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KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz V 01/2009
10. SOMMERLICHER WÄRMESCHUTZ /
HITZESCHUTZ
10.1 Sommerlicher Wärmeschutz von
Aufenthaltsräumen
Das sommerliche Temperaturverhalten
eines nicht klimatisierten Aufenthaltsraums
wird maßgeblich bestimmt von
● dem Außenklima
● der Sonneneinstrahlung
● der Fensterfläche, -orientierung und
-neigung
● dem Gesamtenergiedurchlassgrad
der Fenster inklusive deren Sonnenschutz
● dem Lüftungs- und Wohnverhalten der
Nutzer: Um das Raumklima behaglich
kühl zu halten, müssen die Wärmezufuhr
von außen (Nutzung der Verschattungseinrichtungen
bei Sonnenschein)
und der Wärmegewinn in den Räumen
(geringe Abwärme von Geräten, Belegungsdichte)
möglichst gering und
die Wärmeabfuhr nach außen (über
erhöhte Nachtlüftung) möglichst groß
gehalten werden.
● dem Wärmespeicherverhalten des betrachteten
Raumes: Es sollten Speichermassen
zur Verfügung stehen, um
tagsüber den Anstieg der Raumtemperatur
wirksam zu begrenzen.
● dem Wärmeschutz der Außenbauteile
Diese Punkte sind vom Planer in der Gebäudekonzeption
zu berücksichtigen und
entsprechende Vorkehrungen zu treffen,
um ein angenehmes Sommerklima im Gebäude
zu ermöglichen.
Im Rahmen des Nachweises nach Energieeinsparverordnung
ist bei Wohngebäuden
und bei nicht-klimatisierten Nichtwohngebäuden
ein Nachweis des sommerlichen
Wärmeschutzes nach dem Verfahren der
DIN 4108-2 zu führen. Es handelt sich dabei
um ein einfaches Handrechenverfahren nur
zum Zwecke des Nachweises der Energieeinsparung
im Sommer, nicht um eine ingenieurmäßige
Auslegung der sommerlichen
Raumtemperatur. Bei größeren Objekten
oder großzügiger Verglasung wird deshalb
empfohlen, im Zuge der detaillierten Planung
des Gebäudes eine genaue, ingenieurmäßige
Vorherberechnung der sommerlichen
Raumtemperaturen vorzunehmen.
Bei 1- und 2-Familienhäusern mit Rollläden
an den Ost-, Süd- und Westfenstern kann auf
die Nachweisführung verzichtet werden.
Besonders gefährdet hinsichtlich sommerlicher
Überhitzung sind Räume, die einer
starken Sonneneinstrahlung ausgesetzt
sind (z.B. große, süd- bis westorientierte
Fenster ohne Verschattung) und/oder
wenig Speichermassen besitzen, um die
eingestrahlte Sonnenenergie abzupuffern
(z.B. wenige oder leichte Innenbauteile,
Großraumbüros, Dachgeschosse). Bei innengedämmten
Bauteilen wird die Wärmespeicherfähigkeit
des Bauteils durch die
Innendämmung vom Raum abgekoppelt.
Das Bauteil steht nicht mehr als Puffer für
die Wärme im Raum zur Verfügung. Abgehängte
Decken, dicke Teppiche etc. haben
einen ähnlichen Effekt. Es sollte unbedingt
darauf geachtet werden, dass schwere
Bauteile mit direkter Raumanbindung als
Speichermasse verbleiben.
In Massivbauten, auch solchen mit
konventionellem Dach, hat die Art des
Dämmstoffs und der Dachbauart (Zwischensparren-
oder Aufsparrendämmung)
keine praktisch relevante Auswirkung auf
die sommerlichen Raumtemperaturen
im Dachgeschoss. Die Temperaturunterschiede
liegen in der Spitze bei einigen wenigen
Zehnteln Grad. Von entscheidender
Bedeutung sind vielmehr die Fenstergröße,
die Effektivität des Sonnenschutzes, das
Lüftungsverhalten der Nutzer, vor allem
hinsichtlich einer erhöhten Nachtlüftung,
die Wärmespeicherfähigkeit der Bauteile
und ein guter Wärmeschutz der Außenbauteile.
Die Begrenzung der direkten Sonneneinstrahlung
in den Raum ist die wichtigste
Maßnahme zur Wahrung einer angenehmen
Raumtemperatur im Sommer. Dies ist vor
allem eine Aufgabe des Planers bei der
Grundkonzeption des Gebäudeentwurfs
und die Hauptaufgabe der möglichst außen
liegenden Sonnenschutzvorrichtung.
Wärmeschutz ist nicht nur im Winter von
Bedeutung, sondern auch zunehmend im
Sommer. Hier liegen klare Vorteile der KS-
Funktionswand mit außen liegender Wärmedämmung.
Die hohe Rohdichte bedingt
nennenswerte Speichermassen im Gebäude,
die sich günstig auf die sommerliche
thermische Behaglichkeit auswirken. Aufgrund
der viel größeren Speichermasse
kommt es in Gebäuden in Massivbauweise
in signifikant geringerem Umfang als
in Leichtbauten oder gar nicht zu unangenehmen
Überhitzungserscheinungen im
Sommer. Hier helfen auch die Innenwände
aus Kalksandsteinen, die mit ihrer großen
Speichermasse Temperaturspitzen abpuffern.
Gleichzeitig ist vor allem bei großzügigen
Verglasungen ein effektiver außen
liegender Sonnenschutz zu verwenden.
Hinsichtlich des sommerlichen Wärmeschutzes
kann die Massivbauweise
mit schweren Wänden (RDK $ 1,8) in
Kombination mit Betondecken pauschal
als „schwere Bauweise“ nach
DIN 4108-2 bewertet werden. Das
wirkt sich hinsichtlich des sommerlichen
Wärmeschutzes positiv aus.
10.2 Nachweis des sommerlichen
Wärmeschutzes nach DIN 4108-2
Die Berechnung des sommerlichen Wärmeschutzes
nach DIN 4108-2 ist ein einfacher
Nachweis der Energieeinsparung im Sommer,
jedoch keine ingenieurmäßige Auslegung
der sommerlichen Raumtemperatur.
Betrachtet wird nur der vermutlich kritischste
Raum. Ist dort die Anforderung eingehalten,
gilt die Einhaltung für alle anderen
Räume des Gebäudes. Das Verfahren beruht
auf dem Vergleich eines so genannten
vorhandenen Sonneneintragskennwerts
mit einem zulässigen Höchstwert, für den
Teil-Kennwerte für verschiedene solare Aspekte
des betrachteten Raumes addiert
werden. Der vorhandene Sonneneintragskennwert
wird in Abhängigkeit der Fensterfläche,
des Gesamtenergiedurchlassgrads
der Verglasung, der Wirksamkeit der Verschattungseinrichtung
und der Grundfläche
des Raumes bestimmt. Der Nachweis
des sommerlichen Wärmeschutzes nach
DIN 4108-2 kann einfach mit Hilfe des KS-
Nachweisprogramms zum sommerlichen
Wärmeschutz [13] geführt werden. Es handelt
sich um ein Nachweisverfahren mit
standardisierten Randbedingungen.
Der vorhandene Sonneneintragskennwert
S vorh des ungünstigsten Raums darf
den zulässigen Wert S zul für diesen Raum
nicht überschreiten, d.h. die Einhaltung folgender
Forderung ist nachzuweisen:
S vorh S zul
Der vorhandene Sonneneintragskennwert
wird bestimmt durch:
● das Verhältnis der Fensterfläche(n) A W
(ggfs. inklusive Dachflächenfenster)
zur Nettogrundfläche A G des betrachteten
Raums oder Raumbereichs
● den Gesamtenergiedurchlassgrad g
der Verglasung(en)
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