Heizlastberechnung - Teil 2: U-Wert von Bauteilen ermittelnn

Geht es ums Haus stolpert man immer wieder über den U-Wert: Sätze wie nach EnEV brauchste ’nen U-Wert von 0,24 aber für KfW müssen es schon 0,2 sein gehören zu den Standardsätzen des stolzen Altbaubesitzers. Hier betrachte ich kurz, was es mit dem U-Wert auf sich hat, wo man relevante Informationen für sein Haus findet - und wie man die Auswirkung einer Dämmung auf den U-Wert seines Hauses berechnen kann.

Mehr zu dieser Reihe

In diesem zweiten Teil meiner Reihe “Heizlastberechnung” geht es um einige Infos rund um den U-Wert. Wer sich generell für das Thema Heizlastberechnung interessiert, kann einen Blick auf die anderen Teile werfen.

• Heizlastberechnung - Teil 1: Heizlast eines Raumes und Hauses ermitteln
• Heizlastberechnung - Teil 2: U-Wert ermitteln
• Heizlastberechnung - Teil 3: Eignen sich meine Heizkörper für eine Wärmepumpe?

Was ist der U-Wert?

Der U-Wert wird auch Wärmedurchgangskoeffizient genannt. Er beschreibt, wieviel Wärme durch ein Bauteil dringen kann - also beispielsweise vom Wohnzimmer durch die Mauer nach draußen. Der U-Wert gibt an, wieviel Wärme in Watt pro Quadratmeter entweicht - und zwar bei einem Temperaturunterschied von einem Grad Kelvin. Entsprechend wird der U-Wert in W/(m²*K) angegeben - gesprochen “Watt pro Quadratmeter und pro Kelvin”.

Je kleiner der U-Wert, desto weniger Wärme gelangt nach außen - desto geringer unsere Heizkosten. Ungedämmte Mauern und Decken oder alte Fenster können leicht einen U-Wert von 1 bis 3 W/(m²K) haben. Dreifachverglaste Fenster gibt es heute mit einem U-Wert von bis zu 0,5 W/(m²K), wer sein Dach dämmt und KfW-Förderung ins Auge fasst wird auch dem U-Wert 0,14 W/(m²*K) begegnen.

Dem U-Wert kommt eine kritische Bedeutung bei der Heizlast eines Gebäudes zu: Ein ungedämmtes Dach mit dem U-Wert 2 W/(m²*K) führt bei einem 100m² großen Haus und einer Norm-Auslegungstemperatur von -9°C zu Transmissionswärmeverlusten von 6.000 Watt. Bei 2100 Heizstunden lassen sich so überschlägig 12kW Heizenergie darauf zurückführen - je nach Kosten je kWh also 1200€ (bei 10ct je kWh) bis 2400 (20ct je kWh).

Welchen U-Wert habe ich überhaupt?

Hier wollen wir uns besonders mit dem U-Wert im Kontext der Heizlastberechnung beschäftigen. Insofern lautet die Frage ja erstmal: Welchen U-Wert muss ich für meine Außenwand angeben? Welchen für mein Dach? Aufschluss gibt oft erstmal die Bauakte. Hier ist festgehalten, mit welchen Materialien Wände und Decken errichtet wurden.

Beispielwandaufbau im Netz

Im einfachsten Fall findet ihr Informationen zu so einem Wandaufbau im Netz: So gibt es beispielsweise ein Dokument des energie institut hessen in dem “U-Werte typischer Außenwände” vorgestellt werden. Dort findet sich ein eigner Abschnitt “Außenwände aus Bimshohlblocksteinen 30cm”. In einer detaillierten Tabelle wird genau ausgeführt, auf welchen U-Wert man üblicherweise kommt, werden zusätzlich Wärmeübergangswerte, Putzschichten etc bedacht.

Im obigen Fall hat die Wand also einen U-Wert von 1,23W/(m²*K).

Exkurs: U-Werte umrechnen und Dämmung hinzuaddieren

Nehmen wir nun an, die Wand wurde im Nachgang noch mit 14cm Styropor gedämmt. Zwar findet sich auch hierzu eine Information beim energie institut hessen: Bei 12cm Dämmung käme man auf 0,24W/(m²K). Wir wollen es aber genau für unsere 14cm Dämmung. Kurze Google-Suche: Styropor hat einen Lambda-Wert von 0,035 W/mK. Um daraus den U-Wert zu berechnen nehmen wir den Kehrwert (1/0,035) um den Wärmewiderstandswert zu erhalten. Diesen multiplizieren wir mit 0,14m - und bilden erneut den Kehrwert: 14cm Styropor haben demnach einen U-Wert von 0,25 W/(m²K). Oder anders ausgedrückt: 1/((1/0,035)*0,14) = 0,25

Wie berechnet man aber den U-Wert zweier verbundener Bauteile (Styropor + Wand)? Analog zu zuvor: Man addiert den Wärmewiderstandswert der beiden Bauteile - also wieder den Kehrwert der U-Werte. Also: Kehrwert beider U-Werte addieren - und davon dann wieder den Kehrwert bilden: 1/(1/1,23 + 1/0,25) = 0,207 - der U-Wert meiner Außenwand beträgt (aufgerundet) 0,21 W/(m²*K)".

Kompletten Wandaufbau selber berechnen

Es gibt auch Tools im Netz die es erlauben, den kompletten Wandaufbau selber abzubilden. Mit beispielsweise ubakus.de können bequem verschiedene Baustoffe wie Ziegel, Putz und Dämmung aus einem Katalog gewählt werden.

Das Tool stellt den Wandaufbau schematisch dar, gibt den U-Wert aus und bietet darüber hinaus auch viele weitere Informationen - wie Amortisationsrechner für Dämmmaßnahmen, Hitzewiderstand etc pp.

Energieberatung

Wer ein Energiegutachten zu seinem Haus hat, kann dort ebenfalls relevante Informationen finden. Nicht immer wurde im Rahmen des Gutachtens zwangsläufig auch eine Heizlastberechnung vorgenommen; insofern kann es schon vorkommen, dass man ein entsprechendes Gutachten sein Eigen nennt - und dennoch auf die Freude einer eigenen Heizlastberechnung nicht verzichten muss.

Wie unschwer zu erkennen ist, wird aber auch in machen Gutachten der Wandaufbau eher pauschaliert betrachtet: wer sich vorstellt, dass durch Hightech-Verfahren eine realitätsgetreue Abbildung des Wandaufbaus erzeugt wird, auf der die Berechnung dann fußt: Weit gefehlt.

Weitere Tabellen bei bekannten Wandaufbauten

Um sich große Rechnerei und Gutachten zu ersparen kann man auf noch generalistischere Übersichtsseiten zurückgreifen. In dieser älteren U-Wert Übersicht zu Fassadendämmplatten von Caparol finden sich ebenfalls übliche Wandbaustoffe und deren U-Werte ohne Dämmung oder mit Dämmung zwischen 6cm und 40cm. Schauen wir dort nach 30cm Hohlblocksteinen finden wir für verschiedene Dämmstoffdicken folgende Angaben:

• 10cm Styropor: 0,28 W/(m²*K) (der Wert der auch für 10cm Styropor bei ubakus.de berechnet wurde)
• 12cm Styropor: 0,24 W/(m²*K) (der Wert der für 12cm Styropor auch bei energie institut hessen angegeben wurde)
• 14cm Styropor: 0,21 W/(m²*K) (der Wert, den wir weiter oben für 14cm Styropor auch berechnet haben)

Nach allen Überlegungen zur Ermittlung des U-Wertes von Außenwänden halten wir also fest: Grobe Übersichtstabellen erfüllen schon ihren Zweck, wenn man zumindest die Wandart und -stärke sowie ggf. die Dämmung kennt.

Pauschalwerte bei unbekannten Aufbauten

Auch für andere Bauteile gibt es im Netz in aller Regel grobe Werte an denen man sich orientieren kann, sollte man in Bauakte & Co nicht fündig werden. Gerade die Fenster im Haus können aus unterschiedlichen Baujahren in unterschiedlichen Qualitäten eingebaut worden sein. Grob lassen sich hier folgende Werte annehmen:

Beim Institut Wohnen und Umwelt findet sich darüber hinaus eine umfassende Liste von Pauschalwerten für Bauteile wie Außenwände (Tabelle 5), Geschossdecken (Tabelle 6), Dachschrägen (Tabelle 7), Fußböden (Tabelle 8) und Fenster (Tabelle 9). Hier kommt man oft schon zum Ziel, wenn man das Baualter/Baujahr kennt und grob weiß ob die Wand/Decke aus Holz oder Beton besteht.

Fazit

Auch wer keine exakten Informationen zu den U-Werten seines Gebäudes zur Hand hat, kann im Netz zumindest hinreichend gute Pauschalwerte finden, die sich zumindest für einen ersten Wurf einer Heizlastberechnung gut eignen.