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Ökohaus-calden UG - Königsberger Str. 15 - 34379 Calden Fon: 05674-7000-0 Fax: 05674-7000-11 E-Mail: [email protected] Internet: www.oekohaus-calden.de

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Fertighaus, Mauerwerksbau versus eco solaris Haus Eine Argumentations- und Entscheidungshilfe zur besseren Qualifizierung der Argumente Pro und Contra eco solaris Häuser. Grundsätzlich besteht bei den am Markt angebotenen, höherwertigen Fertighäusern, und den eco solaris Häusern ein klarer Vorteil gegenüber der traditionellen Mauerwerksbauweise. So sind diese Häuser auf Grund des niedrigen Energiebedarfs, der schnellen Bauweise und der raumsparenden dünneren Außenwände der Mauerwerksbauweise deutlich überlegen. Es ergeben sich jedoch in der Art und Weise, wie das Klassenziel KfW-55 oder 40-Haus erreicht wird, signifikante Unterschiede zwischen den traditionellen Fertighausherstellern und den eco solaris Häusern. Diese Unterschiede sind bei näherer Betrachtung so gravierend, dass am Ende nicht mehr von einem gleichen Haustypus gesprochen werden kann. Es wurde ein Vergleich aller bauphysikalischen Aspekte der eco-solaris Außenwand, Decke, Innenwand und Dach mit einer hochwertigen Fertighauswand* und der typischen Mauerwerkswand vorgenommen. Es wurden hochwertige Fertighäuser mit Installationsebene und aufwändigen Deckenaufbauten zum Vergleich herangezogen. Sog. Billigfertighäuser ohne Installationsebene und einfacher raumseitiger PVC Dampfsperre sowie leichten Glasfaserdämmungen fanden keine Berücksichtigung. Die Mauerwerksbauten wurden mit einer 36,5cm Poroton Außenwand, raumseitig mit Gipsputz und außenseitig mit Wärmedämmputz ausgewählt. Zur Einhaltung der EnEV ist hier noch eine solarthermische Anlage zur Ergänzung der Gasbrennwerttherme vorzusehen. Das Fertighaus wurde mit Lüftungsanlage eingeplant. Zusätzliche Maßnahmen zur Erreichung besserer Energiestandards als KfW 70 sind in der Regel bei Fertighausherstellern aufpreispflichtig oder werden gar nicht angeboten. Mauerwerksbauten werden im Bundesdurchschnitt immer noch meist ohne Lüftungsanlage ausgeführt (Kostendruck) und erfüllen die EnEV, manchmal auch KfW 55 oder 70 (zusätzliche Dämmung + bessere Haustechnik = höhere Kosten). Wandaufbau Die traditionellen Fertighaushersteller stellen ihre Wände ohne Installationsebene mit innenseitiger Dampfsperre (Folie) und direkter Beplankung mit Gipskartonplatten her. Aus Kostengründen wird auf eine Installationsebene verzichtet. Dieser Verzicht bedeutet einen klaren Nachteil, da jede Installation, Loch, Durchführung etc. die Luftdichtigkeitsschicht verletzt und die Gefahr von Konvektionswasserschäden erhöht (1). Gedämmt werden Fertighäuser mit Mineralwolle, welche im sommerlichen Wärmeschutz markante Nachteile durch das ungünstige Temperatur- amplitudenverhältnis aufweist (geringe Masse). Dieser TAV-Wert stellt den Zeitraum dar, in dem die Hitze durch die Wandkonstruktion dringt und die Innenräume erreicht. Findet dies innerhalb der Zeitspanne statt, in der noch weiterhin Hitze von außen auf die Konstruktion einwirkt, wird der Wohnkomfort deutlich gemindert, da sich das Gebäude stark aufheizt.

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Vergleich eco solaris Außenwand und Fertighausaußenwand bezüglich bauphysikalischer Kennwerte: Bauteilquerschnitt eco solaris Außenwand mit Zellulosedämmung

Bauteilberechnungen der eco solaris Außenwand TAV = 0,0124 ( 1%), Temperaturamplitudendämpfung 1/TAV = 81 Phasenverschiebung j = 4,694 rad (17,9 Stunden)

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Fertighauswand Bauteilquerschnitt (typische hochwertige Fertighauswand*)

· Die meisten Fertighauswände werden ohne Installationsebene gefertigt, sind somit im Schall-, Wärme und sommerlichen Hitzeschutz deutlich ungünstiger als die verglichene Fertighauswand

Bauteilberechnungen typische Fertighauswand TAV = 0,0584 ( 6%), Temperaturamplitudendämpfung 1/TAV = 17 Phasenverschiebung j = 2,814 rad (10,7 Stunden)

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Fazit: Die Phasenverschiebung (TAV) der eco solaris Außenwand beträgt 17,9 Stunden im Gefach und sogar 23,8 Stunden im Rahmen, der aber auf Grund seines Anteils (<10%) nicht wesentlich ist. Das TAV der typischen Fertighauswand beträgt dagegen nur 10,7 Stunden. In der Praxis bedeutet dies, das sommerliche Hitze nach 10,7 Stunden durch die Konstruktion gedrungen ist und das Gebäude erwärmt, bei der eco-solaris Außenwand bedeuten 17,9 Stunden, dass die Hitze nicht in das Innere dringt, da nach 17,9 Stunden Hitzeeinwirkung die Sonne längst untergegangen ist und die Abendkühle einsetzt. Die Mauerwerksaußenwand mit Poroton T8 Ziegeln in 36.5cm Wandstärke mit Wärmedämmaußenputz und Gipsputz raumseitig zeigt zwar eine noch bessere Phasenverschiebung von rund 21 Stunden auf, was jedoch nicht von Bedeutung ist, da die nächtliche Kühle bereits vorher eintritt. Im Gegensatz dazu die Fertighauswand, mit einer Phasenverschiebung von nur 10,7 Stunden. Dies bedeutet Hitzeeintritt um ca. 18Uhr, zu einem Zeitpunkt zu dem im Sommer immer noch Hitzeeintrag auf das Gebäude stattfindet. Desweiteren ist der Wandaufbau von eco-solaris diffusionsoffen, da die innenseitige OSB-Platte luftdicht aber diffusionsoffen ist. Daher spricht man auch von einer Dampfbremse und nicht von einer Dampfsperre wie bei einer Folie. Eine diffusionsoffene Konstruktion ist atmungsaktiv und sorgt für ein angenehmes Wohnklima. Wer in einer PE-Folie eingepackt ist kann sicherlich nachvollziehen, was dies bedeutet.

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Dachaufbau des eco solaris Daches Bauteilberechnungen Bauteil: ecoDach-24

TAV = 0,0198 ( 2%), Temperaturamplitudendämpfung 1/TAV = 50 Phasenverschiebung j = 4,405 rad (16,8 Stunden)

Bauteilberechnungen eines Daches im typischen Fertighausquerschnitt

................................................................................................................................................................................. TAV = 0,2029 (20%), Temperaturamplitudendämpfung 1/TAV = 5 Phasenverschiebung j = 1,652 rad (6,3 Stunden)

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Fazit: Das eco-solaris Dach ist ebenfalls mit 240mm Zellulose + 60mm Holzfaserdämmung gedämmt. Auch hier kommt der Vorteil im sommerlichen Wärmeschutz voll zum Tragen. So beträgt bei einen Standarddach mit 200mm Mineralwolledämmung das TAV nur 5,8 Stunden oder 6,3 Std. bei 240mm Dämmung. Bei dem Zellulose gedämmten eco solaris Dach beträgt der TAV Wert 16,8 Stunden. Auch hier deutlich besserer sommerlicher Wärmeschutz. Ebenso wird beim eco solaris Haus eine Dampfbremse und nicht Dampfsperre verwendet. Bei Mauerwerksbauten kann kein typischer Wert für den sommerlichen Hitzeschutz festgestellt werden, da es sich hier um individuelle Holzdachstühle handelt, die je nach Anbieter ausgestattet sind. In der Regel werden aber hier leichte Dämmungen aus Mineralwolle mit raumseitiger Dampfsperre ähnlich wie bei den Standardfertighäusern benutzt.

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Fenster Die Fertighaushersteller müssen um die Forderungen des 3-Liter-Hauses einzuhalten, entsprechend aufwändige sog. 3-Liter-Haus Fenster mit U-Werten um 0,8 W/m²K einbauen. Hier werden 3-Scheiben Gläser mit U=0,6 W/m²K eingesetzt, die Fenster weisen dann unter Berücksichtigung der Rahmen Werte um 0,8 W/m²K auf. Problem dieser Fenster ist der niedrige g-Wert (Licht bzw. UV-Durchlässigkeit). Gute Fenster mit U-Werten Glas von 1,0 W/m²K weisen g-Werte von bis 62% auf. Dies bedeutet 62% des UV-Lichtes wird durchgelassen. Gläser im Bereich U=0,6W/m²K liegen bei ca. 42-45% Lichtdurchlässigkeit. Daher sind die solaren Gewinne deutlich niedriger. Ebenfalls sind empfindliche Pflanzen in ihrem Wachstum gehemmt oder gar nicht mehr nutzbar, da der Anteil des UV-Lichtes zu gering ist. Ebenfalls ist die Grundhelligkeit in den Räumen geringer, so dass früher und häufiger mit künstlicher Beleuchtung gearbeitet werden muss. Wir haben ein Konzept entwickelt, bei dem diese gravierenden Nachteile nicht zum Tragen kommen und wir mit Zweischeibengläsern U=1,0 W/m²K arbeiten können und nicht die ungünstigeren Dreischeibengläser mit U=0,6-0,7 W/m²K verwenden müssen. Sicherheitspaket: Die oftmals aufpreispflichtigen Sicherheitsextras wie 5-fach Verriegelung der Haustür, Pilzkopfverriegelung der Fenster und abschließbare Fenstergriffe sind bei ökohaus-calden Standard. Schallschutz Der Schallschutz erfährt seit einigen Jahren eine immer größere Bedeutung. So wird derzeit die DIN 4109 (Schallschutznorm) überarbeitet, da in den letzten Jahren sehr viele Gerichtsurteile die bisherige Norm überholt haben. Die Anforderungen waren einfach zu gering. Es gibt daher bereits jetzt die erhöhten Anforderungen nach DIN 4109, die den aktuellen Baustandard widerspiegeln. Leider wird sehr häufig aus Kostengründen oder Unkenntnis immer noch nicht nach diesen erhöhten Anforderungen gebaut. Innenwand (gegen Geräusche im eigenen Wohnbereich) Laut Herstellergutachten erreicht die eco-solaris Innenwand einen Luftschalldämmwert von Rw>47db, eine typische Fertighauswand liegt bei Rw>40dB und eine 11,5cm Ziegelwand mit HLz Ziegeln der höchsten Rohdichteklasse 1,4 einen Wert von Rw=46,3dB. Bei gleicher Wandstärke ist die eco-solaris Innenwand schalltechnisch besser als eine Ziegelwand der höchsten Rohdichteklasse und einer typischen Fertighauswand deutlich überlegen. Die Norm DIN 4109 fordert hier für Einfamilienhäuser keinen Wert, es wird aber von mind. 40dB ausgegangen, als erhöhte Anforderung werden mindestens 43dB verlangt.

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Außenwand (Schutz gegen Außenlärm) Die eco-solaris Außenwand erreicht auf Grund der aufwändigen mehrschichtigen Konstruktion mit Installationsebene , der Zellulose- und Holzfaserdämmung einen hervorragenden Wert von vorh R´w,R,res = 49 dB, die Fertighauswand liegt bei 43dB und die Mauerwerkswand bei 45dB. Trenndecke Die eco-solaris Geschossdecke erfüllt sogar als sichtbare Holzbalkendecke spielend die Anforderungen der DIN 4109. So werden Trittschalldämmwerte erf. L'n,w ≤ 53 dB gefordert, die eco-solaris sichtbare Holzbalkendecke erreicht vorh. L'n,w ≤ 51 dB auf Grund der latexgebundenen Splittschüttung und der 33/30mm weichen Trittschalldämmung unter dem 65mm Heizestrich. Diese zusätzliche Masse lässt die Werte einer Stahlbetondecke erreichen (≤ 50 dB) und liegt in etwa gleich einer Fertighausdecke, die jedoch unterseitig abgehängt an Federschienen mit Gipskartonplatten verkleidet ist. Ist die Fertighausdecke jedoch mit Trockenestrichelementen belegt, liegt der Trittschallpegel deutlich darüber (ca. L'n,w = 58 dB). Ökobilanz In der Ökobilanz wird der CO2 Äquivalent als Bezugsgröße gewählt. Das (relative) Treibhauspotential (englisch Global warming potential, greenhouse warming potential oder GWP) oder CO2-Äquivalent gibt an, wie viel eine festgelegte Masse eines Treibhausgases zum Treibhauseffekt beiträgt. Als Vergleichswert dient Kohlenstoffdioxid; die Abkürzung lautet CO2e (für equivalent). Der Wert beschreibt die mittlere Erwärmungswirkung über einen bestimmten Zeitraum. Es wurden vergleichbare U-Werte der Gebäudehülle gewählt, um den Wärmeschutz der Gebäude gleichzusetzen. Ansonsten wäre das Treibhauspotential für die Gebäudeerstellung geringer, jedoch durch den höheren Energiebedarf größer. Das Gesamttreibhauspotential spiegelt nicht den Absolutwert des Gebäudes wider, sondern lediglich den Wert der Bauteile, in denen sich die Systeme unterscheiden (Gebäudehülle, Innenwände, Decken, Fenster, Dach). Das Treibhauspotential des gesamten Gebäudes liegt höher, da die identischen Bauteile nicht aufaddiert wurden (Haustechnik, Elektroinstallationen, Fußböden und Wandbekleidungen. Annahmen Mauerwerk Mauerwerksbau mit 24cm Ziegelmauerwerk und 200mm EPS Dämmung als WDVS. Steildach mit Betondachsteinen und raumseitiger Dampfsperre, Kunststofffenster mit Glas U-Wert 1.0 W/m²K, Stahlbetondecken h=200mm. Innenwände : Ziegel, 175mm. Fertighaus Holzrahmenwerk mit Glaswolledämmung im Gefach und Installationsebene, 60mm Styropor Putzträgersystem, Gipskartonplatten raumseitig, Holzbalkendecke mit

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Spanplatten oberseitig, Trittschalldämmung und Mineralwolle Trittschalldämmung, Trockenestrich und unterseitige Abhängung mit Mineralfaserdämmung, Steildach mit Glaswolledämmung. Ökohaus-calden Gem. Leistungsbeschreibung ökohaus-calden Ergebnis:

Mit der CO2 Reduktion eines ökohauses von rund 43t gegenüber dem Mauerwerksbau entspricht den CO2 Emissionen eines Mittelklassewagens über rund 308.000KM.

0 kg/a

10.000 kg/a

20.000 kg/a

30.000 kg/a

40.000 kg/a

50.000 kg/a

60.000 kg/a

70.000 kg/a

80.000 kg/a

Mauerwerksbau ökohaus-calden Fertighaus

Bauteilvergleich CO2 Äquivalent eines Einfamilienhauses

Fensterflächen

Innenwände

Aussenwände

Geschossdecken

Dachfläche

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Zusammenfassung:

Systemvergleich Zusammenfassung Anforderung Ökohaus-

calden Fertighaus Mauerwerksbau

Wärmeschutz Außenwand U-Wert in

W/m²K 0,24 0,13 0,20 0,23

Schallschutz Tritt- und Luftschall

Außenwand R´w,R,res in dB ≥35 49-53 40-43 45

Innenwand ≥43 43 40 46

Decke L'n,w (kleiner=besser) ≤53 51 51 51-53

sommerlicher Hitzeschutz (TAV) Außenwand keine 18 Std. 11 Std. 16-20 Std.

Dach 17 Std. 6-8 Std. 6-8 Std.

Brandschutz F90/F30 F90/F30 F90/F30 F90/F30

Bauzeit keine 4-5 Monate 6 Monate ≥ 1 Jahr

Bautrocknungszeit keine 0 0 ≤4 Jahre

Luftdichtheit ≤1,5 oder 3 ≤1,0 ≤1,5 oder 3 ≤3,0

Ökobilanz Primärenergiebedarf Herstellungsprozess (CO2 äquivalent)

Noch keine 28t 45t 71t

Energiestandard EnEV KfW 40 KfW 55-70 EnEV Bewertung:

Systemvergleich Zusammenfassung ökohaus-calden Fertighaus

Mauerwerks- bau

Wärmeschutz ++ + - Schallschutz Tritt- und Luftschall Außenwand ++ o +

Innenwand ++ o ++ Decke + + + sommerlicher Hitzeschutz (TAV) Außenwand ++ - ++

Dach ++ - - Brandschutz + + + Bauzeit ++ ++ - Bautrocknungszeit ++ ++ - - Luftdichtheit ++ o o

Ökobilanz Primärenergiebedarf Herstellungsprozess (CO2 äquivalent)

++ o - -

Energiestandard ++ + o

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Architektur und Gestaltung Da ökohaus-calden nur individuelle Architektenhäuser erstellt, sind diese Häuser zu 100% auf die Bedürfnisse der Bauherren, Landschaft, Bebauungsplan und Anforderungen des KfW40-Hauses zugeschnitten und stellen somit keinen Kompromiss wie vorgefertigte „Kataloghäuser“ dar. Es entstehen Symbiosen zwischen Mensch-Natur-Umwelt- und Technik als ganzheitliche Systeme. Man baut in der Regel nur einmal im Leben, daher sollte das Traumhaus auch exakt die Wünsche und Anforderungen erfüllen. Verschattung Die ideale Verschattung ist anerkanntermaßen die Außenjalousie. Nur mit der Jalousie lässt sich sinnvoll ohne Komforteinbuße verschatten. Bei einem Rolladen werden die Lamellen heruntergelassen und es besteht keine Möglichkeit nach draußen zu schauen und künstliche Beleuchtung muss einsetzen. ökohaus-calden setzt Außenjalousien integriert, aber Wärmebrückenfrei in der Außenwand ein. Aussenrolläden besitzen meist auch den Nachteil des Rolladenkastens, der eine nicht unerhebliche Wärmebrücke darstellt oder aber als Aufsatzrolladenkasten die Außenansicht stört. Wärmebrücken eco-solaris Häuser sind wärmebrückenoptimiert. Das bedeutet, dass weitestgehend Wärmebrücken frei gebaut wird. Positive Wärmebrücken, die bautechnisch nicht zu vermeiden sind, werden durch negative Wärmebrückendetails mehr als kompensiert. Luftdichtheit Die Notwendigkeit der luftdichten Hülle, insbesondere bei Einsatz einer Lüftungsanlage, ist bereits allseits bekannt und muss nicht näher erläutert werden, zumal der Gesetzgeber bereits in der Wärmeschutzverordnung 95 bzw. DIN 4108 und natürlich jetzt in der Energieeinsparverordnung (EnEV) hier klare Vorschriften erlassen hat. So muss der sog. n50 Wert (Wert zur Definition der Luftdichtheit) bei Häusern mit Lüftungsanlage <1,5 1/h sein und bei Gebäuden ohne Lüftungstechnik < 3,0 1/h. Dieser geforderte Wert kann jedoch nur mittels „Blower-Door-Test“ nachgewiesen werden. In der Praxis stellt sich jedoch heraus, dass so gut wie kein Hersteller oder Architekt, Bauträger etc. diesen Nachweis erbringt. Der Nachweis eines äußerst wichtigen Qualitätsmerkmals bleibt die Masse aller Haushersteller (unabhängig ob Mineral- oder Holzbau) schuldig. Wir prüfen grundsätzlich die Luftdichtheit unserer Häuser mittels Blower-Door-Test und erreichen durchschnittlich Werte von n50 < 0,6 1/h

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Kosten Wer billig baut, bekommt auch billig. Landläufig hören wir immer die Meinung, Mauerwerksbau sei günstiger als Holzbau. Das ist nicht richtig. Der mauerwerksbau ist vielleicht billiger, aber nicht preiswerter. Wenn man gleiche Maßstäbe zum Vergleich heranzieht, müsste der Mauerwerksbau im KfW 40 Standard mit Lüftungsanlage und Wärmepumpe, hochwertigen Holzfenstern, hochwertiger Sanitärausstattung und baubiologisch einwandfreien Materialien ausgestattet sein, um einen Vergleich mit eco-solaris Häusern einzugehen. Dann aber ist der Mauerwerksbau deutlich teurer. Es werden vielmehr die niedrigeren Baukosten einfacher Mauerwerksbauten, die die Energieeinsparverordnung gerade so erreichen, mit Gasheizung und Plastikfenstern im Vergleich als günstigere Bauwerke verglichen. Darin liegt aber ein klarer Selbstbetrug, der weder die Qualitätsstandards vergleicht, noch an die Zukunft denkt. Die Lebensqualität durch baubiologisch einwandfreie Materialien, die Lüftungsanlage mit dem damit verbundenen Komfort, die enormen Energieeinsparungen und damit verbundenen Fördermittel der KfW werden oftmals nicht beachtet. Ein Gebäude wird meist auch als Altersvorsorge geplant. Zukünftige Energiekosten spielen neben dem Wiederverkaufswert eine sehr große Rolle. Der Wiederverkaufswert wird neben der Lage in Zukunft immer mehr vom Energiestandard des Gebäudes abhängen. Energiefresser werden Ladenhüter! Im Alter mit geringer Ruhestandsversorgung werden hohe Energiekosten ein großes Problem. Darum ist langfristiges, nachhaltiges Planen und Bauen angesagt. Kurzfristiges planen auf niedrige Baukosten hin, verlagert das Problem in die nahe Zukunft. Darum preiswert aber nicht billig bauen. Fazit: eco-solaris Energiesparhäuser, individuell geplant, mit Integration der neuesten wissenschaftlichen Erkenntnisse erfüllen alle Anforderungen modernen Bauens und schließen die system- und fertigungsbedingten Nachteile anderer Bausysteme aus.


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