel unbeheizter Raum anschließt, geht dort weniger Wärme weg. So etwas muss berücksichtigt werden.

Im Normalfall sind keine beheizten Räume außerhalb der wärmeübertragenden Umfassungsfläche, wie im Keller, zulässig. Außerdem ist der Keller sowieso nicht als Aufenthaltsraum zugelassen (siehe auch: „1.2 Mit oder ohne Keller bauen“). Wird der Keller beheizt, muss er entsprechend den Hausaußenwänden berechnet und isoliert werden. Wenn der Bauherr nach Lektüre dieser Angaben trotzdem im Keller Heizkörper einbauen lässt, hat er dies selbst zu verantworten. Der Bauplaner oder die ausführende Baufirma sollten Bauherr/inn/en schriftlich, gegen Empfangsunterschrift, darauf hinweisen. Der Wärmeabgang wird in W/(M2*K) gemessen und U-Wert (früher k-Wert) genannt. Wie man dazu kommt, soll nachfolgend für den Interessierten erläutert werden.

Je kleiner der U-Wert, desto größer die Wärmedämmung (der Umfassungsfläche):

Zur  Wärmedämmung der Außenbauteile wurden in den vergangenen Jahren Baumaterialien mit immer geringerer Wärmeleitfähigkeit (λ in W/m*K) geschaffen. Dies steht dann meistens auf den Packungen der Baustoffe. Nachfolgend die Wärmeleitfähigkeit ( je geringer, desto weniger Wärme wird durchgeleitet) einiger Baustoffe (gem. DIN EN 12524):

 

Wärmeleitfähigkeit einiger wichtiger Baustoffe (Stand Anfang 07 -sie wird aber laufend geringer):

Nr.

Bauteil

Dämmungsart

Lieferant/Bezeichnung

W/m*K= Wärmeleitfähigkeit λ

1

Außenwand

Wärmedämmverbundsystem

ISPO, Sto u.a. Isolierung

0,035 + 0,040

2

 

 Wand- z. B. Kerndämmung

z. B. Isover, Rockwool

0,035 + 0,040

3

Außenwand

 POROTON + Porenbeton

Plan T9 + PPW2

0,09 + 0,09-0,10

4

Mauerwerk

 POROTON  z. B. von Wienerberger

Plan T12 + PPW4

0,12 + 0,12

5

 

Porenbeton. z. B. v. Xella

Plan T14+  PPW4

0,14 + 0,14 –0,16

6

 

Porenbeton Jumbo + Porebeton

PPEW 2 + PPSW2

0,10 + 0,10

7

 

Porenbeton  System-Wandelemente

PPEW4 + PPSW 4

0,14 + 0,16 + 0,16-0,18

8

Dach

Mineralwolle, Hanf etc.

Isover, Rockwool -Isolierung

0,035 + 0,04

9

Sohle,Kellerdecke

Pollystrol-Hartschaum

Isover, Rockwool -Isolierung

0,035 + 0,040

10

Alle Bauteile

Normalbeton

Betonwerke

1,6 + 2,1 (darauf Isolierung)

11

Wände

Kalksandlochstein(z.B. v. Xella)

Bei Rohdichte 1200 kg/cbm

0,56 (außen darauf Isolierung)

 

So kommt der Energieberater zum Wärmedurchgangskoeffizienten U (früher k-Wert):

Jeder sieht sofort, dass es nicht nur auf die Dicke des Bauteils ankommt, den Wärmedurchgang aufzuhalten. Nr. 1, 2, 8 und 9 sind nicht tragend, bei Nr. 10 und 11 sind Isolierungen der Nr. 1, 2, 8 oder 9 erforderlich. Die Wände Nr. 3 bis 7 sind tragend und gut isolierend. Nehmen wir beispielsweise eine Außenwand-Summe Nr. 7 mit der Dicke 0,365 m, geteilt durch die Wärmeleitfähigkeit λ = 0,16 W/(m*K), so erhalten wir den Wärmedurchlasswiderstand 1/Λ =2,28 m2*K/W. Der Kehrwert 1/(1/Λ) der Widerstände heißt Koeffizient. Wir berechnen nun den Wärmedurchgangskoeffizienten U für jedes Außenbauteil. Wegen der Genauigkeit werden noch die Wärmeübergangswiderstände Rs zur Außen- (1/Rsa) und Innenluft (1/Rsi) einbezogen.  In unserem Falle also: U=1/(1/Rsi + 1/Λ + 1/Rsa) = 1/(0,13 + 2,28 + 0,04) = 0,41 W/(m2*K). K soll dabei Kelvin heißen, und 1 ºK = 1 ºCelsius. Bei mehreren Bauteilen hintereinander, werden diese einfach addiert. So könnte auf dieses Massivwandelement einfach ein Wärmedämmverbundsystem (WDVS) mit 10 cm Dicke der Nr. 1 oder 2 mit λ=0,04 aufgebracht werden, und schon würden zu den 2,28 noch 2,50 hinzu kommen. U= 1/(0,13 + 4,78 + 0,04) = 0,20 W/(m2*K). So macht man Energiesparhäuser.

  

Die Wärmeübergangswiderstände (m2*K)/W:

Nr.

Ort

Aufwärts

Horizontal

Abwärts

1

Rsi  - Innenbereich

0,10

0,13

0,17

2

Rsa – Außenluft (nicht abgedeckt, wie z. B.  WDVS+Kerndämmung)

 

0,04

 

3

Rsa – Außenluft (abgedeckt u. hinterlüftet, wie z. B. Verblend mit Luftschicht)

 

0,13

 

Tab. 2.1.2

Sodann werden die Temperaturen noch einmal mit den Temperatur-Korrekturfaktoren Fxi nach DIN V 4108-6 korrigiert.

Die Absenkung des U-Wertes der Außenhülle ist eine übliche Möglichkeit der Energieeinsparung. Es gibt aber noch viele weitere Maßnahmen. Beispielsweise sind in den Außenwänden der Außenhülle auch Fenster. Die sollen heute möglichst wenig Wärme entweichen lassen und sind deshalb luftdicht. Das spart viel Energie, wenn die Bewohner nicht anwesend sind.

Sauerstoff oder Lüftung dürfen als Energieverbraucher  nicht vergessen werden.

Leider (zumindest für den Wärmebedarf und CO2-Haushalt)  müssen die Anwesenden atmen, und zwar richtig, denn Sauerstoff ist eine Grundlage des Lebens. Der Lüftungsenergieverlust kann durch kurzes Durchlüften (kein Kippfenster auf Dauerlüftung) schon kräftig gesenkt werden, aber rund 90 % des Lüftungsenergieverbrauchs können durch eine kontrollierte Be- und Entlüftung mit Wärmerückgewinnung eingespart werden.

Opake Außenwände

Die undurchsichtigen = opaken üblichen Außenwände und das Dach haben opake Oberflächen mit eventuell opaker Wärmedämmung. Sie absorbieren, je nach Dunkelheit, mehr oder weniger Sonnenlicht. Dieser Strahlungsabsorptionsgrad  α wird von den Transmissionswärmeverlusten der Bauteile abgezogen. Nach DIN V 4108-6 beträgt er für die Oberflächen: Metall hell 0,2 - Heller Anstrich 0,4 – gedeckter Anstrich 0,6 – helles Sichtmauerwerk 0,6 -  ziegelrote und besandete Bitumendächer 0,6 - dunkler Anstrich 0,8 – dunkles Klinkermauerwerk 0,8 und dunkle Dachoberfläche 0,8.

„Wie schön! Das spart aber Heizung!“ Vor allem bei der Berechnung des Energieverbrauches. Doch Vorsicht ist geboten: Im Sommer kann es dadurch vielleicht zu heiß werden. Dann ist der sommerliche Wärmeschutz geboten (siehe dort).

Man muss dann die Innenräume kühlen. Dunkler oder gedeckter Außenputz oder ein entsprechendes Wärmedämmverbundsystem (WDVS) können Spannungsrisse bekommen. Bei dunklen Fenstern merkt man bei Hitze, dass Sie sich ausdehnen und zum Teil kaum öffnen lassen.

Die Wärmedämmung der Fenster:

Auch für die Fenster gilt: Der frühere Wärmedurchgangs-Koeffizient = k-Wert gemäß der vor 2003 gültigen WSVO entspricht bei der Gebäudeaußenhülle dem heutigen U-Wert in der jetzt gültigen EnEV. Wegen der größeren Genauigkeit werden aber bei den verschiedenen Arten der Außenhülle verschiedene Zu- und Abschläge gemacht.

Die Fenster bestehen aus den völlig unterschiedlichen Bauteilen Glas und Rahmen mit den unterschiedlichen Wärmedurchgangs-Koeffizienten Ug (für Glas) und Uf (für den Rahmen=frame) = zusammen Uw (für das Fenster=Window).

Die Hersteller müssen nun nach der Bauregelliste ab März 2003 die Nenn- und Bemessungswerte für Glas und Fenster festlegen. Nach DIN V 4108-4 T. 4 ist dies wie folgt möglich:

Bei Glas ist Ug nach DIN EN 673 zu berechnen oder nach DIN EN 674 zu messen.

Beim Fenster ist Uw nach DIN EN ISO 10077-1 zu berechnen oder nach DIN EN ISO 12587-1 zu messen. Beim Fenster können auch noch die Tabellenverfahren nach DIN V 4108-4 und/oder die noch ergänzende DIN EN ISO 10077-1 angewandt werden. Hierbei kann ein Standart-Format 1,23m x 1,48 m verwendet werden. Letzteres vereinfacht Ausschreibungen und Berechnungen.

Wenn nun vom Hersteller nichts gemessen wurde, werden Uw von Fenstern und Fenstertüren in Abhängigkeit von Ug und Uf nach DIN V 4108-4: bzw. DIN EN ISO 10077-1 eingesetzt:

Der U-Wert des Glases (früher kv-Wert, dann Uv-Wert) gemäß DIN von beispielsweise 1,1 W/(m2 x K) wird nach der Änderung zur Berechnung des Gesamtenergie-Durchlassgrades von Verglasungen aufgrund der europäischen Berechnungsnorm DIN EN 410 um bis zu 3 % gegenüber der deutschen Norm DIN 67507 hier auf 1,2 mit dem neuen Namen Ug angehoben. Wenn auf der Scheibe also früher 1,1 stand, finden wir dort heute 1,2.

Das sieht alles sehr gut aus, wenn da nicht die viel schlechter die Wärme dämmenden Fensterrahmen wären:  U-Werte von Fensterrahmen (siehe DIN EN ISO 10077).

 

Bei Uw werden gegenüber dem vorgehenden Uf außerdem noch die Wärmebrücken zwischen Rahmen und Isolierglas zugeschlagen. Sie werden durch einen Wärmebrückenkoeffizienten (Psi=)Ψ berücksichtigt. Er beträgt zum Beispiel bei einem Alu-Abstandshalter 0,06, bei einem kaum leitenden Abstandshalter (warme Kante) nur 0,020.

Bei der Berechnung von Uw sollten sodann weitere Wärmebrücken zwischen Rahmen und Isolierglas durch einen Korrekturbeiwert Δ Uw berücksichtigt werden. Er beträgt:

Nr.

Wärmebrückenart

ΔUw= W/(m2 x K)

1

Für nicht güteüberwachte Gläser

+0,1

2

Aufgesetzte Sprossen

 0,0

3

Sprossen im Schiebenzwischenraum: Einfaches Kreuz

                                             - mehrfaches Kreuz

+0,1

+0,2

4

Glasteilende Sprossen

+0,3

Die Ug-Werte von 2-Scheiben Wärmeschutzglas mit Argon- oder Kryptonfüllung betragen häufig 1,2 W/(m2*K) mit einem Gesamtenergiedurchlassgrad g von ca.- 0,57. Von 3-Scheiben Wärmeschutzglas kann der Ug-Wert bis auf ca. 0,6 W/(m2*K) heruntergehen und der g-Wert bis 0,42.

Besondere Fenstergläser – aber auch die übrige entsprechend konstruierte Fassade und sogar das Dach können darüber hinaus erhebliche Wärmemengen herein lassen: Solche Flächen werden dann als Transparente Wärme-Dämmsysteme – TWD – bezeichnet. Der Wärmegewinn aus solarer Einstrahlung, und somit der Wärmegewinn, kann dann sogar die Wärmeabgabe übersteigen.

Bei TWD-Systemen sind uns A) Fenster und Wintergärten schon bekannt. B) Bei Solarwandsystemen wird das Sonnenlicht auf der Außenseite in Wärme umgesetzt und zur Innenseite abgegeben.

    

Stahlbeton + Beton allgemein  (NE 3.9)

1.      Zuerst der Stahl: Weil heute sehr viele Menschen am vereinten EUROPA arbeiten, ändert sich überall viel. Im Bauwesen hieß es z. B früher Stahl, bekannt war besonders der Stahl St 37 und der noch härtere St. 52. Bleiben wir beim St 37. Der hielt im Hauptlastfall H 1400 kg/cm 2 = 140 N/mm 2  bei Druck und Biegedruck aus. Beim Lastfall HZ (dies sind Haupt- und Zusatzlasten, wie Windlasten) noch 200 kg/cm 2 mehr. Zum Glück ändert sich die Bezeichnung St bei dem geänderten steel nicht. Nur St 37 heißt jetzt europaweit S 235 (nach der oberen Streckgrenze in N/qmm) oder S 355 für St 52.  Die Zusatzlasten finden sich bei den Teilsicherheitsbeiwerten γ wieder und bei der Kombination mit den anderen Lasten dann als Kombinationsbeiwert Ψ.  Man merkt gleich, Griechenland und England gehören zu Europa. – Obwohl die Tragfähigkeit geblieben ist, haben sich die Grundlagen der Berechnung nach DIN 18 800 und DIN 4114 seit 1996 geändert. Man kann also unbesorgt auf dem Stahl herumtrampeln. Er hält, wie gesagt, 1400 kg/cm 2 , also 1,4 to/cm 2  aus. 1400 kg entsprechen sodann 14 kN oder 14000 N (Newton) oder 0,014 MN. -  1 cm 2  entspricht 100 mm 2. - 1400 kg/cm 2  sind also 140 N/mm 2 . Unglaublich viel. Auf 10 x 10 cm = 100 cm 2 würde Stahl also 100 x 1,4 = 140 Tonnen tragen. Weniger trägt der Beton, aber ebenfalls viel:

2.      Beton mit Stahl: Der Beton heißt congret, also C wo es früher in Deutschland B wie Beton hieß. Ein gebräuchlicher Beton ist der C 20/25 für Decken und Fundamente. Er hat nach spätesten 28 Tagen eine Druckfestigkeit von 20 N/mm 2 oder 20 MN/m 2 oder 20000 kN/m 2 , also nur der 7 Teil des St 37 und nur bei Druck. Doch sind dies noch bei 10 cm Breite und 1,00 m Länge  2000 kN/m. Bei einem normalen Einfamilienhaus mit etwa 40 kN/m Belastung ist die Betonpressung gering. Die geringe Bodenpressungsmöglichkeit ist hier maßgebend.

3.      Für Gründung und Decken: Beton hat Vorteile: Die Ausnahme bestätigt die Regel: Beim Holzfertighaus ist auch die Erdgeschossdecke aus Holz. Doch aus der Gründung und dem schwierigen Kellerbau hält man sich mit dem Holz heraus.

4.       „Gewicht dämmt Schall“ heißt es als Faustformel. Beton ist mit 24 kN/cbm = 2.400 kg/cbm = 2,4 to/cbm sehr schwer, also ist es schalldämmend gut für die Geschossdecken geeignet. Noch vor 1930 nahm man da meistens Holzdecken mit Lehmeinschub, der auch wieder Gewicht brachte. Doch der musste längere Zeit austrocknen. Die Zeit hat man heute nicht mehr – auch  der genannten 3 Fertighaus-Monate.

5.      Der Beton aus Zement und einem Sand-Kies-Kiesel-Gemisch mit Wasser ist schon als Baustoff mit großer Druckfestigkeit nicht schlecht. Wenn jemand einen Film über den angeblichen „Pfusch am Bau“ dreht, dann geht der Bauherr (absichtlich nicht die wichtige Frau) über die Betondecke. Er drückt von oben (deshalb Druckzone), unten geht die Decke dann auseinander, wenn dort die Stahleinlage fehlt, die die Decke zusammenzieht (Zugzone). Da hatten die Betonbauer oder Maurer etwas vergessen, nämlich die wichtige Stahleinlage, die im Verbund mit dem Beton der Decke erst die Zugfestigkeit bringt.  Doch trösten sie sich: In Wirklichkeit kommt so etwas sicher nie vor. Den Beton (concrete = Beton) kauft man für Decken und  Fundamente meistens in der Festigkeitsklasse  C25/30 XC1 vom Betonwerk. Früher hieß das B 25 für Beton mit einer Druckfestigkeit von 25 N/qmm (N=Newton), aber erst nach 28 Tagen. Für rund 4 € mehr pro cbm ist die Festigkeit schneller erreicht und es kann viel schneller ausgeschalt werden. Die DIN EN 206-1 regelt die Eigenschaften in Europa einheitlich und genau. Nach einer Stunde beginnt der Beton abzubinden, mit Verzögerer braucht es länger und mit mehr Zement kann man die Wasser-Einbindetiefe verringern und nannte es dann WU = wasserundurchlässigen Beton. Heute heißt es genauer: Beton mit hohem Wassereindringwiderstand. Die Expositionsklassen regeln die Korrosion bei Bewehrung und Beton, ob innen oder außen, ob dieser oder jener Angriff möglich ist. Das Betonwerk berät dabei auch. Wichtig ist, dass dem  Beton nicht mehr Wasser zugesetzt wird, weil der Wasser-Zement-Faktor für die Druckfestigkeit wichtig ist. Die kann mit Druckwürfeln (vor allem für die notorischen Skeptiker) nachgewiesen werden. Sie ist aber fast immer höher als notwendig. Trotzdem sollte es später ruhig regnen oder der Beton mit dem Wasserschlauch nachbehandelt und/oder mit Folie abgedeckt werden.

6.      Beton ohne Stahleinlage ist wie ein Kind ohne Mutter. Während der Beton nur die Druckfestigkeit von lächerlichen 25 N/qmm und kaum Zugfestigkeit aufweist, hat der Stahl BSt 500 die ungeheure Zugfestigkeit von 550 N/qmm. Deshalb kommt er hinein und rostet bei ausreichender Betonüberdeckung (alles festgelegt) auch nicht. Also: Beton allein, lass meistens sein. Beton und Stahl sind für Decken und Fundamente die 1. Wahl. Ganz im Gegensatz zum Beton ohne Stahl hat Holz eine hohe Biegefestigkeit und kann darum auch sehr gut zur Überbrückung großer Spannweiten eingesetzt werden.

 

Erdbebenbemessung in wenigen Gebieten (NE 3.10)

Es gibt nur wenige Erdbebengebiete in Deutschland, die in die Zonen 0 bis 3 (als schwerste Zone) eingeteilt sind.

Erdbebengebiete sind ungefähr:

  1. Von Düsseldorf über Köln bis Koblenz als Zone 1. Westlich Köln die Zonen 2 und dann 3. 
  2. Von Frankfurt nach SSW
  3. Um Tübingen als Zentrum bis ca. Freiburg, Strassburg, Stuttgart, Ulm, Ravensburg, Die deutsche Südgrenze.
  4. Halle, Leibzig, Chemnitz.

Es gibt dazu den vereinfachten Nachweis (DIN 4149), der meistens ausreichend ist, und den rechnerischen genauen Nachweis.

 

Stahl ist Festigkeit (NE 3.11)

Während der Betonstahl möglichst geriffelt ist, um sich gut mit dem Beton zu verbinden, ist der Baustahl möglichst glatt, damit er gut mit anderen Stahlteilen durch Schrauben oder Schweißen zusammengefügt werden kann. Das geht so gut, dass er häufig im schnellen Hochhausbau, besonders in den USA, eingesetzt wird. Das Ganze kann dann aber auch schnell bei nicht erwarteter und berechneter Seitenlast wieder zusammen fallen, wie der berühmte 11. September in New York zeigte.

Fast jedem sind die praktischen Stahlträger bekannt. Unsere Vorfahren benutzten sie tragend in Betondecken. Heute legt man sie oft auch (schon weil sie dann nicht rosten) einfach oberhalb von Öffnungen in die Betondecke oder streicht sie vorher nichtrostend (sogar einfach mit Zement) an, wenn sie beispielsweise senkrecht zur Aussteifung in das Mauerwerk oder über eine Öffnung gelegt werden. Es gibt aber sogar schon nichtrostende Stähle im Bauwesen. Viele Konstruktionen sind mit Stahl möglich – und in der EU-Norm auszuführen.

Die früheren Doppel-T-Träger sind jetzt I-Träger – und die sind dann E-Reihen (von Europa) nach EURONORM (oder EN mit vielen Nummern). Ein gängiger schmaler I-Träger heißt dann beispielsweise IPE 140, der dann 140 mm hoch und 73 mm breit ist, ist er selbst breit, heißt er nach EN 19 dann HEA 140 und ist dann auch 140 mm breit, aber nur 133 mm hoch, als HEB (IPB) wird er dann wieder 140 mm hoch - und als HEM (IPBv) wird er sogar 160 mm hoch. Die Profile gibt es dann auch halbiert, sodann noch U- und Z-, und Winkel-Stahl. - sowie eckige und runde Hohlprofile. Mit Schrauben und/oder durch das Schweißen wird alles zusammengefügt.

Alles will aber zuvor richtig berechnet und dem ausführenden Handwerker angegeben werden, damit er den Preis für Material und Arbeit berechnen kann und weiß, was er richtig machen muss.

 

Die Treppen-Grundlagen (NE 3.12)

Unglaublich viele und schöne Treppen und Treppenarten gibt es. Doch immer sind zwecks guter und möglichst unfallfreier Begehung Vorschriften zu beachten. Die sollen nachfolgend gebracht werden.

Zu notwendigen Treppen allgemein:

  1. Das Treppen-Steigungsverhältnis soll 2 x Steigung + 1 mal Auftritt = 60 bis 65 cm, möglichst das Schrittmaß 63 cm, haben.
  2. Bei einer Treppe müssen alle Steigungen und Auftritte gleich sein.
  3. Das gleiche Steigungsverhältnis soll bei einem Podest berücksichtigt werden.
  4. Bei einer Treppe sollen alle Steigungen bzw. Auftritte gleich sein.
  5. Zwischenpodeste sind nach höchstens 18 Stufen, und mind. so tief wie die Treppe breit ist, erforderlich.
  6. Bei mehr als 2 Wohnungen: Breite mind. 1,0 m bzw. 1,10 m nach LBO und Steigungen 17 cm bis + 2 oder - 3 cm. Auftritte 28 cm bis + 9cm oder - 2 cm.
  7. Die Geländerhöhe muss mind. 90 cm, in Arbeitsstätten 1,0 m und über 12 m Absturzhöhe 1,10 m hoch, bei Hochhäusern 1,25 m hoch sein.
  8. Der Geländerabstand muss senkrecht mindestens 12 cm sein, waagerecht höchstens 3 cm  sein. Bei Kleinkindern soll waagerecht kein Geländer erstellt werden.
  9. Der Stufen-Wandabstand soll höchsten 6 cm betragen.
  10. Die Öffnung zwischen Trittstufen soll (wegen Kleinkindern) höchsten 12 cm sein (Leiste unter Trittstufe).
  11. Die Treppen-Durchgangshöhe muss mind. 2,0 m betragen.
  12. Die Brandsicherheit muss in notwendigen Treppen bei Häusern > 2 Wohnungen mind. feuerhemmend und bei tragenden Teilen aus nicht brennbaren Baustoffen, und in einigen B.Ländern, z. B. S-H, feuerbeständig sein.

Bei Umwehrungen von Arbeitsstätten muss eine mind. 5 cm hohe Fußleiste angeordnet sein. Die Abstände zu Knieleiste und Handlauf dürfen höchsten 50 cm betragen.

Beim Einfamilienhaus sind die Anforderungen geringer. Treppenbreite z. B. nur > 80 cm.

 

Treppen bei bis einschl. 2 Wohnungen:

Die Treppen müssen sein:

  1. > 80 cm breit, Steigung 17cm +/-3cm, Auftritt 28 cm +9cm/-5 cm als Treppen zu Aufenthaltsräumen.
  2. Treppen: Steigung < 21 cm und Auftritt > 21 cm.
  3. Bei Raumspar Steiltreppen (z. B. zum Dachraum ohne Aufenthaltsraum) 50 - 70 cm breit, davon 2m mind. im Mittelbereich => 50 cm.

Vom Holz zum Dach (NE 3.13)

Bei den Wänden fehlte noch die Holz-Rahmenbauweise für die tragenden Außen- und Innenwände. In den sehr holzreichen und dünner besiedelten skandinavischen Ländern wird Holz sehr häufig auch für die Wände der Einfamilienhäuser eingesetzt. Bei uns ist Holz mindestens für die geneigten Dächer mit ihren vielen Formen (siehe hierzu auch bei www.haussanierungspraxis.de ) ein beliebter Baustoff. Für die regensicheren und preiswerten Wohnraum schaffenden Steildächer verwendet der Zimmerer (oder Zimmermann) meistens das preiswertere und schneller wachsende Nadelholz von, zumindest bei Fichte, Tanne, Kiefer, Lärche, geringerer Festigkeit, statt des teureren Laubholzes. Es ist für die heute sehr hohen Sparren völlig ausreichend. Hoch sind die Sparren heute meistens nur zur Einlage einer dickeren Wärmedämmung.

 

Die Holzfestigkeitsklassen für Vollholz (VH):  

Nadelholz - Holzart

Klasse

Laubholz - Holzart

Klasse

Fichte, Tanne

C 16

Eiche, Teak

D 30

Kiefer, Lärche

C 24

Buche

D 35

Douglasie

C 30

Buche

D 40

Pinie

C 35

Afzelia, Merbau

D 40

Hemlock

C 40

Bongossi

D 60

Außerdem gibt es noch das Brettschichtholz (BSH), mit dem man größere Spannweiten leicht überdecken kann. Wenn der Statiker weiß, was gemacht werden soll, rechnet er wieder (hier nach DIN 1052 neu) alles richtig aus. Bauherr(in)en wissen aber gleich, je höher die Festigkeit, desto höher der Preis.

Holzkonstruktionen werden vorher genau gezeichnet (z. B. Sparrenplan) und dann wird abgebunden und gerichtet (evtl. mit Richtfest). Doch dann fehlt noch vieles zum Dach: Die wasserdichten aber trotzdem diffusionsoffenen Unterspannbahnen werden mit Konterlattung auf dem Sparren befestigt (z. B. www.doerken.de ), darauf die Dachlattung 4 x 6cm oder 3 x 5cm und dann vielleicht die Dachpfannen aus Beton oder als Dachziegel. Diee werden unterhalb belüftet. Im Dach werden dann vielleicht Fenster aller Art angeordnet (z. B. www.velux.de). Und beim Ausbau wird dann noch einmal unterhalb (evtl. auch für den Blower-Door-Test) gedichtet.

Eine neuartige Art der Hozrahmenbauweise wurde als "Massiv-Holz-Mauer" entwickelt. Dabei wurde auch auf "Gesundes Wohnen" (siehe bei www.haussanierungspraxis.de ) wert gelegt: www.massivholzmauer.de .

 

Nachhaltige Baustoffe im Netz (NE 3.14)

Das Informationssystem Wecobis bietet Hilfe bei der Auswahl von Baumaterialen unter Gesundheits- und Umweltaspekten an: www.wecobis.de und www.nachhaltigesbauen.de -

Die gesunden Lehmbaustoffe siehe unter www.dachverband-lehm.de

Für Innenwände, Ausbau und Wohngesundheit-heute siehe: http://www.haussanierungspraxis.de/

(Ki)

Orientierung durch Zusammenhänge: www.info-sd.de