Normenausschuß Bauwesen
Deutsches Institut für Normung e.V.
Burggrafenstraße 6 10 787 Berlin
Nürnberg, den 26. 01. 2000
Äußerung zur DIN 4108, Teil 2
Äußerung zur DIN 4108, Teil 3
Sehr geehrter Herren,
Nun zur DIN 4108, Teil 3:
Zu der Einspruchssitzung am 14. Januar 2000 in Köln sind noch einige ergänzende Hinweise und Anmerkungen zu machen:
1. Es ist bemerkenswert, daß im Protokoll zur vorbereitenden Sitzung am 10. Januar in Holzkirchen überhaupt keine Äußerungen zu meinen Einsprüchen vom 07. Oktober 1999 erfolgen, eigenartigerweise jedoch die Tabelle A.1 aufgeführt wird, zu der ich überhaupt nichts ausgesagt habe. Die anwesenden Ausschußmitglieder scheinen am 10. Januar noch nicht den wesentlichen Fakt meines Einspruches über zehn Seiten begriffen zu haben. In der DIN 4108 liegt ein methodischer Fehler vor.
2. Zu der Einspruchssitzung am 14. Januar haben sich die Ausschußmitglieder dann besser vorbereitet. Immerhin wurde der methodische Fehler zugestanden, der von einigen Mitglieder sogar bestätigt worden ist. In der Diskussion stellte Prof. Ehm die Frage, ob dieser methodische Fehler veröffentlicht wurde? Hier verweise ich auf meine Stellungnahme vom 07. Oktober 1999, Seite 1 „Zur Vorgeschichte“, in der mitgeteilt wurde, daß „dieser methodische Fehler in vielen Fachveröffentlichen dokumentiert“ wurde. Hier die Zusammenstellung der Veröffentlichungen:
- Meier, C.: Feuchteschäden vermeiden. Bauverlag GmbH Wiesbaden und Berlin, 1989, 221 Seiten (seit Jan.1997 vom Markt genommen),
- Meier, C.: Bauphysikalisch richtige Konstruktionen - Garant für Tauwasserfreiheit. Baumetall, 1988, H. 1, S. 28.
- Meier, C.: Ist das Flachdach noch zu retten? Bausubstanz 1988, H. 3, S. 12 und H. 5. S. 28.
- Meier, C.: Das Flachdach kann empfohlen werden. Der Dachdeckermeister 1988, H. 10, S. 66.
- Meier, C.: Der kleine Irrtum beim Tauwasserschutz. Klima-Kälte-Heizung 1989, H.9, S. 404.
- Meier, C.: Tauwasserfreie Konstruktionen. - Utopie oder konstruktives Geschick. DBZ 1989, H.9, S. 1161
- Meier, C.: Tauwasserschutznachweis bei unbelüfteten Dächern. Berliner Bauwirtschaft 1990, H. 3, S. 55.
- Meier, C.: Ja oder nein zur Wärmeschutzverordnung. Deutsches Architektenblatt, 1988, H. 4, S. 531.
- Meier, C.: Wärmeschutz von Gebäuden - der richtige Dreh beim Energiesparen. Deutsches Architektenblatt, 1988, H. 6, S. 903.
- Meier, C.: Wärmeschutz - Alternativen - ein neu entwickeltes Wärmeschutzdenken. DBZ 1989, H. 3, S. 331 und H. 4, S. 505.
(am 28. 04. 1989 verteilt)
Die fett gedruckten Veröffentlichungen sind den damaligen NABau-Ausschußmitgliedern zur Kenntnis gebracht worden. Um das wissenschaftliche Denken und Handeln im DIN zu charakterisieren, wurde damals auch eine Veröffentlichung beigelegt, die in solchen Fällen das immer wieder festzustellende „Procedere“ beschrieb:
- Altendorf, W.: Über die Probleme, Erfindungen in das rechte Licht zu rücken. Beratende Ingenieure 1988, H. 3, S. 4.
Wären diese Veröffentlichungen damals beachtet worden, könnten wir uns heute die Diskussionen um den Gebäudewärmeschutz ersparen.
3. Bei dem Eingeständnis des Ausschusses, daß die DIN 4108, Teil 3, einen gravierenden methodischen Fehler enthält, der jedes unbelüftete Dach als „im Sinne der DIN zulässig“ klassifiziert, ist es ein eklatanter Fall von Selbstherrlichkeit und Arroganz, diesen Fehler nun erst „in einer weiteren Überarbeitung der DIN 4108“ entfernen zu wollen, da bei einer jetzigen Bearbeitung „die Termine nicht eingehalten werden“.
Es ist bereits ein Skandal, nicht schon vor zehn Jahren reagiert zu haben. Dann bestand die Möglichkeit, vom Oktober 1999 bis zum 10 Januar 2000 zu überlegen, wie der Fehler beseitigt werden kann – am 10. Januar herrschte jedoch wiederum Funkstille. Jetzt wird wiederum die Lösung dieses skandalträchtigen Problems „auf später“ verschoben.
Nun jedoch abermals den Kopf in den Sand zu stecken, ist schon straftatbestandsverdächtig.
Die Äußerung von Herrn Prof. Ehm, man habe 20 Jahre nichts bemerkt, dann würde man auch die nächsten zwei Jahre nichts merken, ist verantwortungslos. Um diesen eklatanten Fall von Fehlerhaftigkeit einer DIN-Norm zu kaschieren, ist von ihm vorgeschlagen worden,
„aus redaktionellen Gründen die alte Fassung zu belassen und eine Formulierung zu finden, die auf diesen Sachverhalt hinweist“.
Dies ist bei der Bearbeitung von DIN-Vorschriften ein weiterer eklatanter Fall von Laxheit und Oberflächlichkeit in vollendeter Perfektion.
4. Es sollte doch wohl ernsthaft daran gedacht werden, daß eine DIN-Vorschrift im Weißdruck nach den jeweiligen Artikeln in den Bauordnungen als „Technische Baubestimmung“ von den Länderbauverwaltungen im Ministerialamtsblatt öffentlich-rechtlich bindend eingeführt wird.
Man stelle sich die Irritationen der Bauverwaltungen vor, etwas als richtig ansehen zu müssen, was nachgewiesenermaßen falsch ist. Wie sollen sie sich bei einer Weigerung eines Bauantragstellers, diese eingestandenermaßen falsche DIN zu erfüllen, verhalten? Bei der immer stärker werdenden juristischen Komponente beim Bauen ist die technische Konfusion vollkommen. Aber derartige Überlegungen haben offensichtlich keine Chance, bei diesem Ausschuß berücksichtigt zu werden.
Um DIN nicht noch mehr in Mißkredit zu bringen, sollten die Mahnungen von außen endlich ernst genommen werden.
Mit freundlichen Grüßen
gez. Prof. Meier
Prof.
Dr.-Ing. habil. Claus Meier
Architekt SRL
Neuendettelsauer Straße 39
90449 Nürnberg
Tel.: (0911) 6897526 - Fax: (0911)
6897527
Erwiderung
zur ersten Stellungnahme des Arbeitsausschusses (NABau 00.89.00 Nr. 245-99)
auf meine Stellungnahme zur DIN 4108, Teil 2, Entwurfsfassung vom Juni 1999
In dem Artikel: "Die Norm begräbt den Staat - Die vernormte Welt besitzt viele Peripherien und kein Zentrum: die Industriegesellschaft hat sich vom Recht verabschiedet" spricht die FAZ vom 27. 11. 99 von
"sich an wissenschaftlich-technischen Standards orientierenden Rechtsnormen, die aber oft nicht hinterfragbar seien. Im Ergebnis führe dies dazu, daß die Definitionsmacht für Risiken einerseits bei demokratisch nicht legitimierten Gremien liege und andererseits nicht transparent fixiert sei. Europa versorge uns kaum noch mit Gesetzen, dafür aber reichlich mit Richtlinien und Verordnungen".
Man sollte sich diesen Feststellungen nicht verschließen und sich mehr den Stimmungen im Volk, hier besonders des Fachvolkes zuwenden, als nun mehr oder weniger ohne Verantwortung mit der Produktion von (fragwürdigen) Normen, abgehoben von der Praxis, regelrecht im eigenen Saft zu schmoren. Die ernstgemeinten juristischen Hinweise, auch die von Einsprechern, müssen ernst genommen werden. Dieses undemokratische Gebaren mit der Folge einer Informationsschwemme von Verordnungen und Normen zeigt sich selbst schon in der Handhabung von Einsprüchen und Entgegnungen:
Während meine Stellungnahme (Einspruch vom 20. Juli 1999) meinen Namen trägt und damit die Verantwortung für den Inhalt geklärt ist, enthält die Stellungsnahme zur Eingabe (Entgegnung 245 des Ausschusses) weder ein Datum, noch einen Namen. Eine individuelle Verantwortung wird also nicht übernommen - man versteckt sich in der Anonymität eines "Ausschusses" - und produziert ohne Rück-Sicht munter weiter. Der Fairneß zuliebe sollte dieses Ungleichgewicht beseitigt werden und die Verantwortlichen für dieses Schriftstück genannt werden - namentlich.
Zur Klärung und Untermauerung wird auf Zitate hingewiesen, die den Büchern [4], [5], [38], [61] und [65] entnommen und im Anhang aufgelistet sind. Im Text wird auf sie vereinzelt aufmerksam gemacht.
Generell ist festzustellen, daß meine Einsprüche (Stellungnahme vom 20. Juli 1999) in der Stellungnahme des Aussschusses (Nr. 245) unzureichend bzw. überhaupt nicht behandelt werden - s. Anhang [4][A] und [38](G). Trotz dieser enttäuschenden Ausgangslage wird auf die Stellungnahme Nr. 245 eingegangen:
(Die angeführte Numerierung
entspricht den Punkten
der Stellungnahme Nr. 245,
die Links führen zum u.a. Originaltext;
Anm. KF.)
Zu 1. Grundsatzfragen (Aussagefähigkeit des k-Wertes)
Am Anfang muß vom Grundsatz her gesagt werden: Aussagen zu widersprechen, wie es in „Nr. 245“ wiederholt getan wird, sind suggestive Werbestrategien und in der monetären Geschäftswelt üblich. In der Wissenschaft jedoch gilt ein Widersprechen nicht – hier muß widerlegt werden - s. Anhang [38](D) und (I). Deshalb muß darauf bestanden werden, daß die auf den Seiten 1 bis 3 meiner Stellungnahme vom 20. Juli 1999 erfolgte Ableitung des k-Wertes aus der Fourierschen Wärmeleitungsgleichung gemäß Popper - s. Anhang [4][B] - wissenschaftlich exakt widerlegt wird – alles andere führt am Thema vorbei. Diese Grundvoraussetzung ist bis jetzt jedoch noch nicht gegeben.
In [35] steht deshalb:
"Die Lehren der exakten Wissenschaften beruhen auf gesicherten Erkenntnissen, die durch Experimente oder logische Beweisführungen bestätigt worden sind".
Logik und nachvollziehbare Schlußfolgerungen sind also im Widerstreit zwischen Erkenntnisstreben und Verwertungspraxis vonnöten [39]. Auch in [17] steht deshalb:
"Jedermann, der eine fachliche Meinung äußert, ist nämlich verpflichtet, auch den Beweis für die Richtigkeit seiner Äußerung mitzuliefern".
In der etablierten Bauphysik wird dieser Grundsatz jedoch schmählich mißachtet - es wird mehr deklariert, festgelegt und zensiert.
Der sicherste und eindeutigste Beweis erfolgt bei der Deduktion. Ein typisches Beispiel deduktiver Arbeitsweise ist [47]. Hier werden auf mathematischem Wege Aussagen erarbeitet, die unabhängig vom experimentellen Aufbau allein durch Logik der Mathematik entstanden sind - absolut unwiderlegbar - wie auch die k-Wert-Ableitung aus der Fourier-Gleichung.
Daß der k-Wert nur für den Beharrungszustand gilt, kann doch wohl nicht bestritten werden; dies steht ja in jedem Bauphysik-Buch (u. a. in [3], [19], [37], [59], [62] und [63]) und auch die DIN 4108 weist darauf hin – noch jedenfalls. Sogar im Standardwerk der Physik [66] steht:
"Praktische Bedeutung hat oft der Wärmefluß durch zwei oder mehrere unterschiedlich starke Schichten verschiedener Materialien, etwa bei Hauswänden. Hat sich ein stationärer Zustand eingestellt, dann muß der (nun konstante) Wärmestrom durch beide Schichten derselbe sein. Das folgt aus dem Prinzip der Energieerhaltung; denn die auf einer Seite hineinfließende Energie muß den gesamten Block auf der anderen Seite wieder verlassen".
Dieser Satz scheint sich bei etablierten Bauphysikern derart eingeprägt zu haben, daß sie glauben, mit der Messung der "inneren Wärmestromdichte" sei das Problem des k-Wertes bereits gelöst. Mitnichten - später wird darauf noch näher eingegangen.
Voraussetzung für die in [66] gemachten Aussagen ist der Beharrungszustand, der stationäre Zustand. Charakteristikum dafür ist der konstante Wärmestrom im gesamten Querschnitt. Liegen diese Voraussetzungen nicht vor, so handelt es sich um instationäre Zustände.
In [1] ist experimentell die Temperaturverteilung über den Wandquerschnitt bei zyklischer Erwärmung und Abkühlung ermittelt worden. Dabei ist nachgewiesen worden, daß in Ziegelmauerwerk, also in speicherfähigen Baustoffen, instationäre Temperaturkurven vorliegen. Ein konstanter Wärmestrom ist demzufolge nur eine fiktive Vorstellung und entspricht keineswegs der Realität.
Es steht deshalb auch in [20]:
"Folgendes ist vorauszuschicken: der k-Wert eines Bauteils beschreibt dessen Wärmeverlust unter stationären, d. h. zeitlich unveränderlichen Randbedingungen. Die Wärmespeicherfähigkeit und somit die Masse des Bauteils geht nicht in den k-Wert ein. Außerdem beschreibt der k-Wert nur die Wärmeverluste infolge einer Temperaturdifferenz zwischen der Raum- und der Außenluft. Die auch während der Heizperiode auf Außenbauteile auftreffende Sonneinstrahlung bleibt unberücksichtigt".
Diese Feststellungen sind richtig; sie decken sich mit meinen Begründungen. Warum aber werden daraus dann nicht die sachgerechten Schlußfolgerungen gezogen? Statt dessen wird versucht, den stationären Zustand nun auch für instationäre Zustände gelten zu lassen - dies aber bedeutet die Quadratur des Kreises und bleibt deshalb immer ein vergebliches Unterfangen. Die Entwicklung des k-Wertes aus der Fourierschen Wärmeleitungsgleichung beweist es.
Zur Erläuterung sei erwähnt:
Die Laplace-Gleichung, also die bereits zu null gesetzte Fouriersche Wärmeleitungsgleichung, zu bearbeiten, geht an den Realitäten der Natur vorbei. Die "Weiterbehandlung" der Potentialgleichung (Laplace-Gleichung) besteht dann in der approximativen Beschreibung der periodisch auftretenden Randbedingungen (die Lufttemperaturen innen und außen) durch Fouriersche Reihen. Der Grundgedanke dabei ist, periodische Sachverhalte durch Reihen von periodischen Funktionen mittels harmonischer Analyse darzustellen.
Hierbei gibt es vielfältige Kombinationen aus Grundbeispielen von Fourierentwicklungen wie Rechteckimpuls, Rechteckkurve, Sägezahnkurve, Dreieckkurve, Dreieckimpuls oder Halbwellen einer Kosinuskurve. Der Vielfalt sind keine Grenzen gesetzt. Aber all diese Ergebnisse beschreiben eben nur die Randbedingungen.
Diese mathematischen Operationen der Randbedingungen berühren deshalb nicht die so wichtigen Materialeigenschaften der Außenwand wie spezifische Wärmekapazität c, Raumgewicht r und Wärmeleitfähigkeit l sowie den daraus resultierenden und für die Speicherfähigkeit so entscheidenden Wärmeeindringkoeffizienten b. Diese mathematischen Bemühungen berücksichtigen somit nicht das Speichervermögen der Außenwand und sind deshalb für die Beurteilung der instationären Verhältnisse einer Außenwand ohne Belang.
In [9] steht deshalb auch:
"Die Temperaturbewegungen werden durch periodisch auftretende Strahlungsvorgänge verstärkt, so daß von den Elementen der Bauwerkshülle weniger Wärmedämmleistung als Wärmebeharrungsvermögen und Wärmespeicherfähigkeit verlangt wird. Damit kommen die Rechengrößen c (spezifische Wärmekapazität), b (Wärmeeindringkoeffizient) und a (Temperaturleitfähigkeit) ins Spiel".
Es treten also während der 24stündigen Tag/Nachtperiode in der Außenwand instationäre Verhältnisse auf. Wann treten nun demgegenüber lediglich stationäre Verhältnisse auf?
In [9] heißt es dazu:
"Hat die wandernde Wärme einen Bauwerksteil zu überwinden, der nicht die geringste Wärmespeicherkapazität aufweist, dann erfolgt der Wärmedurchgang ohne Zeitverzögerung, er wird stationär. Das kann auch bei einem wärmespeichernden Bauwerksteil der Fall sein, wenn längere Zeit konstante Temperaturen gegeben sind und der Bauteil sich so mit Wärme gesättigt hat, daß er weitere Wärme nicht mehr speichern will".
Stationär bedeutet also entweder völlig speicherloses Material, jede Temperaturveränderung erfolgt dann ohne Zeitverzögerung, oder lange genug konstante Lufttemperaturen innen und außen. "Lange genug" bedeutig dabei bis zu drei Tage. Nach Cammerer benötigt eine massive 38 cm Ziegelwand konstante Lufttemperaturen über einen Zeitraum von mindestens drei Tagen, um den Beharrungszustand zu erreichen [2].
Da jedoch konstante Lufttemperaturen über einen derart langen Zeitraum in Realität nicht vorliegen, bedeutet der "Beharrungszustand" und damit der k-Wert nur eine Fiktion, weil er die Trägkeit der massiven Wand, die Speicherfähigkeit, nicht berücksichtigt.
Daß trotz der "dynamischen" Behandlung der Lufttemperaturen der stationäre Beharrungszustand mit der Charakteristik einer geradlinigen Temperaturverteilung im Bauteil selbst ständig weiter gepflegt wird, zeigt deutlich das Bild 3 in [30]. Man hält also krampfhaft am k-Wert-Dogma fest. Glaubensbekenntnisse helfen hier aber nicht weiter - s. Anhang [38](J).
Die Diskussion vor 15 Jahren bezog sich auf die Bestimmung der Heiz- und Kühllasten infolge der durch Fenster eindringenden Solarstrahlung und der damit zusammenhängenden Überheizung. Auch eine eventuell vorliegende Nachtabsenkung wurde damals in die Überlegungen mit einbezogen. Heindl erwähnt in [28] folgerichtig auch die zwei Hauptziele des Wärmeschutzes im Hochbau:
"1) Unter Vermeidung von Heizen und Kühlen durch bauliche Maßnahmen alleine die Innentemperatur innerhalb eines vorgegebenen Bereiches zu halten und
2) durch geeignete Ausbildung der Wände, Decken etc. dafür zu sorgen, daß Heizung bzw. Kühlung keinen zu großen Aufwand verursachen".
In [26] steht deshalb:
"Mit einer dynamischen Simulation lassen sich die Unterschiede der einzelnen Bauweisen quantifizieren".
"Der Einfluß der Nachtabsenkung, der Überheizung und der Gebäudezonierung wurde für Bauteile aus Beton, Holz, Kalksandstein, Porenbeton und Ziegel auf den Jahres-Heizwärmebedarf quantifiziert".
"Zusätzlich wurden der Einfluß der Regelgröße auf die empfundene Raumtemperatur oder Raumlufttemperatur und der Einfluß des raumseitigen Wärmeübergangskoeffizienten auf den Jahres-Heizwärmebedarf aufgezeigt".
Hier wurden also viele Einflußgrößen variiert, die Transmissionswärmeverluste der unterschiedlichen Außenwände jedoch wiederum nur mit den k-Werten beschrieben. Der jetzt zu diskutierende Einfluß der direkt absorbierten Solarstrahlung durch Außenwände auf den k-Wert wird auch hier nicht behandelt. Die damaligen Aufgabenstellungen waren also völlig andere, die hier überhaupt nicht zur Debatte stehen. Hier geht es einzig und allein um die Gültigkeit des k-Wertes - also wiederum Fehlanzeige.
Daß bei Simulationsrechnungen der k-Wert nicht zur Disposition gestellt wurde, zeigen auch Äußerungen in [25]. Dort heißt es im Abschnitt "Einfluß der Wärmespeicherfähigkeit auf den Jahres-Heizwärmebedarf":
"Wegen der auch während der Heizperiode vorhandenen Temperaturschwankungen in Gebäuden wird deren Heizwärmebedarf auch von der Wärmespeicherfähigkeit und der Schichtanordnung der eingesetzten Materialien, d. h. von der thermisch wirksamen Wärmespeicherfähigkeit, beeinflußt. Dabei sind zwei Vorgänge zu beachten:
Weiter steht in [25] im Abschnitt "Projekte" unter "Wärmespeicherfähigkeit":
"Für die Gebäudesimulation werden Stundenmittelwerte für die nutzungsspezifischen Daten, wie interne Wärmeproduktion, Raumlufttemperatur während der Nutzung, Luftwechsel und Strombedarf für Kunstlicht benötigt".
Die Variationen der Randbedingungen sind gewaltig, die Bauteile selbst aber werden dann generell mit den nach DIN 4108 gerechneten und nur für den Beharrungszustand geltenden k-Werten beschrieben. Die solarenergiespeichernde Außenwand wird in den Modellrechnungen also einfach negiert, sie existiert nicht.
In [31] steht dann wie zur Bestätigung:
"In neueren Ansätzen werden die solaren und internen Gewinne gebäudeabhängig quantifiziert (z. B. in der EN 832). Diese Betrachtungen konzentrieren sich insbesondere auf Innenbauteile und zweitrangig auf Außenbauteile und dürfen nicht direkt mit Untersuchungen zur solaren Absorption an Außenbauteilen in Verbindung gebracht werden. Wie stark die solare Einstrahlung über Fenster und die Wärme aus internen Quellen genutzt werden kann, hängt von der wirksamen Wärmespeicherfähigkeit der raumumschließenden Bauteile ab".
Auch hier wird es deutlich: Alle Untersuchungen konzentrieren sich auf die durch Fenster gewonnene Solarenergie und berücksichtigen die Speicherfähigkeit der Innenbauteile. Die direkte solare Absorption der Außenbauteile wird nicht behandelt - auch in der EN 832 wird dieser Aspekt, der hier einzig und allein zur Debatte steht, nicht berücksichtigt.
Der k-Wert selbst wird also bei den Simulationsrechnungen überhaupt nicht zur Disposition gestellt, er wird als richtig angesehen; man rechnet also wie immer weiter stationär.
Dies aber muß dringend geändert werden, da jetzt die "energetische Ertüchtigung" der Altbausubstanz, also die Verpackung mit Dämmstoff, mit der Begründung vorangetrieben wird, es lägen bei der bestehenden Substanz "schlechte" k-Werte vor.
Immerhin schreibt auch Wick in [70]:
"Erhebungen des Energieverbrauches von Schulbauten in der Schweiz bescheinigen der Schwerbauweise generell geringere Energieverbräuche als der Leichtbauweise".
Auch Energieverbrauchsanalysen und Veröffentlichungen zeigen die Diskrepanz zwischen Rechnung (mit dem k-Wert) und Verbrauch recht deutlich [58]; [60]. Über den k-Wert muß deshalb weiter nachgedacht werden. Die Fragen sind also noch nicht geklärt und die Diskussion ist auch auch noch nicht abgeschlossen - im Gegenteil, sie beginnt erst.
Auch Heindl [27] geht bei seinen Überlegungen von der Fourierschen Wämeleitunggleichung aus. Bei dieser fehlt jedoch die Solarstrahlung, die in [3] und [37] aufgeführt ist. Insofern eignet sich Heindl für die Lösung des hier anstehenden Problems einer k-Wert Beschreibung nicht. Auch andere (u. a. [34], [36]) berücksichtigen bei der Fourierschen Wärmeleitungsgleichung die von der Außenwand direkt absorbierte Solarstrahlung nicht. Insofern sind diese als Kronzeugen nicht geeignet. Absorbierte Solarstrahlung der speicherfähigen Außenwand scheint in Verbindung mit dem k-Wert bei der etablierten Bauphysik ein Tabu-Thema zu sein und wird vehement verdrängt.
Kupke/Stohrer [36] erwähnen zwar die Fouriersche Wärmeleitungsgleichung ohne Solarstrahlung, gehen dann aber von der Prämisse aus, der k-Wert sei richtig und berufen sich dabei auf [21]. Bei der Zielsetzung von [36] ist dies natürlich eine unzulässige Annahme, denn dies sollte doch erst empirisch ermittelt werden.
Auch bei dieser Arbeit wird nur die durch Fenster gewonnene Solarstrahlung weiterverfolgt und dabei die an der Innenseite der Außenwand vorliegende Wärmestromdichte gemessen; diese Vorgehensweise aber mißachtet die am Tage eingespeicherte Solarenergie in der Außenwand und führt somit zu falschen Schlußfolgerungen.
Außerdem werden gemessene Reduzierungen auf eine weiße Nordwand bezogen, wodurch die Reduzierungen zusätzlich gemindert wurden. Um praxisnahe Minderungen zu erreichen, müssen diese auf den stationären k-Wert bezogen werden.
Darüber hinaus wird der methodische Fehler begangen, fehlende Solareinstrahlungen durch Gradtage zu ersetzen. Dies führt zu falschen Ergebnissen, da die jeweiligen Verteilungen über die Heizperiode hinweg überhaupt nicht kongruent verlaufen.
Außerdem wird (entschuldigend) festgestellt:
"Der Meßdatenumfang ist noch nicht ausreichend. Dazu muß die Lufttemperatur vor jeder Wand gemessen und die Sonnenzustrahlung auf die Wände in jede Himmelsrichtung einzeln registriert werden"
- und weiter:
"Wegen der nicht vermeidbaren Unterschiede der Lufttemperatur vor den Wänden und den unterschiedlichen Wärmeübergangkoeffizienten auf der Innenseite sind die Wärmeströme mit der Simulationsmethode entsprechen zu korrigieren".
Hier ist also festzustellen: Sonnenzustrahlung auf die Wände ist nicht gemessen worden - wozu also dann dieser ganze Aufwand, wenn im Endeffekt die gravierenden Einflüsse auf den k-Wert überhaupt nicht registriert werden.
Viel entscheidender ist aber die Tatsache, daß die festgestellten Wärmeströme mit der Simulationsmethode korrigiert werden. Hier bestätigt also das Experiment nicht die Theorie, sondern die Theorie korrigiert das Experiment - eine schöne Forschungsmethodik !
Die gleiche "Forschungsmethodik" war auch Grundlage von [29]. Hier steht:
"Mit Hilfe einer begleitenden theoretischen Untersuchung wurden die experimentellen Ergebnisse verglichen, wobei die unbekannten Randbedingungen entsprechend dem Experiment angepaßt wurden. Dadurch war es möglich, rechnerisch Verallgemeinerungen durchzuführen".
Konkret wird hier ein falsches Modell (stationäre Behandlung der Außenwand mittels k-Wert) durch Variation von Randbedingungen so hingetrimmt, daß von einer "Übereinstimmung" von Theorie und Experiment gesprochen werden kann - Im Fachjargon nennt man dies manipulative Forschungsmethodik.
Aber immerhin wird auch gesagt:
"..., daß die zusatzgedämmten Wandkonstruktionen im allgemeinen problematischer im Wärmebrückeneffekt sind als monolithische Konstruktionen" und "..., nimmt mit abnehmendem rechnerischen k-Wert die Genauigkeit und Repräsentanz seiner Aussage für den Heizenergieverbrauch ab".
Einschub KF
Darstellung Meßwerte gem [29], demnach höherer
Heizenergieverbrauch
in gedämmter k-Wert-optimiertem Gebäude
weitere
Erläuterung
Dies kann bestätigt werden [42]. Warum aber werden dann daraus nicht die richtigen Schlußfolgerungen gezogen ? Es bleiben bei diesen "Forschungsarbeiten" nur Fragwürdigkeiten übrig. Die Gültigkeit des k-Wertes wurde jedenfalls auch hier nicht nachgewiesen – im Gegenteil, die Richtigkeit wurde vorausgesetzt.
Wie nebulös in Sachen Gebäudewärmeschutz im DIN-Ausschuß gedacht und formuliert wird, zeigte auch die Diskussion bei der "Einspruchsberatung" am 23. November:
Prof. Werner sprach von der „dimensionslosen Temperatur“, einem Ausdruck, der vielfach in der „Fachliteratur“ zu finden ist (u. a. in [15], [22], [24] und [59]). Dieser Begriff ist absurd, denn eine Temperatur ohne Dimension ist ein Unding, so etwas gibt es überhaupt nicht. Es verdeutlicht die semantischen Verwerfungen im wissenschaftlichen Denken - s. S. 19 (2).
Ob Flapsigkeit, Oberflächlichkeit, mangelnde Klarheit oder sogar Unvermögen die Ursache hierfür sind, mögen die Schöpfer dieses Unfugs selber klären.
Prof. Stopp erläuterte die Forschungsmethodik bezüglich der Evaluierung (dies ist überhaupt kein strenger wissenschaftlicher Beweis) des k-Wertes und sprach von der gemessenen Wärmestromdichte innen, die ja nun „exakt“ den verlorengehenden Wärmestrom angeben würde. Er vergißt dabei, daß ein in die Wand eindringender Wärmestrom nicht automatisch auf der anderen Seite wieder hinausgeht. Diese Annahme stimmt nur für den Beharrungszustand (konstante Wärmestromdichte und deshalb geradlinige Temperaturverteilung in einer Bauteilschicht). Hier muß auf [14], Bild 5 hingewiesen werden, das die Temperaturgradienten im instationären Temperaturzustand verdeutlicht. Dies ist in Realität der Normalfall. Bei diesem Bild 5 wäre die Frage konkret zu beantworten, woher in der Wand denn der über den beiden Lufttemperaturen liegende Temperaturbuckel kommt? In [54] ist der Sachverhalt erläutert.
Diese stationäre Denkweise mit der Messung des inneren Wärmestromes (wie ja auch in [20], [36] und [59]) ist ebenfalls in [32] zur Grundlage der Forschungsarbeit gemacht worden. Auch hier wurden die inneren Wärmestromdichten gemessen und „extrapoliert“. Als Varianten wurden 13 in Aufbau und Oberflächenbeschaffenheit unterschiedliche Wandkonstruktionen gewählt, die meßtechnisch untersucht wurden.
Dabei fand die Absurdität von „Forschungsergebnissen“ ihre Krönung. Neben vielen Ungereimtheiten gipfelte die Arbeit in der für eine weiße Wand geltenden Aussage, daß eine Südfassade mit Solarstrahlung energetisch schlechter einzustufen sei als eine Nordfassade ohne Solarstrahlung. Die ermittelten k-Werte der beiden identischen Konstruktionen
(k = 0,50 W/m²K) lagen bei der Südwand bei k = 0,59 W/m²K, bei der Nordwand bei 0,55 W/m²K. Etwas Widersinnigeres in der Bauphysik gibt es nicht, hier wird völlig konfuses Zeug der Fachwelt präsentiert.
Skandalöse Züge nimmt diese Posse jedoch an, wenn der Auftraggeber dieser Arbeit, die Arbeitsgemeinschaft Mauerziegel e. V. Bonn, solche Ergebnisse nun auch noch in einer zusamenfassenden Berichtsauswertung [18] seinen Verbandmitgliedern zur Kenntnis bringt – allerdings nur in Auszügen, so daß dieser empirische Unsinn nicht auffällt.
Ein solches Vorgehen bedeutet Mißbrauch der Wissenschaft und im Endeffekt Betrug am Kunden und sollte Anlaß sein, diese Verhaltensweisen juristisch zu verfolgen. Auf den strafwürdigen Tatbestand ist Herr Gierga, Technischer Geschäftsführer AG Mauerziegel e. V, hingewiesen worden, worüber ein umfangreicher Schriftwechsel vorliegt. Als Mitglied des NaBau-Ausschusses kann er diesen Briefwechsel den anderen Mitgliedern durchaus zur Verfügung stellen - sofern Interesse an der Klärung der Sachzusammenhänge besteht.
Wie ausgeprägt das stationäre Denken in der Bauphysikszene dominiert, belegt auch ein Diskussionsbeitrag von Prof. Werner. Auf den Hinweis, man müsse instationär denken und bei der Klärung des effektiven k-Wertes die Solarstrahlung mit einbeziehen, erläuterte er an der Tafel die allseits bekannte Formel für das Modell „Stationär mit Absorption“, das in vielen Veröffentlichungen und Forschungsarbeiten herumgeistert (u. a. in [18], [30], [32], [36], [59] und [68]) und behauptet dann, in dieser Formel sei ja doch die absorbierte Solarstrahlung enthalten und damit würde Solarstrahlung berücksichtigt.
Die Frage lautet nur: Wie und in welcher Größenordnung wird sie berücksichtigt?
Dieses Modell negiert die Wärmeleitung in das Innere der Außenwand und ordnet die absorbierte Solarstrahlung ausschließlich der Erhöhung der Außenlufttemperatur zu. Die absorbierte Solarstrahlung wird also sofort und zu 100% an die Außenluft wieder abgegeben. Diese Festlegung ist jedoch unrealistisch und dokumentiert das stationäre Denken.
Schon die Bezeichnung „Stationär mit Absorption“ ist ein Widerspruch in sich. Wenn absorbiert wird, handelt es sich immer um instationäre Vorgänge – wie in [11], Abb. 3 und [14], Bild 5 dargestellt wird und deutlich zu erkennen ist. Hier dann von stationär zu sprechen, ist eine weitere semantische Entgleisung. Da Baumaterialien alle, zwar sehr unterschiedlich, speichern können, muß in der Realität generell von instationären Zuständen ausgegangen werden. Ein Beharrungszustand liegt deshalb nie vor; der beim k-Wert allerdings die Voraussetzung für seine Existenzberechtigung ist.
Diesen Denkfehler macht auch Feist in [11]. Der instationären Abbildung des Temperaturverlaufes in einer Vollziegel-Außenwand (überall unterschiedliche Temperaturgradienten analog [14] und damit in Richtung und Größe unterschiedliche Wärmestromdichten) ordnet er den lapidaren Text zu:
"Die Sonneneinstrahlung an einem klaren Januartag erwärmt deutlich erkennbar die Außenoberfläche. Die aufgenommene Energie wird aber größtenteils auch wieder nach außen abgegeben".
Er spricht nur von der Außenoberfläche; die Temperaturerhöhung im Innern der Wand wird übersehen und damit geht er zur Tagesordnung über (obgleich die Abbildung etwas anderes aussagt) und behauptet, der Effekt der Wärmespeicherfähigkeit der Außenwände sei sehr gering (weniger als 0,5 %). Damit steht er sogar im Widerspruch zu seinen k-Wert-Dogmatik-Kollegen, die u. a. schon bis zu 25 % Einsparung festgestellt haben [68]. Feist‘s Aussagen in [11] sind eher naiv-dümmlich als sachlich-wissenschaftlich begründet.
In [42] und [55] wurde richtigerweise auch der Wärmefluß in das Innere der Wand berücksichtigt. Die Grundzüge eines wirklichkeitsnahen Gebäudewärmeschutzes wurden schon vielfach veröffentlicht [40], [42], [54], [55]. Besonders wird hier auf die Aussagen in [54] verwiesen, die den Zusammenhang von instationärem Verhalten und unterschiedlichen Temperaturgradienten analog [14], Bild 5, verdeutlichen.
In Anlehnung an [10], [30] und [32], die für den effektiven k-Wert den als Bonus definierten Solargewinnfaktor SW einführten, wurde in [42] und [55] ebenfalls der Bonusweg gewählt; wobei jedoch die entscheidenden Speicherkennwerte c, r und vor allem der Wärmeeindringkoeffizient b in den Solargewinnfaktor mit einfließen. Damit wird ein vereinfachtes Verfahren präsentiert, das die Realität der Natur einer Außenwand besser beschreibt als der nur für den Beharrungszustand geltende, nun wirklich überholte k-Wert nach DIN 4108.
Die Diskussion beginnt also erst und ist keineswegs abgeschlossen.
Die Reaktion auf [55] im Leserbrief in [69] zeigt ja deutlich die eingeschränkte Sichtweise eines stationären Denkens beim Gebäudewärmeschutz; dies wird in [30], Bild 3 ja bestens dokumentiert. Das Instationäre in der Außenwand wird also systematisch ignoriert.
Die Leserbriefe (in DIB 1999, Juli/August, S. 50 bis 54) von Prof. Ehm, Prof. Hauser, Dr. Feist und Prof. Werner zu der Veröffentlichung [54] bestätigen diesen Sachverhalt und werfen ein bezeichnendes Licht auf die Bauphysikszene: Es wird keine einzige Aussage widerlegt, es wird nur deklariert, widersprochen, lamentiert, sogar beleidigt und verleumdet. Es ist beschämend, im Wissenschaftsbereich derartiges feststellen zu müssen. Hier stützt sich der eine auf den anderern. Wo bleiben eigentlich die bauphysikalischen Erkenntnisse [35], wo bleiben die sachgerechten Schlußfolgerungen - s. Anhang [4][C] und Anhang [38](H) ?
Diese Fehleinschätzungen mögen auch unterstützt werden durch eine Äußerung in [64]. Zu dem Komplex "Wärmegewinn durch Außenwände" steht dort:
"Der Reduktionsfaktor (analog dem Solargewinnfaktor SW) ist nahezu unabhängig von der Wärmespeicherfähigkeit und dem Wärmedurchgangskoeffizienten der Außenfläche. Die Unabhängigkeit von der Wärmedämmung erklärt sich daraus, daß bei gut wärmegedämmten Wänden nicht nur die Transmissionswärmeverluste reduziert werden, sondern auch dem nach innen gerichteten Wärmestrom durch Sonneneinstrahlung ein größerer Widerstand entgegengesetzt wird als bei schlecht wärmegedämmten Wänden, ..."
Bei dieser Aussage wird nicht berücksichtigt, daß zwischen der Wärmeleitfähigkeit und der Temperaturleitfähigkeit zu unterscheiden ist. Die Temperaturleitfähigkeit a wird immer dann wirksam, wenn Temperaturveränderungen in der Außenwand auftreten - dies ist ja ständig der Fall - und wird von den Materialwerten Wärmeleitfähigkeit lambda, aber auch Rohdichte rho und spezifische Wärmekapazität c bestimmt, also den beiden für die Speicherfähigkeit signifikanten Kennwerten. Das Temperatur-Amplituden-Verhältnis und die Phasenverschiebung sind typische bauphysikalische Kenndaten hierfür. Wird dagegen nur die Wärmeleitfähigkeit lambda gesehen, dann muß sich die Temperaturverteilung im speicherfähigen Bauteil bereits eingependelt haben und dies kann Tage dauern [2]. Bei Temperaturveränderungs bestimmt also nicht die Wärmeleitfähigkeit, sondern die Temperaturleitfähigkeit den im Bauteil vorliegenden Wärmestrom. Deshalb steht auch in [19]:
"Beim Anheizen oder Auskühlen von Räumen oder bei Sonnenzustrahlung liegen jedoch instationäre Verhältnisse vor, so daß diese durch die Werte 1/Lambda (oder Rho in m²K/W) und k (oder U in W/m²K) nicht erfaßt werden".
Diesen Satz sollten sich die k-Wert-Dogmatiker immer wieder durchlesen und einprägen.
Insofern ist es schon richtig, wenn in [19] auch darauf hingewiesen wird:
"Die Wärmeleitung durch eine ebene Platte eines Baustoffes im Beharrungszustand der Temperaturverteilung, das heißt nach genügend langer Zeit bei konstanten Temperaturen zu beiden Seiten der Platte, erfolgt nach der Gleichung ..."
und nun wird die allseits bekannte, nur für den Beharrungszustand gültige Formel genannt.
Fragt man nach dem Grund für die konsequente Ignoranz dieser gesicherten Aussagen in [19] und für den demzufolge in der Bauphysik vorherrschenden k-Wert-Dogmatismus, so ist dieser vielleicht in [16] zu finden, dort steht:
"Diese Diskussionen (um den k-Wert) erscheinen in Kreisen echter Fachexperten überflüssig, weil der k-Wert bzw. der Wärmedurchlaßwiderstand seit Jahrzehnten in der Wärmetechnik und in der Heizungstechnik unumstritten und mit Erfolg verwendet worden war".
Mit dieser Aussage wird die Parole ausgegeben:
"Der k-Wert hat zu stimmen und alle haben sich danach zu richten" !
Nur ist dabei zu bedenken: In der Heiztechnik werden fehlerhafte Berechnungen (bei Massivbauten Überdimensionierungen) ausgeglichen durch größere Stillstandszeiten; auch werden für extreme Klimaverhältnisse damit Wärmepuffer geschaffen. Bei Leichtbauten jedoch treten durch die Unterdimensionierungen bedenkliche Diskrepanzen in der Heizenergieversorgung auf - und die sind schon jetzt zu registrieren.
Der Fehler ist doch, einfach zu glauben, den k-Wert auch für die quantitative Bestimmung des Heizenergiebedarfes heranziehen zu können. Dies aber muß zu fehlerhaften Ergebnissen führen. Skandalös und kriminell wird es allerdings, wenn auf der Grundlage dieser falschen Berechnungen damit auch noch Bußgelder verbunden sind, wie sie in der EnEV 2000 vorgesehen sind.
Das Thema der direkten Absorption wird auch recht konfus angegangen. Wenn dann Definitionen und Begriffe willkürlich und euphorisch verwendet werden, dann kann dies sehr schnell einen Forschungssalat ganz kurioser Art ergeben - s. Seite 19 (2).
In [30] wurde ein Absorptionseffekt definiert, der die Absorption von Außenwandkonstruktionen infolge der Strahlungsintensität als Verhältniszahl angibt, wobei als Bezugsbasis die Strahlungsintensität selbst gewählt wurde. Dies hatte zur Folge, daß der Absorptionseffekt nun völlig unabhängig von jeglicher Strahlungsintensität wird.
In [51] ist darüber berichtet worden, dort hieß es deshalb:
"Ob im heißen Afrika oder in kalter Polarnacht, überall ist der "Absorptionseffekt a" gleich groß. Dies jedoch ist eine Absurdität, soll er doch die unterschiedlichen Wärmestromminderungen infolge unterschiedlicher Strahlungsintensität beschreiben".
Die Fachwelt wird schon mit recht absonderlichen Dingen konfrontiert. Wenn dann in der Stellungnahme Nr. 245 auf die mit diesen Aufgaben theoretisch und experimentell befaßten Bauphysiker, auf die kompetente Fachwelt, insbesondere auf die hier wissenschaftlich befaßten Bauphysiker und Thermodynamiker hingewiesen wird, dann kann ermessen werden, was in dieser Runde so alles zusammengeflunkert wird.
Der Bezug auf die europäische Normung bleibt fragwürdig, wenn maßgebende bauphysikalische Aussagen auf dieser sehr fragwürdigen Grundlage in der „Ständigen Konferenz der europäischen Hochschullehrer des Fachgebietes Bauphysik an wissenschaftlichen Hochschulen“ hamonisiert werden. Es ist deshalb zu fragen, wie denn im Rahmen der europäischen Harmonisierung von Vorschriften im Bauwesen ein „Konsens“ in diesen so wichtigen Fragen des Gebäudewärmeschutzes und der damit verbundenen Gesundheitsprobleme für die Bewohner hergestellt wird? Hier sollten einmal Protokolle auf den Tisch gelegt werden.
Es ist auch zu beachten, daß die „Normung“ nur ein Teilaspekt des Bauschaffens ist und deshalb sich nicht in einem beziehungslosen Raum zur Praxis bewegen darf. Auch andere Einwender haben die heute immer bedeutsamer werdende juristische Komponente des Bauens verdeutlicht. Wenn Normung einen fragwürdigen Weg beschreitet, auch Gerichtsentscheidungen und BGH-Urteile weisen darauf hin, dann hat Normung in der jetzt vorliegenden Form ihre Legitimation verloren - auch auf europäischer Ebene. Werden parallel dazu andere Richtlinien und Verordnungen (z. B. BSE) betrachtet, dann muß es sogarheißen - gerade auf europäischer Ebene verlieren die Richtlinien und Verordnungen ihre Legitimation. Es muß in diesem Zusammenhang auf eine unheilvolle Allianz von Wissenschaft, Industrie und Administration aufmerksam gemacht werden.
Insbesondere aber darf der gesundheitliche Aspekt nicht übersehen werden. Wenn die angepriesenen neuen Bauweisen zu größeren gesundheitlichen Risiken führen, dann muß über diese Art von Niedrigenergiebauweise, die ja eigentlich überhaupt keine ist, generell einmal nachgedacht werden. "Wir müssen uns überlegen, wie wir zukünftig unsere Häuser heizen und kühlen können", sagt Prof. Ehm. Was Kühlen energetisch bedeutet, weiß ein jeder - Energieverschwendung. Es gibt hierzu auch Alternativen.
Immerhin sagt Heindl in [28]:
"So kann etwa im Hochsommer die Außenlufttemperatur die Behaglichkeitsgrenze längst überschritten haben, die Temperatur in einem Gebäude aber immer noch als angenehm kühl empfunden werden; besonders bei manchen alten Gebäuden mit extrem starken und schweren Mauern ist dieser Effekt deutlich zu beobachten. Umgekehrt kann jedoch bei extrem leicher Bauweise die Innentemperatur weit über die Außentemperatur steigen, besonders bei starker Sonneneinstrahlung".
In unserem Klima bewährt sich deshalb nur eine Bauweise, die sowohl Dämmfähigkeit als auch Speicherfähigkeit gewährleistet. Die Weichen werden jedoch "von interessierter Seite" anders gestellt - zu Lasten des Investors, des Verbrauchers. Die Wünsche und Belange des "Kunden" scheinen uninteressant zu sein, er hat offensichtlich nur die Rolle des Konsumenten und Zahlenden zu übernehmen - und dies wird ihm dann sehr eloquent und werbewirksam dann auch ständig nahegebracht.
Bei rationaler Bewertung der Ereignisse in Wissenschaft, Industrie und Administration können die im Anhang aufgeführten Zitate voll bestätigt werden.
Zu 2. Allgemein anerkannte Regeln der Technik und Energieeinsparung
Was kann als diskriminierend bezeichnet werden, wenn nur wiederholt wird, was in jedem Fachartikel zu lesen ist. Die Verschärfung des Anforderungsniveaus wird immer begründet mit der „Zusage der Bundesregierung, 25 bis 30% CO2 -Einsparung zu erzielen“. Und wenn ein gesetzlicher Auftrag zur Energieeinsparung besteht, dies wird ja auch bestätigt, dann dürfte dies doch wohl auch ein politischer Auftrag sein. Mit diesem politischen Blancoscheck wird in Zusammenarbeit von Wissenschaft und Administration dann so mancher, der Industrie dienende technische Coup inszeniert - s. Anhang [38](C), der allerdings zu Lasten des Kunden und Steuerzahlers geht und sogar gegen die selbst formulierten Regelungen im Energieeinsparungsgesetz verstößt, da die Wirtschaftlichkeit infolge der Hyperbelform der k-Wert-Funktion bei kleinen k-Werten nicht vorliegen kann (s. Zu 6.).
Zu 3. DIN Fortschreibung; "trockene Konstruktionen" als Stand der Technik; unbelüftete Dächer
Die Häufung der Bauschäden, vor allem der Feuchteschäden, die auch zunehmend für gesundheitliche Schäden der Bewohner verantwortlich sind, führen die gemachte Aussage, "in der Praxis können keine Schäden auftreten“ ad absurdum. Eine Verschleierung der Ursachen bedeutet es außerdem, wenn dann noch gesagt wird, „Schadensfälle aufgrund von Diffusionsvorgängen seien nicht bekannt“.
Feuchteschäden entstehen in der Hauptsache durch Luftströmung, die in kälteren Schichten kondensiert, aber vor allem durch die unzureichenden Sorptionseigenschaften einer Außenwand, die den Wassertransport nach außen be- oder sogar verhindern. Was soll also die Beschränkung auf Diffusionsvorgänge?
Die Sorptionseigenschaften der jetzt praktizierten Niedrigenergiebauweise durch Leichtbauten mit dampfbremsenden und sorptionsdichten Schichten sind verheerend und so muß es einfach zu Feuchteschäden kommen. Feuchteschäden deshalb, wie ständig empfohlen, durch eine k-Wert-Therapie verhindern zu wollen, grenzt an Nihilismus [41].
Zu 4. DIN 4108, Teil 2 (Streichung der Wärmespeicherfähigkeit S. 6 ff)
In der DIN 4108 wird die Speicherfähigkeit auf die Innenbauteile beschränkt, die einer Außenwand dagegen konsequent ignoriert. Die durchgeführten theoretischen und experimentellen Arbeiten behandeln alle nicht die Frage der Gültigkeit eines k-Wertes (siehe 1.). Da die Ableitung des k-Wertes aus der Fourierschen Wärmeleitungsgleichung nicht widerlegt wird, gilt nach wie vor die einzige logische Schlußfolgerung, die in meiner Stellungnahme vom 20. Juli 1999 zum Ausdruck kommt:
Der k-Wert beschreibt nicht die wirklichen Wärmeleitungsvorgänge in der Außenwand.
Es ist zu beanstanden, daß bei der Behandlung der Speicherfähigkeit immer nur die Innenwände zur Debatte stehen. Da bei den bisherigen Simulationsrechnungen die Überheizung des Raumes infolge eindringender Solarenergie über die Fenster, die dann vom Innenraum "weggespeichert" werden muß (sommerlicher Wärmeschutz z. B.), im Vordergrund stand, ist dieser Standpunkt durchaus verständlich. Hier geht es aber um die Speicherfähigkeit der Außenwand - und zwar um das direkte Speichern der Solarenergie durch Absorption von außen. Der Hinweis auf die Speicherfähigkeit der Innenwände geht deshalb wieder am Thema vorbei; das Problem ist nicht erkannt worden und deshalb unzutreffend behandelt.
Zu 6. Wirtschaftlichkeit: Mindestwärmeschutz (S. 9)
Daß im Zuge der Umsetzung verschärfter Anforderungen gegen das Wirtschaftlichkeitsgebot im EnEG verstoßen wird, das ist wiederholt nachgewiesen worden [42], [43], [44], [45], [46], [48], [49], [50], [53] und [56]. Der Grund liegt in dem rapiden Effizienzabfall infolge der Hyperbelform des k-Wertes, der dann bei kleinen k-Werten automatisch zu unwirtschaftlichen Konstruktionen führt.
An dieser mathematischen Grundwahrheit kommt keiner vorbei - da hilft kein Lamentieren.
Zur Erinnerung:
Jeder klar denkende Techniker (und damit doch wohl auch die NABau-Mitglieder) wird erkennen, daß das willkürliche Herunterfahren des k-Wertes durch ständiges „Verschärfen des Anforderungsniveaus“ infolge der Hyperbelform eine wirtschaftliche Grenze hat – und diese ist klar bestimmbar, s. [40], [42], [43], [48], [52] und [56].
Insofern ist es ein bautechnischer Skandal, wenn Feist mit seinem „Passivhaus-Institut“ die Mär verbreitet, 40 cm Dämmstoff (k = 0,1 W/m²K) seien aus Umweltschutzgründen anzustreben [12]. Hat einer der k-Wert-Minimierer diesen dämmtechnischen Unfug jemals nachgerechnet? Immerhin haben auch Ehm in [6] und Werner/Gertis in [67] klare Rechenanweisungen für die Ermittlung der Wirtschaftlichkeit veröffentlicht.
In [7] schreibt Ehm:
"... während der energiesparende Wärmeschutz ökonomischen Kriterien gehorcht"
und in [8] heißt es:
"Nicht alle der genannten Vorschläge konnten bislang die angenommenen Einsparungen oder ein wirtschaftlich vertretbares Kosten Nutzen Verhältnis erbringen".
Na also, man konnte damals noch rechnen.
Aber offensichtlich galten derartige Aussagen nur für den Beginn der Energieeinsparkampagnen, als es noch sachlich zuging - und die Wirtschaftlichkeit noch gegeben war.
Heute im Jahre 1999 bei einem barbarischen Anforderungsniveau mit Niedrigenergiehaus-Trend und Mini-k-Werten, nur stationär gerechnet und trotzdem alle unwirtschaftlich, werden diese Veröffentlichungen wohl aus dem Gedächtnis verbannt. Es wird so getan, als ob die damals durchaus als richtig erkannten Rechenverfahren heute nicht mehr gelten würden. Sie gelten jedoch nach wie vor - und jeder Nachweis führt eben dann zur unbequemen Unwirtschaftlichkeit. Dies ist Fakt - unwiderlegbar.
Als Ersatzdroge für die Wirtschaftlichkeit wurde die "Minimumsphilosophie" geboren, die allerdings zu absurden und abenteuerlichen Ergebnissen führt. In [13] steht:
"Das wirtschaftliche Optimum des Wärmeschutzes ergibt sich aus einer Gesamtkostenüberlagerung ..."
und weiter
"Dieser Minimumspunkt repräsentiert den wirtschaftlich optimalen Wärmedurchlaßwiderstand".
Dies stimmt nicht.
In [40], [42], [52] und [56] ist verdeutlicht worden, daß diese "Minimumsphilosophie" einem falschen Denkansatz entspringt. Schon allein optisch verändert sich der Heizenergieverbrauch etwa ab 8 cm Dämmstoff kaum, was in [24], Bild 11, deutlich zum Ausdruck kommt. Dies zeigt, daß mit kleinen k-Werten nur viel Dämmstoff eingebaut, jedoch keineswegs nachhaltig zusätzliche Energie eingespart wird. Jenseits des Minimumspunktes wird mit mehr Dämmung sogar weniger Energieeinsparung erzielt, was als technische Empfehlung völlig absurd ist und einer schizophrenen Grundhaltung gleichkommt. Der Minimumspunkt charakterisiert eigentlich den Beginn der geistigen Verwirrung [42].
Zu 7. Fehlerhafte Feststellung (S. 10)
Auch eine ganzheitliche Betrachtung des Gebäudewärmeschutzes bleibt fehlerhaft, wenn der stationäre k-Wert das wesentliche Merkmal des Wärmeschutzes bleibt. Wenn aber der k-Wert nicht stimmt, dann stimmt alles nicht. Um diese klare Aussage zu widerlegen, muß bei der Ableitung des k-Wertes aus der Fourierschen Wärmeleitungsgleichung erst einmal der logische Fehler nachgewiesen werden - s. Anhang [61](d). Dies ist bisher nicht erfolgt - und Palaver ist keine wissenschaftliche Methode einer Falsifikation.
Dann zur Begründung für die Richtigkeit und Gültigkeit des k-Wertes auf europäische Normen zu verweisen, ist unter diesen Umständen wohl die erbärmlichste Beweisführung. Außerdem beziehen sich die zur Entlastung angeführten Simulationsrechnungen auf eine völlig andere Fragestellung - also auch hier Fehlanzeige.
Zu 8. Praxisfremde Konstruktionen ... (S. 11)
Das Herstellen einer dichten Gebäudehülle war schon immer Bestandteil des Bauens und hat demzufolge eine große Tradition. Die tradierte Konstruktion bei Skelettbauten war und ist allerdings die belüftete Konstruktion - und das mit gutem Recht. Hier die "dichte" Hülle einführen zu wollen, zeugt von praxisfremden Vorstellungen und Absichten - allerdings bei Physikern und Maschinenbauer vorstellbar. Daß dies nicht funktioniert, beweisen die vielen Feuchteschäden in den Wohnungen und die Schadensberichte der Bundesregierung.
Deshalb wird in meiner Stellungnahme ausschließlich die Notwendigkeit angesprochen, eine "gewollte" Undichtigkeit an einer überschaubaren Stelle (z. B. das Fenster) zu schaffen, um einer nutzungsbedingten steten Erhöhung der relativen Feuchte entgegenzuwirken [41]. Es geht allein um die Würdigung dieses Sachverhaltes. Es ist doch wohl unstrittig, daß erst durch den Einbau "neuer" Fenster mit ihrer übersteigerten Dichtheit die Misere der Schimmelpilzbildung und Schimmelpilzschäden begann.
Zu 9. Unterscheiden von schweren und leichten Bauteilen (S. 12)
Für k-Wert-Dogmatiker bedeutet eine schwere Außenwand ohne Dämmschicht immer eine energieverschwendende Konstruktion, da sie die Schlußfolgerungen aus der Fourierschen Wärmeleitungsgleichung nicht zur Kenntnis nehmen wollen. Insofern sind sie bestrebt, auch leichte und schwere Bauweise anders zu definieren. In [33] wird nur deshalb eine Innendämmung als leichte Konstruktion bezeichnet, weil sie Temperaturveränderungen des Innenraumes gegenüber der dahinter liegenden Massivwand abschottet. Dies zeigt sehr deutlich, daß die Speicherfähigkeit nur von Innenwänden zum Abpuffern von Überheizungen akzeptiert wird. Eine Änderung des Flächengewichtes von 300 auf 100 kg/m² zur Unterscheidung von leichten und schweren Wänden mit der Erhöhung der max. Wärmedurchlaßwiderstände zu begründen, beweist die ausschließliche Fixierung auf den k-Wert und die völlige Negierung der Speicherfähigkeit. Diese Auffassungen sind falsch.
Es wirkt dann schon recht eigenartig, wenn in [23] die völlig unzutreffende Aussage steht:
"Außenwände beeinflussen die thermische Behaglichkeit im Winter und im Sommer in erster Linie durch ihren k-Wert, der möglichst klein sein sollte, und zweitrangig durch ihre Masse".
Und weiter ist zu lesen:
"Die hygrischen Verhältnisse eines Raumes, die mit dessen thermischen eng verknüpft sind, werden durch Außenwände praktisch nicht beeinflußt".
Solche Aussagen zeugen von wenig Kenntnis und sind schlichtweg falsch - siehe "Zu 10" [28]. Hier manifestiert sich stationäres Denken und der Versuch, das k-Wert-Dogma rücksichtslos durchzusetzen.
Zu 10. Sommerlicher Wärmeschutz (S. 14)
Der Satz
"Selbstverständlich hat auch die Bauart der eingesetzten Außenbauteile einen (i.d.R. geringen) Einfluß auf die Höhe der sommerlichen Innentemperaturen"
ist ebenfalls falsch. Hier werden die wirklichen Wärmeleitungsvorgänge im Außenbauteil und damit die hygienischen Verhältnisse im Raum völlig verkannt.
Immerhin sagt Heindl in [28]:
"So kann etwa im Hochsommer die Außenlufttemperatur die Behaglichkeitsgrenze längst überschritten haben, die Temperatur in einem Gebäude aber immer noch als angenehm kühl empfunden werden; besonders bei manchen alten Gebäuden mit extrem starken und schweren Mauern ist dieser Effekt deutlich zu beobachten. Umgekehrt kann jedoch bei extrem leicher Bauweise die Innentemperatur weit über die Außentemperatur steigen, besonders bei starker Sonneneinstrahlung".
Dies stimmt auch noch heute.
Zu 11. Zusammenfassende Schlußbemerkung (S. 16)
Energie einzusparen war schon seit jeher Ziel der Bautechnik. Die stetige Wandlung der DIN 4108 "Wärmeschutz im Hochbau" zu einer k-Wert-Minimierungsnorm unter dem Vorwand einer "notwendigen" Energieeinsparung bedeutet infolge der Unwirtschaftlichkeit kleiner k-Werte vollendeter Betrug am Kunden; außerdem signalisiert der k-Wert allein noch keine günstige Energieeinsparung. Die Fähigkeit, die kostenlos zur Verfügunge stehende Solarenergie durch Absorption zu nutzen, wird durch den k-Wert völlig ignoriert; hierfür sind die spezifische Wärmekapazität c, die Rohdichte rho und die Wärmeleitfähigkeit lambda maßgebend, wobei der Wärmeeindringkoeffizient b dabei federführend ist. Auf diesem Sektor muß von offizieller Seite noch einiges bauphysikalisch neu durchdacht werden.
Sich auf europäische Normen zu stützen, anstatt einen Sachverhalt zu begründen, spricht nicht für die Qualität der Beweisführung, es ist eher ein Eingeständnis fehlender Argumente - hier wird auf das eingangs erwähnte Zitat der FAZ verwiesen - Quantität statt Qualität.
Resümee:
Die Altbausubstanz soll jetzt norm- und verordnungsgemäß auf der Basis der k-Wert-Berechnungen mit Dämmstoff verpackt werden! Dieses Ansinnen muß gestoppt werden, da alle Berechnungen mit diesem, nur für den Beharrungszustand geltenden k-Wert, nicht der Wirklichkeit entsprechen. Der k-Wert ist schlichtweg ein Phantom, eine Fiktion [54]. Irrtümer und falsche Schlußfolgerungen dürfen nicht durch massiven Einsatz rigoros durchgesetzt werden. Wissenschaft sollte sich nicht prostituieren und zum Vasallen der Wirtschaft werden. Immerhin profitiert die Dämm-Industrie vehement durch diesen nicht zu rechtfertigenden k-Wert-Dogmatismus. Der Kunde, der ein Recht auf behagliche Wohnungen hat, erwartet keine Wohnmaschine, sondern ein bewohnbares Haus. Durch die gegenwärtigen Trends im Bauen wird das traditionell gewachsene Bauen verlassen; es wird damit ein baukultureller Verfall eingeläutet [57]. Bei einer gleichgeschalteten Bauphysik mit eindeutig einseitig gewinnorientierter Zielrichtung kann Einsicht allerdings nicht erwartet werden - s. Anhang [4][A] und [5](c).
Literatur:
[1] Bernsdorf, P.;
Jeran, A.; Grimm, H.; Reck, M.: Temperaturverteilung
in wärmedämmendem Mauerwerk. Bautenschutz +
Bausanierung 1988,
S. 135.
[2] Cords-Parchim, W.: Technische Bauhygiene. Teubner Verlag Leipzig,
1953.
[3] Cziesielski, E.; Daniels, K.; Trümper, H.: Ruhrgas
Handbuch -
Haustechnische Planung. Hrsg. Ruhrgas AG, Karl Krämer Verlag
Stuttgart
1985.
[4] Di Trocchio, F.: Der große Schwindel, Betrug und
Fälschung
in der Wissenschaft. Campus Verlag Frankfurt/Main New York, 1995.
[5] Di Trocchio, F.: Newtons Koffer, Geniale Außenseiter, die
die
Wissenschaft blamierten. Campus Verlag Frankfurt/Main New York, 1998.
[6] Ehm, H.: Maßnahmen zum baulichen Wärmeschutz und
zur Energieeinsparung
in bestehenden Gebäuden; Kosten-Nutzen-Betrachtung. wksb 1979,
H.
8, S. 1.
[7] Ehm, H.: Stand und Tendenzen der Anforderungen zum energiesparenden
Wärmeschutz bei Gebäuden. wksb 1981, H. 13, S. 1.
[8] Ehm, H.: Vom Mindestwärmeschutz zum Niedrig-Energiehaus.
wksb
Sondernummer 1985, S. 33.
[9] Eichler, F; Arndt, H.: Bautechnischer Wärme- und
Feuchtigkeitsschutz.
2. Auflage, VEB Verlag für Bauwesen Berlin 1989.
[10] Erhorn, A. Gertis, K.A., Rath, J. Wagner, J.: Werden die
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keff-Werte von Außenbauteilen praktisch bestätigt?
Deutsches
Architektenblatt 1988, H. 4, S. 549.
[11] Feist, W.: Ist Wärmespeichern wichtiger als
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? Institut für Wohnen und Umwelt GmbH ,Darmstadt, Mai 1987.
[12] Feist, W.: Grundlagen der Gestaltung von Passivhäusern.
Institut
Wohnen und Umwelt GmbH, Passivhausbericht Nr.18, Darmstadt Februar
1996.
[13] Gertis, K.: Das hochgedämmte massive Haus. Bundesbaublatt
1983,
H. 3, S. 149 und H. 4, S. 203.
[14] Gertis, K.: Ist die Außenwanddämmung sinnlos?
Kritische
Betrachtungen zu einem Artikel von H. Wichmann und Z. Varsek.
Allgemeine
Bauzeitung 1983, H. 30, S. 3; H. 31, S. 6 und 9.
[15] Gertis, K.; Erhorn, H.: Neue Überlegungen zum
Mindestwärmeschutz.
wksb, Sonderausgabe 1985, S. 39.
[16] Gertis, K.: Wärmedämmung innen oder
außen? Deutsche
Bauzeitschrift 1987, H. 5, S. 63.
[17] Gertis, K.: Bauen und Gesundheit. Bundesbaublatt 1989, H. 3, S.
126.
[18] Gierga, M.: AMz-Bericht 5/1997: Solarabsorption auf
Außenwänden
und Reduktion der Transmissionswärmeverluste.
Arbeitsgemeinschaft
Mauerziegel e.V. Bonn im Bundesverband der Deutschen Ziegelindustrie
e.V.
Bonn.
[19] Gösele, K.; Schüle, W.: Schall, Wärme,
Feuchte. Bauverlag
Wiesbaden Berlin 1985.
[20] Hauser, G.: Der k-Wert im Kreuzfeuer - Ist der
Wärmedurchgangskoeffizient
ein Maß für Transmissionswärmeverluste?
Bauphysik 1981,
H. 1, S. 3.
[21] Hauser, G.: Einfluß des
Wärmedurchgangskoeffizienten und
der Wärmespeicherfähigkeit von Bauteilen auf den
Heizenergieverbrauch
von Gebäuden, Literaturstudie. Bauphysik 1984, H. 5 S. 180 und
H.
6, S. 207.
[22] Hauser, G.: Feuchteschutztechnische Probleme. DBZ 1987, H. 4, S.
433.
[23] Hauser, G.: Beeinflussung des Innenklimas durch
Außenwände
und durch Wintergärten. Bauphysik 1987, H. 5, S. 155.
[24] Hauser, G.: Umweltbewußtes, energiesparendes Bauen.
Baugewerbe
1991, H. 18 und 19 (von der KS-Industrie als Sonderdruck verteilt).
[25] Hauser, G.; Otto, F.; Striegel, H.: Porenbeton Bericht 15.
September
1995, Herausgeber: Bundesverband Porenbetonindustrie e. V.
[26] Hauser, G.; Otto, F.: Wärmespeicherfähigkeit und
Jahresheizwärmebedarf.
mikado 1997 H. 4, S. 18.
[27] Heindl, W.: Der Wärmeschutz einer ebenen Wand bei
periodischen
Wärmebelastungen. Die Ziegelindustrie 1966, H. 18, S. 685 und
1967,
H. 1, S. 2 sowie H. 18, S. 593.
[28] Heindl, W.: Neue Methoden zur Beurteilung des
Wärmeschutzes im
Hochbau - Habilitationsschrift. Die Ziegelindustrie 1967, H. 4, S. 111.
[29] IBP-Bericht B HO 8/83 - II: Untersuchungen über den
effektiven
Wärmeschutz verschiedener
Ziegelaußenwandkonstruktionen. Fraunhofer-Institut
für Bauphysik Stuttgart. Auftraggeber: Ziegelforum e.V.
München.
[30] IBP-Bericht EB-8/1985: Auswirkungen der Strahlungsabsorption von
Außenwandoberflächen
und Nachtabsenkung der Raumlufttemperaturen auf den
Transmissionswärmeverlust
und den Heizenergieverbrauch. Fraunhofer-Institut für
Bauphysik Stuttgart.
Auftraggeber:Ziegelforum München.
[31] IBP-Forschungsbericht EB-40/1994: Solarer Ausnutzungsgrad.
Fraunhofer-Institut
für Bauphysik Stuttgart. Auftraggeber: Ziegel-Forum
München 1994.
[32] IBP-Bericht REB-4/1996: Einfluß der Absorption von
Sonnenstrahlung
auf die Transmissionswärmeverluste von
Außenwänden aus
Ziegelmauerwerk. Fraunhofer-Institut für Bauphysik Stuttgart.
Auftraggeber:Arbeitsgemeinschaft
Mauerziegel e.V. Bonn.
[33] IBP-Bericht REB-5/1996: Untersuchungen zum Nachweis des solaren
Ausnutzungsgrades
an thermisch leichten und schweren Versuchsräumen.
Fraunhofer-Institut
für Bauphysik Stuttgart. Auftraggeber:Arbeitsgemeinschaft
Mauerziegel
e.V. Bonn.
[34] Klement, E.; Rudolphi, R.: Zur numerischen Abschätzung
der stationären
Temperaturverteilung im Querschnitt von Schornsteinen. Technische
Mitteilungen
1979, H. 2/3/4, S. 323.
[35] Künzel, H.: Behauptungen und Meinungen anstelle von
wissenschaftlicher
Beweisführung. Bundesbaublatt 1982, H. 10, S. 683.
[36] Kupke, Ch.; Stohrer, M.: Wärmeenergietransport durch
Außenwände
unter natürlichen Klimabedingungen. Forschungs- und
Entwicklungsgemeinschaft
für Bauphysik e.V. (FEB) an der FHS Stuttgart. Auftraggeber:
Bundesverband
der Deutschen Ziegelindustrie e.V. Bonn.
[37] Lutz, P.; Jenisch, R.; Klopfer, H.; Freymuth, H.; Krampf, L;
Petzold,
K.: Lehrbuch der Bauphysik, Teubner Verlag Stuttgart, 3. Auflage 1994.
[38] Markl, H.: Wissenschaft: zur Rede gestellt - Über die
Verantwortung
der Forschung. R. Pieper Verlag, München 1989, Serie Pieper -
Aktuell.
[39] Markl. H.: Wissenschaft im Widerstreit. Zwischen Erkenntnisstreben
und Verwertungspraxis. VCH Verlagsgesellschaft mbH, Weinheim, New York,
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[40] Meier, C.: Wärmeschutzverordnung und sinnvoller
Gebäudewärmeschutz.
Bauverlag GmbH Wiesbaden und Berlin, 1987, 164 Seiten (seit Jan.1994
vom
Markt genommen).
[42] Meier, C. (Hrsg.): Wärmeschutzplanung für Architekten und Ingenieure, Rudolf Müller Verlag, Köln 1995, 2
Bände mit
insgesamt ca. 1800 Seiten (seit Mai 1998 spektakulär und
vertragswidrig
vom Markt genommen).
[43] Meier, C.: Investitions- und Folgekosten bei Bauvorhaben,
Bedeutung
und Planungskonsequenzen. 2. aktualisierte und erweiterte Auflage.
Renningen-Malmsheim:
expert Verlag 1996, Band 246, 162 Seiten.
[44] Meier, C.: Wärmedämmung wirtschaftlich gesehen.
Bundesbaublatt
1980, H. 11, S. 719.
[45] Meier, C.: Energieeinsparung in der Zukunft - bedeutet das die
Superdämmung?
Bundesbaublatt 1981, H. 9, S. 544.
[46] Meier, C.: Wirtschaftlichkeit von
Wärmedämm-Maßnahmen,
Darlegung des Kosten-Nutzen Verhältnisses. RG-Bau Merkblatt
Nr.62,
RKW-Eschborn, Best. Nr. 823, 1983.
[47] Meier, C.: Das energetische Paradoxon einer
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Bauphysik 1985, H. 3, S. 70.
[48] Meier, C.: Die wirtschaftliche
Gebäudedämmkonzeption. Teil
1: Bau- und Dämmstoffe - ihre wirtschaftlichen Grenzen bei der
Energieeinsparung.
Bauphysik 1986, H. 1, S. 14.
[49] Meier, C.: Die wirtschaftliche
Gebäudedämmkonzeption. Teil
2: Das energetische Optimum einer Gebäudedämmung -
ein Verteilungsproblem.
Bauphysik 1986, H. 3, S. 80.
[50] Meier, C.: Die wirtschaftliche
Gebäudedämmkonzeption. Teil
3: Ein Anwendungsbeispiel. Bauphysik 1986, H. 5, S. 80.
[51] Meier, C.: Der Wert wissenschaftlicher Aussagen. Berliner
Bauwirtschaft
1990, Sondernummer November, S. 487.
[52] Meier, C.: Das Dilemma der Dämmstoff-Maximierer.
Berlin-Brandenburgische
Bauwirtschaft 1992, H. 5, S. 160.
[53] Meier, C.: Wärmeschutzverordnung 1995 - null und nichtig.
Berlin-Brandenburgische
Bauwirtschaft 1995, Heft 19, S. 12; das bauzentrum 1995, Heft 6, S.
132.
[54] Meier, C.: Entwickelt der Wärmeschutz sich zum Phantom.
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Ingenieurblatt 1999, H. 5, S. 16. [55] Meier, C.: Gut gespeichert ist
auch
gedämmt. deutsche bauzeitung 1999, H. 5, S. 138.
[56] Meier, C.: Wirtschaftlichkeit von Energiesparkonstruktionen. DBZ
1999,
H. 6. S. 99.
[57] Meier, C.: Ein Anschlag auf die Baukultur. Kritik am Entwurf der
DIN
4108, Teil 2. bausubstanz 1999, H. 9, S. 42.
[58] Meier, C.: Speicherung im Massivbau. Mauerwerksbau aktuell 2000,
Jahrbuch
für Architekten und Ingenieure. Beuth Verlag
Berlin/Wien/Zürich,
Werner Verlag Düsseldorf.
[59] Möhl, U.; Hauser, G.; Müller, H.: Baulicher
Wärmeschutz,
Feuchteschutz und Energieverbrauch. expert verlag Grafenau 1984, Band
131,
Kontakt & Studium.
[60] Oblak, A.: Optimum von Dämmung und Masse bei der
Außenwand.
Mauerwerksbau aktuell 2000, Jahrbuch für Architekten und
Ingenieure.
Beuth Verlag Berlin/Wien/Zürich, Werner Verlag
Düsseldorf.
[61] Postman, N.: Die zweite Aufklärung. 1999, Berlin Verlag.
[62] Raiß, W.; Bradtke, F.:H. Rietschels Lehrbuch der Heiz-
und Lüftungstechnik.
Springer Verlag Berlin/Göttingen/Heidelberg 1958, 13. Auflage.
[63] Reeker, J.; Kraneburg, P.: Haustechnik - Heizung Raumlufttechnik.
Werner Verlag Düsseldorf, 3. Auflage 1994.
[64] Rouvel, L.; Wenzl, B.: Kenngrößen zur
Beurteilung der Energiebilanz
von Fenstern während der Heizperiode. HLH 1979, H. 8, S. 285.
[65] Steinbuch, K.: Maßlos informiert. Die Enteignung unseres
Denkens.
Goldmann Sachbuch 11248, 11/1979.
[66] Tipler, P.A.: Physik. Spektrum Akademischer Verlag Heidelberg
Berlin
Oxford, 1994.
[67] Werner, H.; Gertis, K.: Zur Wahl von Kalkulationsmethoden bei der
Ermittlung der Wirtschaftlichkeit von Energiesparmaßnahmen.
Baumaschine
+ Bautechnik 1979, H.2, S. 65.
[68] Werner, H.: Dunkle Wandoberflächen - Ihr
Einfluß auf den
Wärmeverlust. IBP-Mitteilung 110; Fraunhofer-Institut
für Bauphysik
Stuttgart, 1986.
[69] Werner, H.: Leserbrief zu [55] in deutsche bauzeitung 1999, H. 8,
S. 30.
[70] Wick, B.: Energie in öffentlichen Gebäuden -
Erhebung an
Schulbauten. Bauphysik 1980, H. 3, S. 75.
Anhang
[4] Di Trochio, F.: Der große Schwindel, Betrug und Fälschung in der Wissenschaft. Campus Verlag Frankfurt/Main New York, 1992
[A] ..., daß die Forschung nach den Kriterien der pragmatischen Effizienz- und Managerlogik organisiert wurde, wie sie für die amerikanische Gesellschaft typisch ist.
[B] Karl Popper widerlegte die Überzeugung, es sei immer möglich ist, den Beweis zu erbringen, daß etwas wahr oder falsch ist. Popper zeigte, daß immer nur der Beweis dafür möglich ist, daß etwas falsch ist, während es sich nie letztgültig beweisen läßt, daß etwas wahr ist. Dies bedeutet, daß alle wissenschaftlichen Theorien, die wir für wahr halten, nicht deshalb als wahr betrachtet werden können, weil ihre Wahrheit wirklich bewiesen worden ist, sondern nur, weil es den Wissenschaftlern, die sie formuliert haben, gelungen ist, ihren Kollegen und uns glaubhaft zu machen, daß sie wahr seien. Normalerweise schließt das die Verwendung mehr oder weniger schwerwiedender Fälschungen und Tricks mit ein, die jedoch nicht als solche erkannt werden, oder wenn, dann erst nach langer Zeit.
[C] Nach allgemeiner Auffassung hingen die großen Erfolge der modernen Wissenschaft mit der seit Galilei angewandten deduktiven Methode zusammen. Sie bestand in dem kombinierten und umsichtigen Einsatz von Beobachtung, Logik, Mathematik und Experiment.
[5] Di Trocchio, F.: Newtons Koffer, Geniale Außenseiter, die die Wissenschaft blamierten. Campus Verlag Frankfurt/Main New York, 1998.
[a] Wissenschaftler mit abweichender Meinung riskieren heute, die Finanzmittel und die für ihre Arbeit erforderlichen Instrumente zu verlieren, ganz zu schweigen von der Möglichkeit, ihre Ideen bekannt zu machen und zu verbreiten. Aber wenn nonkonformistische Wissenschaftler ihre Karriere riskieren, riskiert die westliche Gesellschaft Stagnation, oder, schlimmer noch, technologischen Rückschritt.
[b] Viele vorgebliche Wissenschaftler halten es für gerechtfertigt, eine totale Kontrolle über das Wissenschaftssystem auszuüben. Diese Anmaßung, die heute allgemein für legitim gehalten wird, droht die Wissenschaft ihrer besten Köpfe zu berauben. Allzu häufig gründet sich das Verdikt gegen innovative, die "Kompetenz" der Experten übersteigende Ideen, sie seien unmöglich oder nicht schlüssig, allein auf diese Anmaßung und nicht auf reale und streng wissenschaftlich Argumente.
[c] Dabei bilden Wissenschaftler (häufig unsichtbare) Tribunale, die ebenso, wenn nicht sogar grausamer als die Inquisition sind. Es bleibt nur der Schluß, daß heute die Intoleranz der Religion durch die Intoleranz der Wissenschaft ersetzt worden ist.
[38] Markl, H.: Wissenschaft: zur Rede gestellt. Über die Verantwortung der Forschung. R. Pieper Verlag, München 1989, Serie Pieper - Aktuell
(A) Wissenschaft ist das durch Erfahrung geleitete Verfahren, zuverlässiges Wissen zu erlangen und zu bewahren, sonst nichts.
(B) Die Förderung der Wissenschaft erfolgt aus einen völlig anderem Grunde, als die leider seit Francis Bacon nur allzu naheliegende, aber fatal in die Irre führende Folgerung, es gelte vor allem, nützliche Wissenschaft zu fördern. (Anmerkung: 1621 Aberkennung aller Ämter und Würden - wegen Bestechlichkeit).
(C) ..., wie auch die Wirtschaft Forschung und Entwicklung in noch erheblicherem Umfange fördert: im wohlverstandenen eigenen Interesse.
(D) Die Freiheitsgarantie des Art. 5 Absatz 3 GG ist die Anerkennung der Tatsache, daß es ein unveräußerliches Recht des Menschen ist, nach Erkenntnis zu streben.
(E) Wissenschaftsfreiheit bedeutet, daß niemand, nicht einmal die Staatsmacht, anordnen kann, was als wahr zu gelten hat.
(F) Ethische Normen muß man nicht neu entdecken, man muß sie nur immer wieder aufs neue anzuwenden bereit sein.
(G) Auch die Aufbewahrung und getreue Wiedergabe der bisher bewährten Methoden und Ergebnisse gehören zu den Aufgaben der Wissenschaft.
(H) Um die Wirklichkeit der Welt, in der wir uns befinden, aufzuklären, ist diese kritisch-rationale oder hypothetico-deduktive Methode offenkundig unschlagbar.
(I) Gegenüber bloßer Meinung oder dem Glauben aus Hörensagen muß sich eine Behauptung von wissenschaftlichem Anspruch dadurch auszeichnen, daß sie sich erstens überprüfen läßt und daß sie zweitens solch kritischen Überprüfungen standhält, d. h., daß sie sich bewährt.
(J) Bekenntnis begründet in der Wissenschaft keine Erkenntnis.
[61] Postman, N.: Die zweite Aufklärung, vom 18. ins 21. Jahrhundert. Berlin Verlag 1999.
(a) Der Schlüssel zum 21. Jahrhundert könnte in den Erkenntnissen des 18. Jahrhunderts liegen.
(b) Die intellektuelle Kraft, Ehrlichkeit, Klarheit, Courage und selbstlose Wahrheitsliebe der begabtesten Denker des achtzehnten Jahrhunderts sind bis heute ohne Parallele.
(c) Schließlich sind Unternehmen geblendet von den Möglichkeiten, die sich aus der Nutzung neuer Technologien ergeben, und ganz mit Strategien beschäftigt, um ihre Profite zu maximieren.
(d) Aussagen (die Welt der Wörter) können die Realität (die Welt der Nicht-Wörter) beschreiben, wenn dies mit Klarheit, Logik und geistiger Strenge geschieht und es ist möglich, die Struktur der Realität mit ausreichender Genauigkeit aufzudecken und zu verstehen, wie sie funktioniert.
(e) Wie kann man mehr Informationen schneller und in verschiedenartigeren Formen zu mehr Menschen bringen. Mit der Lösung wurde ein anderes, bisher noch nie dagewesenes Problem geschaffen: die Informationsschwemme, den Informationsmüll, die zweck- und sogar sinnlose Information.
(f) Man sollte aus dem Geschäft mit der Information aussteigen und sich im Geschäft mit dem Wissen engagieren. Wer über Wissen verfügt, weiß, wie er Informationen einzuschätzen hat, ... und vor allem weiß er, wenn Informationen irrelevant sind.
(g) Wissen allein genügt nicht, Erkenntnis gehört dazu. Man kann über eine Menge Wissen über die Welt verfügen und dabei doch gänzlich ohne Erkenntnis sein. Bei Naturwissenschaftlern, Politikern, Unternehmern, Universitärsleuten und sogar bei Theologen ist das oft der Fall. Wissen muß mit Hilfe des Rückgriffs auf anderes Wissen beurteilt werden, und darin liegt der Kern der Erkenntnis.
(h) Die Medien sagen uns nur, was wir denken sollen. Wichtig ist jedoch, das wir erfahren, was wir wissen müssen, um zu denken. Das ist der Unterschied zwischen bloßer Meinung und Erkenntnis. Es ist auch der Unterschied zwischen Dogmatismus und Bildung. Eine Meinung kann jeder Dummkopf haben; zu wissen, was man wissen muß, um sich eine Meinung zu bilden, ist Erkenntnis.
(i) Ist eine repräsentative Demokratie noch voll funktionsfähig, wenn das Denken ihrer Bürger nicht der Disziplinierung durch das gedruckte Wort ausgesetzt ist? Die Einpeitscher digitaler Verfahren scheren sich um diese Frage nicht. In ihrem unbesonnenen und aggressiven Optimismus schauen sie nur nach vorn in Richtung einer Welt, in der man leicht und schnell an Informationen herankommt. Das reicht ihnen schon. Daß die für den Druck charakteristischen langsameren, linearen, nachdenklichen Formen der Informationsverarbeitung für eine Erkenntnisphilosophie, eine Geisteshaltung, eine bestimmte Art der Einordnung von Wissen stehen, ist ihnen nicht geläufig.
(j) Vor zweitausenddreihundet Jahren dachten sich Pädagogen ein Unterrichtsmodell aus, das den Zweck verfolgte, Studenten dazu zu bringen, sich sowohl gegen die Verführungskunst der Eloquenz wie gegen den Reiz des Unsinns zur Wehr zu setzen. Im Mittelalter wurde dieses Modell formalisiert und unter dem Namen "Trivium" bekannt. Es bestand aus Logik, Rhetorik und Grammatik.
[65] Steinbuch, K.: Maßlos informiert. Die Enteignung unseres Denkens, Goldmann Sachbuch 11 248, 11/79
(1) Uns werden ständig Fortschritte eingeredet, die sich in der Wirklichkeit als schwerwiegende Rückschritte erweisen.
(2) Wo Begriffe und Strukturen verflüssigt werden, versinkt man im Sumpf.
(3) Die wichtigste Voraussetzung des Informationstrainings ist eine solide sprachliche, logische und erfahrungswissenschaftliche Schulung. Mit ihr durchschaut man leichter die semantischen Betrügereien.
(4) Kants Aufforderung, sich seines eigenen Verstandes ohne Leitung eines anderen zu bedienen, war ein Appell zur geistigen Freiheit. Aber in unserer Zeit wurde die Massenkommunikation zum Instrument der Steuerung des eigenen Verstandes und behindert dessen autonomen Gebrauch.
(5) Das rationale Wissen von unserer Welt kann man sich als ein zusammmenhängendes Erklärungsgitter aus Begriffen und ihren Relationen vorstellen, das sich der Erfahrung immer besser anpaßt.
(6) Die meisten politischen Entscheidungen - besonders demokratisch legitimierte Entscheidungen - beruhen auf intuitiven Urteilen und sind deshalb häufig falsch.
(7) In unserer Zeit kommt erstaunlicherweise wieder die archaische Methode auf: die Behauptung, man sehe die Zukunft voraus und wisse, welches Verhalten für sie notwendig ist. Wenn man dieses oder jenes nicht tue - so beschwören uns manche Futurologen - träten katastrophale Folgen ein. Um dieses jedoch abzuwenden, müsse man einfach das tun, was sie vorgeben, es ginge ja um das Überleben schlechthin.
(8) Unsere Freiheit hängt davon ab, ob die politische Organisation anstrebt, dem einzelnen möglichst viel Entscheidungsspielraum zu belassen oder ob sie anstrebt, möglichst viel durch Bürokratie zu erzwingen.
Nürnberg, den 28. 12. 1999
Es folgt die dankenswerterweise von Kollege Paul Bossert in elektronische Form verwandelte (Scan/Abschrift) und von mir in verdaubare Absätze zerhackstückte zugrundeliegende Stellungnahme des DIN 4108-2-Normenausschusses Bau im Originalwortlaut:
Stellungnahme zur Eingabe von Prof. Dr. Meier, Nürnberg, vom 20.07.99 zu E DIN 4108-2 : 1999-6
Zu den umfänglichen Einsprüchen von Prof. Meier wird zusammenfassend wie folgt Stellung genommen:
1. Grundsatzfragen (Aussagefähigkeit des k-Wertes)
Herr Meier erläutert ausführlich für den allgemeinen Fall der Wärmeleitung die partielle Differentialgleichung 2.Ordnung, die instationare Wärmeleitvorgänge unter Berücksichtigung orts- und temperaturabhängiger Stoffwerte sowie zeitlich und örtlich veränderbarer Randbedingungen erfaßt.
Für den Fall des stationären Zustandes, in der die Wärmespeicherkomponente zu 0 wird, erläutert er, daß ein stationärer Zustand bei Verwendung speicherfähigen Materiales nie eintreten kann, daher der k-Wert nicht aussagefähig und die Berechnungen fehlerhaft seien.
Die in den üblichen wärmeschutztechnischen Berechnungen vernachlassigte Wärmespeicherfahigkeit führe nach Meier zu erheblichen Fehleinschätzungen der Wärmeverluste und -gewinne bei Bauteilen, insbesondere bei Außenwänden.
Die Aussagen von Herrn Meier sind in der Fachwelt, vorzugsweise bei den mit diesen Aufgaben theoretisch und experimentell befaßten Bauphysikern, seit längerem bekannt und waren wiederholt Anlaß zu Widersprüchen.
Bereits vor 15 bis 20 Jahren hat es eine intensive Diskussion über die Grundlagen des Wärmeschutzes, der rechnerischen Ansätze für die Ermittlung der Transmissionswärmeverluste, des Einflusses der Wärmespeicherfahigkeit sowie weiterer Einflußgrößen auf die Wärmeverluste und -gewinne gegeben. Hierzu liegen eine umfängliche Literatur einschließlich Literaturauswertungen vor (siehe Literaturhinweise).
Aus der Sicht der kompetenten Fachwelt, insbesonderer der hiermit wissenschaftlich befaßten Bauphysiker und Thermodynamiker, sind die Fragen geklärt und die Diskussion abgeschlossen.
Unabhängig davon sei folgendes zu den Ausführungen von Herrn Meier festgehalten:
Würde, wie heute durchaus möglich , eine Berechnung instationär und mittels der tatsächlich auftretenden periodischen äußeren Randbedingungen (Temperaturen, Strahlungsangebote), aber auch der veränderlichen inneren Randbedingungen durchgeführt, so käme bezüglich des bilanzierten Energiebedarfes kein entscheidend anderes Ergebnis als bei Einsatz der von Herrn Meier in Frage gestellten, heute angewendeten allgemein anerkannten Berechnungsmethoden heraus.
Der k-Wert beschreibt auch die instationären Verhältnisse zutreffend, wenn - abgesehen vom Sonderfall der Solarwärmegewinne durch Absorption (mit geringem Einfluß) - keine Änderung der äußeren Randbedingungen (z.B. mittlere Außentemperaturen, mittlere Innentemperaturen) im gewählten Berechnungszeitraum infolge der Eigenschaften der Bauteile auftreten.
Bei Außenbauteilen handelt es sich bezüglich der Wirkung einer Änderung der mittleren Außentemperaturen um längere jahreszeitliche Ausgleichsvorgänge. Je länger der betrachtete Zeitraum für die Ermittlung der Transmissionsverluste ist, desto mehr gleichen sich die Ergebnisse einer exacten instationären Berechnung denen einer stationären an. Diese Bedingungen liegen für übliche schwere Baukonstruktionen vor.
Wenn z. B. eine Randbedingung wie die Raumtemperatur von der Wärmespeicherfahigkeit des Bauteiles selbst abhängt, beschreibt der k-Wert immer noch die mittleren Transmissionswärmeverluste korrekt; es liegt nur ein zu berücksichtigendes, sich änderndes Temperaturgefälle an. Diese Fälle treten bei Sonneneinstrahlung und Nachtabsenkungen / -abschaltungen auf.
Im Falle der durch Absorption auf opaken Bauteiloberflächen aufgenommenen Solarwärme ist der Effekt der Speicherfähigkeit dieser Außenbauteile nach allen theoretischen und experimentellen Untersuchungen gering; bezogen auf eine "Verbesserung" des k-Wertes erhält man eine Reduktion von etwa 5 - 7%.
Die Einflüsse sind erheblich größer, wenn die Raumtemperaturen von der gewählten Bauweise insbesondere des Gebäudeinnensystems (schweres/leichtes Innensystem) abhängen. Bei Sonneneinstrahlung über transparente Außenbauteile können in den Räumen eines Gebäudes erhöhte Temperaturen auftreten, die je nach Größe der möglichen Einspeicherung unterschiedlich hoch sind.
Des weitern können aus vergleichbaren Gründen bei Nachtabsenkungen/-abschaltungen unterschiedlich hohe Temperaturabsenkungen auftreten, die wiederum die Größe der hierdurch beabsichtigte Energieeinsparung beeinflussen können. Hierbei sind weitere Einflüsse, wie die Fensterqualität, die Regelfähigkeit der Heizungsanlage und das Lüftungsverhalten der Nutzer zu beachten.
In der Regel gilt:
Tritt bei Solareinstrahlung keine Überheizung auf und wird eine Nachtabsenkung/-abschaltung betrieben, dann führt eine Leichtbauweise zu einem geringeren Energieverbrauch als eine Schwerbauweise.
Wird keine Nachtabsenkung/-abschaltung durchgeführt, ist eine Schwerbauweise günstiger, sobald Überheizungen auftreten.
Je größer das Wärmegewinn-/Wärmeverlust-Verhältnis eines Gebäudes ist, desto günstiger ist i.d.R. die Schwerbauweise.
Zur Orientierung dienen folgende Angaben über Heizenergiereduzierungen bei üblichen Nachtabsenkungen/-abschaltungen:
schweres Innensystem etwa 7%,
leichtes Innensystem etwa 12 %.
Bezogen auf die eingangs zitierte Fourier'sche Differenzialgleichung stellen die angewendeten Berechnungsverfahren für die Ermittlung der Transmissionswärmeverluste zulässige, theoretisch und experimentell abgesicherte vereinfachte Verfahren dar.
In Verbindung mit DIN 4108, Teil 2, steht bei der Beurteilung des Mindestwärmeschutzes nur der Wärmedurchgang und die Temperaturverteilung im Bauteilquerschnitt unter ungünstigen Randbedingungen an, d.h. auch unter Vernachlässigung einer Solarenergieeinstrahlung. Insoweit erledigt sich die Kritik von Herrn Meier aus dem Sachverhalt heraus.
Die gewählte Bauweise des Gebäudeinnensystems und damit die Wärmespeicherfähigkeit spielt bei der Festlegung der Anforderungen an den sommerlichen Wärmeschutz eine Rolle und ist in der Normfassung berücksichtigt worden.
Eine Berücksichtigung der oben behandelten Einflüsse aus solarer Einstrahlung (solare Wärmegewinne über transparente Außenbauteile/ Fenster und Absorption von Solarwärme auf opaken Bauteiloberflächen ) sowie aus Nachtabsenkungen/-abschaltungen ermöglicht die in der Energieeinsparverordnung in Bezug genommene europaische Norm DIN EN 832. Es werden neben den oben erläuterten Berechnungsverfahren mittels k-Werten ergänzend vereinfachte dynamische Berechnungen angewendet, die eine ausreichende Genauigkeit bei der rechnerischen Erfassung der genannten Einflüsse aufweisen.
Diese Norm ist europäisch angenommen und steht nicht zur Diskussion.
Wenn der Wunsch besteht, können im Rahmen einer Monatsbilanzierung die dargestellten Einflüsse in Nachweisen der Anforderungen nach der neuen Energieeinsparverordnung zur Begrenzung des Heizenergiebedarfes berücksichtigt werden.
Die im Rahmen der europaischen Harmonisierung im Bauwesen vorliegenden Normen und Normenentwürfe - einschließlich internationaler Normen (lSO) zeigen, daß in den Berechnungsgrundlagen Konsens und kein deutsches Grundsatzproblem in Verbindung mit DIN 4108 besteht.
Hingewiesen sei auf die Normen
DIN EN 832 - Wärmetechnisches Verhalten von Gebäuden; Berechnung des Heizenergiebedarfes-,
EN ISO 13789 - Wärmetechnisches Verhalten von Gebäuden; Spezifischer Transmissionswärmekoeffizient - Berechnung -,
EN ISO 13786 - Wärmetechnisches Verhalten von Gebäuden; Dynamisch-thermische Kenngrößen - Berechnungsverfahren -;
DIN EN ISO 6946 - Bauteile- Wärmedurchlaßwiderstand und Wärmedurchgangskoeffizient-Berechnungsverfahren.
2. Allgemein anerkannte Regeln der Technik und Energieeinsparung (S.4)
Herr Meier erweckt den Eindruck, daß das energiesparende Bauen nur politisch gewollt und zwangsweise eingeführt worden sei. Was gut und richtig sei, würde sich entsprechend einer allgemein anerkannten Regel von allein durchsetzen. ("Zwang zerstört Demokratie!" "Wenn Experten mit ihren Argumenten am Ende sind, flüchten sie zu den Politikern, ...")
Diesen die internationale und die deutsche Fachwelt diskriminierenden Aussagen ist schärfstens zu widersprechen.
Klargestellt sei, daß die methodischen, rechnerischen Ansätze fachlich zu vertreten sind, daß aber der Rahmen und der Umfang der Energieeinsparmaßnahmen politisch/ gesetzlich festzulegen ist, da er zu Belastungen des betroffenen Bürgers führt oder führen kann.
Es sei darauf aufmerksam gemacht, daß insbesondere die unterschiedliche Interessenlage von Investoren, Vermietern sowie Mietern zum Erlaß des Energieeinsparungsgesetzes im Jahre 1976 führte; seitdem besteht ein gesetzlicher Auftrag zur Energieeinsparung in Gebäuden.
Die Ausführungen Herrn Meiers sind des weiteren davon bestimmt, daß die Maßnahmen zum energiesparenden Bauen bislang angeblich nichts erbracht hätten. Dies ist falsch! Die Einsparungen sind in einer großen Zahl von Einzelfällen gut belegt und dokumentiert. Auch statistisch sind erhebliche Einsparungen in Deutschland nachgewiesen.
3. DIN Fortschreibung; "trockene Konstruktionen“ als Stand der Technik; unbelüftete Dächer
Auch im Innern von unsachgemäß aufgebauten Bauteilen kann Tauwasser auftreten. Dagegen beschreibt DIN 4108-3 nur sachgemäß aufgebaute und über Jahrzehnte erprobte Bauteile und stellt ein Berechnungsverfahren zur Abschätzung einer zulässigen und ohne zu Mängeln führenden Tauwasserbildung zur Verfügung, wenn während der Sommerperiode die Austrocknung gewährleistet ist.
Die klimatischen Randbedingungen sind sehr scharf angesetzt, so daß in der Praxis, keine Schadensfälle auftreten können und aufgrund von Diffusionsvorgängen auch nicht bekannt sind.
Darüberhinaus gibt es keine "absolute Trockenheit" bei hygroskopischen Baustoffen, wie z.B. Mauerwerksprodukten.
Das unbelüftete Dach mit diffusionshemmender Innenschicht, Wärmedämmung und diffusionsoffener Außenschicht hat bereits 1991 in die Fachregeln des Zentralverbandes des Deutschen Dachdeckerhandwerkes Eingang gefunden und ist heute in Verbindung mit DIN 68800-2 "Holzschutz; vorbeugende bauliche Maßnahmen im Hochbau" unverzichtbare Ausführung für die Einstufung in die Gefährdungsklasse 0.
4. D IN 4108, Teil 2 (Streichung der Wärmespeicherfähigkeit); S.6 ff.
Die von Herrn Meier beanstandete Streichung der Wärmespeicherung aus der Überschrift ist eine vordergründige Feststellung, bereits unter Ziffer 4 (Grundlagen des Mindestwärmeschutzes und Ziffer 4.l (Allgemeines) wird auf die wirksame Wärmespeicherfähigkeit der Bauteile eingegangen.
Daß die Wärmespeicherfähigkeit der Außenwände einen erheblichen Einfluß auf den Wärmedurchgang dieses Bauteiles habe, ist aufgrund theoretischer und experimenteller Arbeiten zurückzuweisen (s. oben).
Von Herrn Meier werden keine nachprüfbaren Berechnungen oder sonstigen Unterlagen vorgelegt.
Die Aussage, daß der k-Wert versage, wenn der Heizenergiebedarf in den Vordergrund gestellt wird, ist strikt zurückzuweisen. Der k-Wert ist eine wichtige von mehreren Einflußgrößen; auf die obigen Ausführungen und DIN EN 832 sei verwiesen.
Des weiteren wird auf die Vielzahl gemessener und gerechneter Heizenergieverbrauchs- und bedarfsergebnisse mit guten Übereinstimmungen aufmerksam gemacht. Auch der Heizenergiebedarf und -verbrauch bei "Passivhaus-Konzeptionen" wird mit DIN EN 832 ausreichend genau prognostiziert.
5. Vermeidung von Kühlung im Sommer und weitere Reduzierungen der Wärmedurchgangskoeffizienten (S.8)
Die Aussagen von Herrn Meier stehen im Widerspruch zu den Regelungen in DIN 4108,Teil 2, und DIN EN 832.
Der Einfluß eines schweren Innensystems kann planmäßig genutzt werden.
Des weiteren verkennt Herr Meier die vielen Zwangspunkte, die heute bei der Übernahme europäischer und internationaler Normen auftreten und zu denen auch die Anpassungen der Bezeichnungen und Größen einschließlich der Indeces gehören.
6. Wirtschaftlichkeit; Mindestwärmeschutz (S.9)
Die Wirtschaftlichkeit der Anforderungen der WSV 1995 wurde nachgewiesen und geprüft.
Eine Evaluierung der WSV 1995 ergab des weiteren, daß die prognostizierten Baupreissteigerungen i.d.R. nicht eingetreten sind.
Eine "ausreichende" Grundlüftung kann mittels einer nicht ausreichend dichten Gebäudehülle nicht sichergestellt werden. Die durchschnittlichen meteorologischen Außenbedingungen führen nicht zu diesem angenommenen Luftaustausch.
7. Fehlerhafte Feststellung (S. 10)
Die laufend von Herrn Meier vorgenommene Fixierung seiner Argumentation auf die Bedeutung des k-Wertes im Hinblick auf das energiesparende Bauen verhindert eine ganzheitliche Betrachtung. Sie ist unter Hinweis auf das vorhandene Regelwerk der DIN EN 832 zurückzuweisen.
Die Anwendung dieser Norm bei der Berechnung des Heizenergiebedarfes zeigt die Relationen einzelner Einflußgrößen unter Einschluß der Verluste des Heizungs- oder Wärmeversorgungssystemes deutlich auf.
8. Praxisfremde Konstruktionen ... (S. 11)
Die Planung und Ausführung von ausreichen dichten Gebäudehüllen hat in Deutschland noch keine Tradition. Allgemein anerkannte Regeln beginnen sich zu bilden. Viele Innovationen verändern und verbessern den Stand der Technik.
DIN 4108, Teil 7, ist ein wichtiges Planungshilfsmittel, die Norm ersetzt aber nicht den notwendigen experimentellen Nachweis am Bauwerk. Die weitere Entwicklung sowie Schlußfolgerungen für die Regelsetzung bleiben abzuwarten.
9. Unterscheidung von schweren und leichten Bauteilen (S. 12)
Die vorgenommene Begrenzung auf 100 kg/m2 in Abschnitt 5.2. 1 stellt eine vertretbare, sinnvolle baupraktische Grenze für Bauteile nach Tabelle 3 dar. Die frühere Differenzierung der Anforderungen nach dem FIächengewicht ist aus heutiger Sicht wegen der Erhöhung der max. Wärmedurchlaßwiderstände nicht mehr relevant.
10. Sommerlicher Wärmeschutz (S.14)
Die Mindestanforderungen an den sommerlichen Wärmeschutz in DIN 4108, Teil 2, werden nach einem Bonus-Malus-System festgelegt, in dem auch die Bauart mit lediglich allgemeinen Kriterien Berücksichtigung findet.
Selbstverständlich hat auch die Bauart der eingesetzten Außenbauteile einen (i.d.R. geringen) Einfluß auf die Höhe der sommerlichen Innentemperaturen.
Die von Herrn Meier gewünschte stärkere Berücksichtigung der Wärmespeicherfähigkeit von Außenbauteilen führt in der Sache nicht weiter.
Die gewählten Kriterien erübrigen weitere detaillierte Unterscheidungen.
Im übrigen handelt es sich um eine Fortschreibung der Empfehlungen zum sommerlichen Wärmeschutz in DIN 4108, Teil 2 (1982).
11. Zusammenfassende Schlussbemerkung (S. 16)
Es ist eine zurückzuweisende Behauptung von Herrn Meier, wenn er unterstellt, daß DIN 4108, Teil 2, nunmehr von einer "Hygienenorm" in eine Energieeinsparnorm umgewandelt werde.
Die Zweckbestimmung der Vorgängernorm war ebenfalls bereits auf einen "geringen Energieverbrauch bei der Heizung und Kühlung" orientiert (vergl. DIN 4108, Teil 2; August 1981, Zi. 3 (Zweck des Wärmeschutzes)).
Nicht DIN 4 108, Teil 2, schafft die normenmäßigen Voraussetzungen zur Umsetzung der Energieeinsparverordnung, sondern primär die europäische Norm DIN EN 832.
Literaturhinweise:
1. Heindl, W. : Der Wärmeschutz einer ebenen Wand bei periodischen Wärmebelastungen. Die Ziegelindustrie (1966) Heft
18, S. 685 - 693, (1967) Heft 1, S. 2 bis 8, Heft 18, S. 593 bis 599.
2. Rouvel, L., Wenzel, B. : Kenngrößen zur Beurteilung der Energiebilanz von Fenstern während der Heizperiode. HLH 30 (1979), Heft 8, S.285 bis 291.
3. Hauser, G.: Der k-Wert im Kreuzfeuer - Ist der Wärmedurchgangskoeffizient ein Maß für Transmissionsärmeverluste? Bauphysik 1 (1981), Heft 1, S. 3 bis 8.
4. Künzel, H. : Einfluß der Wärmespeicherfähigkeit auf den Heizenergieverbrauch von Gebäuden, Arcus 1, Heft 1, (1983), S. 30 bis 34.5.
5. Hauser, G. : Einfluß des Wärmedurchgangskoeffizienten und der Wärmespeicherfähigkeit von Bauteilen auf den Heizenergieverbrauch von Gebäuden,
Literaturstudie im Auftrag der Stiftung für Forschung im Wohnungs- und Siedlungswesen; Berlin, Bauphysik 5 (1984), Heft 5, S. 180 bis 186, und Heft 6, (1984),
S. 207 bis 213. Die Literaturstudie stützt sich auf im einzelnen aufgeführte 160 technisch-wissenschaftliche Arbeiten ab (siehe Literaturverzeichnis)
6. Kühne, R. : Numerische Berechnung des thermischen Verhaltens bei passiver Solarenergienutzung, Diplomarbeit an der Universität Kassel, (1984).
7 Carlock, M.: A Solid Stand on Solar Battlements. Solar age, Januar (1985), S. 19 ff
8. Wick, B. : Einfluß von Hülle, Heizung und passiver Sonnenenergienutzung auf den Energieverbrauch von Gebäuden. Bauphysik 1 (1983), Heft 1, S. 10 bis 17.
9. Meyer, K. : Messungen an diversen Wandkonstruktionen zur passiven Nutzung von Sonnenenergie, Universitat Kassel l 986.
10. Feist, W. : Ist Wärmespeichern wichtiger als Wärmedämmen? wbks, Heft 23, (1987), S. 10 bis 16.
11. Erhorn, H., Gertis, K., Rath, J., Wagner, J. : Stimmen Computerberechnungen des wärmetechnischen Verhaltens von Gebäuden mit praktischen
Messungen überein? Bauphysik 10 (1988), Heft 4., S. 97 bis 104
Ergänzung von Dipl.-Ing. Paul Bossert
Zum fiktiven Rechnen mit der EN 823:
A. Das beheizte Volumen (HRV) des EN 832-Beispielhauses beträgt 13.6 x. 7.3 x. 3.0 = 297.84 m3 also rund 300 m3, wobei die Grundfläche ca. 100 m2 beträgt.
Bei einem A/V Verhältnis nach WsVO95 von 275/300 = 0.92 beträgt der zulässige maximale Jahres-Heizwärmebedarf Qh = ca. 29.5 kWh/m3a = runde 30 kWh/m3a bzw. 3 Liter Heizöl/m3a (ohne Wirkungsgradverluste der Heizungsanlage).
Das EN 832-Beispielhaus weist ein Qh von 30'000 MJ/a bzw. 30'000/300 = 100 MJ/m3a = 27.8 kWh/m3a auf. Unabhängig von der nicht nachvollziehbaren Spreizung von +- 12 kWh/m3a (43%!!!) sind das nur 1.7 kWh/m3a weniger als in der WsVO95 vorgegeben ist! War das Absicht? (Der Wintergarteneinfluss wurde für diese Betrachtung weggelassen)
Vergleicht man aber diesen spezifischen Heizwärmebedarf mit gut gebauten Altbauten der Jahre 1850 bis 1940, so stimmt folgendes nicht:
Diese guten Altbauten weisen heute einen spezifischen Heizwärmebedarf von 15 bis 25 kWh/m3a auf (Mittelwert 20 kWh/m3a) - je nach Lage und Mauerwerksdicke (52 cm oder 39 cm). Die Altbauten finden sich von Saarbrücken bis München und Hamburg, wie auch in Bern, Basel und Zürich.
U-Wert-Vergleich | Alt | EN 832 |
Dach | 0.8 | 0.2 |
Fenster | 3.0 | 2.0 |
Aussenwände | 1.6 | 0.3 |
Boden | 0.8 | 0.3 |
Spez. U-Wert | 1.34 | 0.43 (Summe U x F / A in W/m2K) |
Der vergleichbare Altbau ist somit 3.94 mal schlechter gedämmt als das EN 832 Beispielshaus.
Wäre die U-Werttheorie richtig, so müsste vergleichsweise das EN 832-Haus zum Altbau ein Qh von 20 / 3.94 = 5.0 kWh/m3a aufweisen.
Der EN 832-Wwert ist also rechnerisch 27.8 / 5.0 = 5.5 mal zu hoch!
Setzt man kulanterweise ein Qh von 10 kWh/m3a ein - ein 1.0-Liter-Haus - so ist der Wert rund 3-mal zu hoch.
Vergleicht man aber den Sollwert von 10 kWh/m3a mit der Realität von Niedrigenergiehäusern etc. die in der Regel zwischen 35 und 55 kWh/m3a verbrauchen (GEWOS-Bericht, Hauser), so weist die EN 832 wie auch die WsVo95 eine Fehlerquote von 400 bis 500% auf.
Selbstverständlich ist auch die Berechnung der "wirksamen Wärmespeicherfähigkeit" in der EN 832 falsch, weil in 24 Stunden nur eine Grösstdicke von 10 cm berücksichtigt werden darf, wobei die Fassade nicht eingerechnet wird. Demzufolge ist auch die Zeitkonstante eines Gebäudes gemäss EN ISO 13789 falsch!