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Der Schwindel mit der Wärmedämmung- Kapitel 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16






Die Temperierung der Gebäude-Hüllflächen 7

Temperierung Start - Kapitel 1 - Referenzschreiben eines Lesers zum Temperiereffekt 2 - Seit wann gibt es Temperierung? / Die Sauerei mit der Kirchenheizung 3 - Richtig oder falsch Heizen in der Kirche - Orgeln und Heizung 4 - Strahlungsgeschichtliches 5 - Der Umschwung pro Temperierung 6 - Wie funktioniert Temperierung? / Wirkprinzip Wärmestrahlung / Trocknungseffekt / Wärmeverlust: Konvektion kontra Strahlung 7 - Sachverständigengutachten über die Mängel der Temperieranlage (Auszug) / Gesetzgeber zur Anwendung EnEV bei Strahlungsheizung - Auslegungsfragen 8 - Energieverluste? Zur Dämmung temperierter Wände / Neon-Analogon 9 - Feuchte und Temperatur an der Wand 10 - Schwedenofen, Kachelofen, Lüftungsanlage + Klimaanlage - Vorhof zur Hölle? 11 - Temperiererfolg gegen feuchte Wände und nasse Mauern / Trockenlegung 12 - Großraum, Schloß, Kirche, Saal: Übliche Fehleinschätzungen und Kaputtsanierung 13 - Temperieren im Großraum - Kirche, Saal und Halle 14 - Temperierung und Hygiene 15 - Bauteilkorrosion als Folge des Warmluftstroms - Wartungsintervalle und Heiztechnik 16 - Temperierung mittels Rohr oder Kleinkonvektor/Sockelleiste/Heizleiste/Fußleistenheizung 17 - Projektbeispiele / Schloß Veitshöchheim 18 - Einbau von Temperieranlagen - Technische Hinweise 19 - Konfiguration und Bemessung der Temperieranlage 20 - Strahlungsheizung und Fensterkonstruktion 21 - Prof. Dr. Claus Meier: Glas und die elektromagnetische Strahlung / Die Tragödie der Strahlung in der Heiztechnik - Humane Strahlungswärme 22 - VDI-Richtlinien, DIN-Norm und falsche Prüfberichte 23 - Energieerzeugung und Wirtschaftlichkeit - Probleme der Ökoenergieen 24 - Erhaltung und/oder Umbau bestehender Heizsysteme / EnEV-Befreiung gem. § 25, Nachtabsenkung, Glas+Strahlung, Brennwert-Technik
25 - Bauwerkstrocknung nach Überschwemmungs- und sonstigen Durchfeuchtungsschäden / Weitere Informationen


Sachverständigengutachten über die Mängel der Temperieranlage (Auszug) / Gesetzgeber zur Anwendung EnEV bei Strahlungsheizung - Auslegungsfragen

Aus einem Gutachten zu einer Temperierung, die zumindest den Bauherrnerwartungen nicht gerecht wurde, einige Auszüge zur weiteren Klärung der Anlagenfunktion:

Sachverständigengutachten über die Mängel der Temperieranlage (gekürzter Auszug)

Vorbemerkung

Das Bürogebäude ist mit massiven Außenwänden aus Stahlbeton, d: 34 cm, beidseitig verputzt, gebaut. Die konstruktive und gestalterische Planung übernahm der Architekt A. Für die heiztechnische Anlage schlug er die Errichtung einer sog. Unterputz-Temperieranlage vor und integrierte die sich daraus ergebenden Konstruktionsdetails in seine Planung. Die haustechnische Beratung mit dem Ziel einer fachgerechten Errichtung einer Temperieranlage führte der Sonderfachmann S durch. Die heiztechnische Planung und Auslegung der Temperieranlage erfolgte durch den Fachplaner F, die Tragwerksplanung durch T. Die Ausführung der Temperieranlage übernahm die Fa. H.

Nach Bezug des Gebäudes durch den Nutzer wurde in der ersten Heizperiode die geplante Raumtemperatur von 20°C nicht in allen Räumen erreicht. Die Raumtemperatur einzelner Räume erreicht in der Heizperiode bei niedrigen Außentemperaturen nur 17 °C. Gleichzeitig wurde in den letzten 3 Heizperioden ein überdurchschnittlich hoher Heizgasverbrauch festgestellt.

Im Okt/Nov führte die Firma H auf Anweisung des Ingenieurs F und des Architekten A Änderungen an der Temperieranlage mit dem Ziel einer besseren Temperaturverteilung im Gebäude durch.

Nachdem auch in der folgenden Heizperiode die geplanten Raumtemperaturen nicht erreicht wurden, forderte der Bauherr den Architekten A auf zu prüfen, ob eine nachträgliche Dämmung der Betonaußenwände den Energieverbrauch senken könne.

Da der Auftraggeber die Mängel an der Temperieranlage gegenüber dem Architekten A geltend machen will, hat dieser den Vorgang als Schaden seiner Haftpflichtversicherung V gemeldet. Diese hat die Schadensdeckung unter Bezugnahme auf die beigefügte "Technische Bewertung" des Bausachverständigen B abgelehnt.

Aufgabenstellung des nachfolgenden Sachverständigengutachtens ist die Überprüfung der versicherungsseits vorgetragenen Ausschlußgründe. Der Unterzeichner hat seit über 10 Jahren erfolgreich Temperieranlagen geplant und von daher besondere Erfahrungen in diesem Fachgebiet. Er ist von der Bayerischen Architektenkammer zugelassener Sachverständiger gem. ZVEnEV und wirkt seit Jahren für Architekten- und Ingenieurkammern sowie im Verband der Bausachverständigen Deutschlands VBD bei bauphysikalischen Fortbildungsveranstaltungen und Publikationen mit - oft in bewußter bzw. direkter Konfrontation gegen die "üblichen" Auffassungen und Meinungsvertreter.

Die Beauftragung des nachfolgenden Sachverständigengutachtens erfolgte auf Veranlassung und nach Fragenkatalog der Rechtsanwaltkanzlei R im Auftrag des Bauherren. Nachfolgend wird der Fragenkatalog gutachterlich beantwortet, wobei die planungsrelevanten Unterlagen, die seitens des Aufttraggebers zur Verfügung gestellt wurden, dafür berücksichtigt wurden.

Sachverständigengutachten

1. Stellt die Ausführung der Temperieranlage einen Verstoß gegen DIN-Normen insbesondere die DIN 4108 (Wärmeschutz im Hochbau) dar?

Die DIN 4108 erhebt den Anspruch, den "Wärmeschutz im Hochbau" regeln zu wollen. Dafür benutzt sie Modelle zur Berechnung des Wärmeschutzes und Energiebedarfs von Gebäuden. Diese Berechnungen bauen vor allem auf dem Wärmedurchlaßkoeffizient k, neuerdings U, auf und sind für Gebäude mit Heizsystemen, die überwiegend konvektive Wärmeübertragung mit dem Medium Raumluft nutzen, ausgelegt. Auf Temperieranlagen, deren Funktion vorwiegend auf Strahlungs- und Speicherungsvorgängen beruht, ist die DIN 4108 nicht ohne weiteres übertragbar.

Die Ausführung einer Temperieranlage kann insofern keinen Verstoß gegen DIN-Normen insbesondere die DIN 4108 darstellen, da diese für Temperieranlagen keine allgemein anerkannten Rechenregeln enthalten. Ganz im Gegenteil ist aus haftungsrechtlicher Sicht dem Planer zu empfehlen, die im Grundsatz bauphysikalisch fehlerhaften und mit der Praxis nicht übereinstimmenden Annahmen der DIN 4108 nicht als Planungsgrundlage zu beachten.

Beispielsweise definiert die DIN 4108-2 den Mindestwärmeschutz unter Punkt 3.1.2 als

"Maßnahme, die an jeder Stelle der Innenoberfläche ... ein hygienisches Klima sichergestellt, so daß Tauwasserfreiheit ... im Ganzen und in Ecken gegeben ist. Außerdem wird damit Tauwasserfreiheit sichergestellt und Schimmelbildung verringert." Die theoretischen Grundlagen und auch labortechnische Messungen gehen jedoch von einem konvektiven Heizsystem als Energieüberträger im Gebäude aus. Hierbei werden z.B. Ecken durch die im Raum umgewälzte Luft von vornherein nicht ausreichend mit Wärme versorgt, da sie von der Luftströmung nur unzureichend versorgt werden können.

Dadurch ist ausschließlich die vorhandene Raumluftfeuchte das Maß für den Tauwasserausfall und davon abhängig Schimmelpilzbefall an heiztechnisch unterversorgten Bauteilflächen, nicht deren konstruktiver Aufbau. Bei entsprechend hoher Raumluftfeuchte kondensiert sie auch in nur gering kühleren Bereichen. Die Forderung der DIN nach mindestens 12,6 Grad Celsius an der kältesten Stelle kann deswegen keine Schimmelfreiheit sicherstellen. Wichtiger wäre das Kriterium der gegenüber Raumluft wärmeren Bauteiltemperatur. Nur das kann unter allen Umständen Tauwasser und Schimmelbefall ausschließen.

Eine Temperieranlage gewährleistet genau diese raumhygienisch erforderliche Bauqualität systematisch.

Zusätzlich zur Einhaltung des Mindestwärmeschutzes wird jedoch zur Schimmelvermeidung auch "eine gleichmäßige Beheizung und ausreichende Belüftung der Räume sowie eine weitgehend ungehinderte Luftzirkulation an den Außenwandoberflächen (...) vorausgesetzt." ( DIN 4108-2, Punkt 6.1.1). Diese nutzerabhängigen Größen sind bei einer konventionellen Konvektionsheizung, für die die Berechnungsmodelle der DIN 4108 entwickelt wurden, nicht beeinflußbar und in vielen Fällen auch nicht einzuhalten. Ein Großteil des deutschen Wohnungsbestands ist deswegen schimmelpilzbefallen.

Der bautechnisch grundsätzliche Irrtum der Normplanung beruht auf dem für die DIN 4108 maßgeblichen U-Wert. Die DIN 52611 Teil 1 "Wärmeschutztechnische Prüfungen; Bestimmen des Wärmedurchlaßwiderstandes von Bauteilen, Prüfungen im Laboratorium" legt dafür grundlegend verschiedene Verfahren zur Messung von Wärmedurchlaßwiderstand und Wärmedurchlaßkoeffizient - der U-Wert - fest.

Bei den hier beschriebenen Meßverfahren, der Methode des geregelten oder des kalibrierten Heizkastens wird von einer stationären Wärmeübertragung ausgegangen, die in der Realität nicht vorliegt. Als wärmeübertragendes Medium wird nach der Meßvorschrift vorwiegend Luftkonvektion, teils ventilatorengestützt eingesetzt. Strahlungsvorgänge bei der Wärmeübertragung auf den Probekörper sind dabei weitestmöglich einzuschränken (strahlungsgeschützte Bauart, Abschirmungsbauteile). Damit wird diese baupraktisch viel wesentlichere Wärmeübertragungsart, auf deren Nutzung die Temperierungsanlage beruht, im Meßergebnis unzureichend berücksichtigt.

Siehe hierzu weiterführend auch Frage 6.

2. Stellen die einschlägigen DIN-Normen im Bereich des Wärmeschutzes die anerkannten Regeln der Technik dar?

Die einschlägigen DIN-Normen stellen nur nach landläufiger Meinung im Bereich des Wärmeschutzes die anerkannten Regeln der Technik dar. Allgemein anerkannte Regeln der Technik liegen jedoch definitionsgemäß erst dann vor, wenn diesbezüglich Einigkeit unter den Fachleuten eines Fachgebiets besteht. Das ist auch im Bereich Wärmeschutz aber ersichtlich nicht der Fall, da die einschlägigen DIN-Normen systematische und in vielen fachwissenschaftlichen Veröffentlichungen seit über 20 Jahren publizierte unwiderlegte bzw. gar unwiderlegbare Fehler enthalten.

3. Stellen die einschlägigen DIN-Normen für die Technik der Hüllflächentemperierung die anerkannten Regeln der Technik dar?

Die einschlägigen DIN-Normen stellen für die Technik der Hüllflächentemperierung keinesfalls die anerkannten Regeln der Technik dar. Die Verhältnisse der Hüllflächentemperierung lassen sich mit den einschlägigen DIN-Normen zugrunde liegenden Rechenmodellen, wie in 1. ausgeführt, überhaupt nicht darstellen.

4. Baut die Wärmeschutzverordnung von 1995 auf anerkannten Regeln der Technik auf?

Wiederum nur nach landläufiger oder fachlich sehr unkritischer bzw. gering informierter Meinung baut die Wärmeschutzverordnung (WSVO) von 1995 auf anerkannten Regeln der Technik auf. Nach Auffassung des Unterzeichners, vieler Sachverständiger und einer großen Zahl bisher unwiderlegter wissenschaftlicher Publikationen ist dies aber nicht der Fall. Die Berechnungsgrundlagen der Wärmeschutzverordnung (DIN 4108) enthalten geradezu absurd viele nachgewiesene systematische Fehler mit technisch, wirtschaftlich und gesundheitlich nachteiligen Folgen für den Bauherren. Die Einführung von DIN- und WSVO-Novellen war immer begleitet von umfangreichen und gravierenden Einsprüchen von Seiten unabhängiger Fachleute, aber auch einiger Architektenverbände, die in Anbetracht der verfahrenstypisch gegebenen Kräfteverhältnisse in der letztlich erlassenen Verordnung wenig bis gar nicht Berücksichtigung fanden.

Der Gesetzgeber hat auch in der WSVO wie auch in der Nachfolgeverordnung EnergieEinsparVerordnung (EnEV) auf Grund der Gesetzeslage (Energieeinsparungsgesetz vom 22.7.1976) umfangreichste Ausnahme- und Befreiungstatbestände "eingebaut", die von fachlich einwandfrei beratenen Bauherren umfangreich genutzt wurden und werden.

Siehe auch hierzu weiterführend: clausmeier.tripod.com/

5. Kann die Wärmeschutzverordnung die Wirkung einer Temperieranlage ausreichend bzw. richtig darstellen?

Die WSVO und die zugehörigen Berechnungsmethoden nach DIN können aus systematischen Gründen die Wirkung einer Temperieranlage nicht ausreichend bzw. richtig darstellen.

So schreibt die WSVO Mindestanforderungen an den Wärmeschutz für Außenbauteile vor (k- bzw. neu U-Werte) bzw. den Gesamtwärmeverlust vor, um den Energieverbrauch von Gebäuden zu begrenzen. Die zugrunde zu legenden Berechnungskennwerte sind der DIN 4108 zu entnehmen. Die theoretischen Grundlagen und auch labortechnische Messungen gehen dafür grundsätzlich von einem konvektiven Heizsystem mit vorwiegend Raumluft als Energieüberträger im Gebäude aus.

Die wegen ihrer Gaseigenschaft flüchtige Raumluft weist aber als Heizmedium wegen ihrer geringen Wärmetransportfähigkeit und damit systematisch verbundenen Durchfeuchtungs- und Schimmelgefahr technisch, wirtschaftlich und gesundheitlich viele Nachteile auf.

Zur Effizienz der Raumluft als Heizmedium siehe:

Prof. Dr.-Ing. habil. Claus Meier: Wärmeversorgungssicherheit und Temperaturstabilität eines Raumes

6. Gibt es anerkannte Regeln der Technik im Bereich des Baus von Temperieranlagen?

Die an den tradierten Kachelofen gebundene Strahlungsheiztechnik im traditionellen Massivbau mit einer Wirkung ähnlich der Temperieranlage ist über Jahrhunderte anerkannte Regel der Technik gewesen, die jetzt im verstärktem Maße wieder in das Licht der Öffentlichkeit rückt.

Bezüglich Auslegung und Bemessung im Bereich des etwa vor 25 Jahren einsetzenden Baus von Temperieranlagen verschiedenster Bauart konnten sich allgemein anerkannte Regeln der Technik in Konkurrenz zu den seit über 100 Jahren eingeführten Konvektionsheizungen und den damit verbundenen wirtschaftlichen Interessen allerdings noch nicht etablieren.

Für die Temperieranlagen liegen gleichwohl Regeln sowie ein Stand der Technik vor, die sich aus den bisher an hunderten von Anlagen verschiedenster Baugröße und Bauart empirisch gewonnenen Erkenntnissen ergeben. Der Unterzeichner berechnet z. B. den Wärmebedarf von temperierbeheizten Bauwerken seit Jahren unter Zugrundelegung der von Prof. Dr.-Ing. habil. Claus Meier entwickelten U-effektiv-Werte (Ueff). Damit kann die baupraktisch unabweisbare Speicherfähigkeit im Unterschied zu den Normberechnungsmethoden als wesentlicher Faktor für den Energiebedarf sachgerecht als Planungsgrundlage einbezogen werden. Mit weiteren Effizienzzuschlägen kann das Rechenergebnis auch die sonst falsch berechnete Effizienz von Strahlungsheizungen berücksichtigen.

Der so ermittelte Jahres-Heizenergiebedarf korrespondiert nach vorliegenden Abrechnungswerten mit dem später praktisch sich ergebenden Verbrauch besser, als die Berechnung miz dem Norm-U-Wert.

Siehe hierzu Projektbeispiel Temperieranlage Veitshöchheim, Vergleich berechneter und gemessener Jahresheizenergiebedarf

Dagegen dürfen U-Wert-basierte Berechnungen schon nach einer in DIN EN 832 (Berechnung des Jahres-Heizenergiebedarfs) enthaltenen Beispielrechnung (Anhang L, Tabelle L9) um +/- 43,3 % differieren. Das ist der sogenannte "Stand der Technik" der U-Wert-Bauphysik und ingenieurfachlich eigentlich unannehmbar.

7. Welche Regeln der Technik sind im Bereich der Hüllflächentemperierung zu berücksichtigen?

Es sind zunächst verschiedene Temperierungsanlagen entsprechend der zu erreichenden Zielstellungen zu unterscheiden:

1. Verhinderung von eindiffundierender Feuchtigkeit und Kondensat in Sockelbereichen

2. Erzielung eines möglichst stabilen bzw. gleitenden Raumklimas mit Verhinderung von plötzlichen Änderungen der Temperatur und der davon abhängigen relativen Luftfeuchte sowie Kondensatverhinderung an den Außenbauteilen für restauratorische Ziele

3. Sicherstellung von ausreichenden Temperaturen für den Aufenthalt von Personen mit Schaffung eines gesunden Raumklimas: gleichmäßige Temperaturverteilung im Raum, Minimierung von Luftbewegungen (Zugerscheinungen), Mininimierung von Staub- und Keimauf- und verwirbelungen in der Raumluft.

Für die Fälle 1. und 2. soll die Wärme an den Problembereichen abgegeben werden, um die hier sonst auftretenden Auffeuchtungen durch Kondensat/absorbierte Feuchte zu verhindern. Dabei wird durch Strahlungsausgleich im gesamten Raum ein gleichmäßiges Klima geschaffen. Damit werden gleitende - für Gebäude und empfindliche Raumausstattung ungefährliche - Änderungen des Temperaturniveaus und damit der davon abhängigen relativen Raumluftfeuchte sichergestellt. Die energieverteilenden Temperierrohre können dafür grundsätzlich auf und unter Putz verlegt werden. Bei im Hinblick auf die gestalterische Wirkung ggf. etwas unvorteilhafterer Verlegung der Temperierrohre auf Putz ist dafür ein etwas geringerer Energieaufwand zu erwarten. Die Verlegung ist jedoch auch im eingeputzten Zustand möglich, da die aufzubringende / abzugebende Energie auf das erforderliche Maß beschränkt werden kann, um o. g. Ziele zu erreichen.

Für die Entscheidung zur Verlegung auf oder unter Putz sind meist auch ästhetische Anforderungen der Nutzer zu berücksichtigen.

Für den Fall 3., Sicherstellung von ausreichenden Temperaturen für den Aufenthalt von Personen, sind erhöhte Anforderungen für die Wärmeversorgung zu erfüllen. Hier genügt es nicht die Außenbauteile auf ein geringfügig höheres, sondern ein Temperaturniveau von 18 bis 22 oC anzuheben.

Für ein "behagliches" Raumklima sind auch nicht die überhöhten Lufttemperaturen wie bei einem konvektiven Heizungssystem (in Kopfhöhe bis ca. 30 oC), die zu einer technisch und physiologisch ungünstigen Temperaturverteilung im Raum, zu Zugerscheinungen mit dauernder Umwälzung von Staub und Keimen sowie dramatisch erhöhter Schweißabgabe der Raumnutzer führen, erforderlich.

Ein aus medizinisch-hygienischer Sicht ergänzender Fakt, dessen präzisere Ausarbeitung ich dem verehrten Kollegen Dipl.-Ing. Jens Bellmer, Detmold, verdanke, ist die absolute Raumluftfeuchte, die im Winter durch Temperierungsbetrieb und gute Trockenluftzufuhr sichergestellt wird. Je niedriger die abolute Feuchte im Raum, umso besser die physiologisch entscheidende Kühlungsleistung unserer Lunge beim Ausatmen der feuchtegesättigten Atemluft. Die wichtige Kühlleistung des Körpersystems hängt ja überwiegend vom Wärmegehalt der Atemluftfeuchte ab. Die Kühlleistung mittels Atmung wird demnach bei niedriger Umgebungsluftfeuchte mehr, bei höherer Umgebungsluftfeuchte weniger, weil feuchtere Umgebungsluft eben weniger Atemluftfeuchte aufnehmen kann.

Ein Wassergehalt von 0 bis zu 10 g in 1 kg Luft ist demnach als gut zu bewerten, von 10 g bis 20 g eher so la la, darüber schlecht und schlechter. Es ist also nicht der Weisheit letzter Schluß, bei 20 Grad Raumtemperatur unbedingt 40 bis 60 % relative Raumluftfeuchte und damit 6 bis 9 g absolute Feuchte zu fordern. Es darf durchaus erheblich trockener sein, wie auch das Wohlbefinden bei einem Spaziergang in sonnendurchstrahlter supertrockener minusgrädiger Winterkaltluft zeigt.

Das Bedürfnis nach Luftbefeuchtung - trauriger Standard am Konvektionsheizkörper - kommt doch nur von den bronchienbelastenden Staub- und Keimfrachten der konvektionstechnisch versauten Heizluft, die unsere Atemwege aufkratzen und die dort wirksamen Flimmerhärchen überbeanspruchen bis wir oder unsere Kinder asthmatisches Blut husten. Besser sollten wir den Normenjüngern etwas husten ;-)

Die Behaglichkeit des Raumnutzers wird mit der Temperieranlage durch maximierte Strahlungsabgabe hergestellt. Dabei wird die Oberflächentemperatur der Raumschale durch den ständig stattfindenden Strahlungsausgleich gleichmäßig erhöht. Die Raumluft selbst wird durch die Strahlung nicht erwärmt, sondern indirekt durch laminaren Temperaturübergang an den vorerst erwärmten Bauteilen. Die Temperatur der Raumschale liegt immer über der Raumlufttemperatur, nachteilige Kondensatbildung ist dort somit nicht möglich.

Die Verlegung von nur 2 Rohren (Vor- und Rücklauf/Doppelrohrführung) im Sockelbereich der Außenbauteile, die sich für die Fälle 1 und 2, teilweise auch 3 bei oberflächennaher Verlegeart als ausreichend erwiesen hat, reicht hier unter Umständen nicht aus. Bei der im Objekt gewählten Wandkonstruktion aus Schwerbeton mit sehr hoher Materialdichte und Wärmeleitfähigkeit liegen die Verhältnisse im Vergleich zum Beispiel zu Ziegelbaustoffen geringerer Rohdichte und Wärmeleitfähigkeit besonders ungünstig. Deshalb können bei Wandbauarten mit sehr hoher Rohdichte und Wärmeleitfähigkeit wie im gegebenen Fall weitere Heizflächen durch zusätzlich angeordnete Temperierrohre oder Strahlungsheizflächen erforderlich werden.

Um die Energieabgabe der Temperierrohre auf Strahlungsbasis in den Raum hinein zu maximieren, wäre allerdings die Verlegung auf Putz erforderlich. Nur so kann eine für die Raumnutzung eigentlich nicht erforderliche Aufheizung der speicherfähigen Massivkonstruktion im Innenquerschnitt mittels direkter molekularkinetischer Temperaturübertragung vom Heizrohr in die berührenden Massivbauteile vermieden werden. Es kommt für den Behaglichkeitskomfort der Raumnutzer ja ausschließlich auf das auf ihn einstrahlende Temperaturniveau der sichtbaren Bauteiloberfläche an.

Mit der offenen Doppelrohrführung alleine kann aber nur eine Grundversorgung für den Raum bis ca. 4-7 oC Außentemperatur (Erfahrungswert) sichergestellt werden. Zur möglichst energieeffizienten Erreichung der notwendigen Temperaturen für den Aufenthalt von Personen sind zusätzliche Strahlflächen erforderlich. Das kann z.B. durch Strahlplattenheizkörper oder durch weitere auf oder unter Putz verlegte Temperierrohre erfolgen. Auch durch Wärmeabgabe und Betriebsweise mit elektrischen Heizbauteilen (Kabel, leitungsfähig ausgerüstete Heizfolien und Platten verschiedenster Bauart, leitfähig bedampftes Fensterglas) kann eine Temperieranlage errichtet oder zu Warmwassersystemen ergänzend betrieben werden.

8. Hält die ausgeführte Temperieranlage die Regeln der Technik in diesem Bereich ein?

Die vorhandene Temperieranlage ist eine Strahlungsheizung mit Rohren in der Wand und entspricht - von grenzwertigen Randbereichen abgesehen - grundsätzlich den dafür gegebenen Regeln der Technik. Die hier gegebenen Bauart der Temperieranlage schränkt aber die bauherrenseits geforderte wirtschaftliche und funktionale Wirkung einer Temperieranlage ein.

Die verputzten Heizrohre mit ihren hohen Heizwassertemperaturen können die Energie nicht direkt in den Raum abstrahlen. Der gegenüber der Temperieranlage für rein restauratorische Ziele höhere Energiebedarf wird hier durch die massiv umgebenden Bauteile zu einem erheblichen Teil absorbiert und in höherem Umfang als bei offener Rohrführung auch nach außen abgeleitet.

Trotzdem sind auch Anlagen mit unter Putz verlegten Temperierrohren mit Erfolg zumindest betr. ausreichendem Raumwärmeangebot in Betrieb. Im Objekt werden nach den vorliegenden Meßergebnissen auch nur an wenigen Räumen die erforderlichen Temperaturen nicht immer erreicht. Nach derzeitigem Erkenntnisstand des Verfassers haben die Temperieranlagen mit Unterputzbauart jedoch durchweg höhere Durchschnittsverbräuche als Anlagen mit auf Putz verlegten Temperierrohren und Zusatzstrahlflächen. Gestalterisch vorteilhaft ist allerdings die Unterputz-Verlegung der Anlagentechnik.

9. Wird gegen bauphysikalisches Elementarwissen verstoßen ? Wenn nein: warum nicht?

Gegen das typische bauphysikalisch Elementarwissen der überwiegend konvektiven Heizsysteme und Wärmetransportmodelle wird durch die strahlungsintensive Temperiertechnik nicht verstoßen. Zwischen einer Heizung auf Basis konvektiver Wärmeübertragung über Raumluft und einer auf Basis von Wärmestrahlung bestehen grundlegende Unterschiede, die zur korrekten Betrachtung und planerischen Behandlung unterschiedliche bauphysikalische Herangehensweise geradezu zwingend erfordern.

Der vom Bausachverständigen B angenommene erhöhte Wärmeverlust nach außen bei ungedämmter Bauweise vernachlässigt einen wesentlichen Systemirrtum der Wärmeschutzberechnungen nach Norm. Die Berechnung nach Norm stützt sich ausschließlich auf die Betrachtung der winterlichen Lufttemperaturen. Die solarbedingt gegenüber den Lufttemperaturen wesentlich erhöhten Oberflächentemperaturen an massiven Fassadenbauteilen bleiben dabei unberücksichtigt. Die Energiegewinne durch Solarstrahlung in speicherfähige Bauteile werden durch außenliegende Dämmschichten zunichte gemacht. Nachträglich gedämmte Bauwerke haben deswegen nach Dämmung oft erhöhten oder berechnete Energieersparnisse weit verfehlenden Energieverbrauch gegenüber ungedämmt gebliebenen Vergleichsbauten. Insofern verstößt die Berechnungsnorm gegenüber bauphysikalischem Elementarwissen, dies ist seit langem Gegenstand der auch in Fachzeitschriften publizierten Kritik an der Berechnungsnorm.

Die mittels U-Wert angenommenen physikalischen Verhältnisse betreffend Wärmeleitung im stationären Fall berücksichtigen vorwiegend die Wärmeenergieeinleitung von Luftmolekülen in die Oberfläche der Prüfköper. Es ist logisch, daß massive Baustoffe mit hoher Molekulardichte mehr Wärmeenergie aus laminar anströmenden Luftmolekülen übernehmen können, als schüttere Leichtbaustoffe.

Dies ist baupraktisch jedoch ohne Belang. Die von Luftmolekülen übertragbare Wärmeenergie in abkühlende Außenbauteile steht gegenüber der von Innenwänden, Boden und Decke aufgenommenen Wärmestrahlung in einem Verhältnis von über 1:136. Damit ist belegt, daß aus bauphysikalischer Sicht das Verhalten von Baustoffen gegenüber Wärmestrahlung der energetisch maßgebliche Faktor ist. Die mangelhafte Temperaturstabilität von Dämmstoffen gegenüber einseitigen Temperaturänderungen, deren mangelhafte Temperaturamplitudendämpfung und Phasenverschiebung ist allgemein zugängliches Fachwissen, das mit der Praxis korrespondiert und nicht nur für stationäre Laborverhältnisse gültig ist.

Insofern ist zwar im Sinne des Bausachverständigen B nachvollziehbar, daß eine Außenwand Transmissionswärmeverluste aufweist, nicht jedoch deren Verminderung durch Wärmedämmung.

Wärmedämmung vermindert den erheblichen Solargewinn durch Verschattungseffekt und kann den Durchgang der nach außen abstrahlenden Wärmeenergie im Vergleich zu Massivbauteilen im wirtschaftlich vertretbaren Umfang mangels ausreichender Temperaturamplitudendämpfung nicht abmindern.

Bei der Planung einer strahlungsintensiven Temperieranlage gelten vorrangig die Regeln der Strahlungsphysik, bei einer Konvektionsheiztechnik eher die der davon systematisch unterschiedlichen Thermodynamik, die für Strahlungsheizung nur irrelevante Ergebnisse liefern würde. Insofern liegt mit der Nichtanwendung der auf vorwiegend Thermodynamik beruhenden WSVO und DIN 4108 bei Temperieranlagen kein Verstoß gegen bauphysikalisches Elementarwissen vor.

Ganz im Gegenteil wäre bei unkritischer Anwendung der thermodynamischen Bemessungsregeln für strahlungsintensive Temperieranlagen ein grundsätzlicher Verstoß gegen bauphysikalisches Elementarwissen anzunehmen. Die gegenüber den berechneten Normwerten meist wesentlich schlechteren Energieverbräuche von Bauwerken gem. EnEV/WSVO belegen übrigens, daß die genormte Bauphysik auch sonst stark fehlerhaft ist. Der Unterschied zwischen Rechnung und tatsächlichem Energieverbrauch ist in einer zunehmenden Anzahl von Fachveröffentlichungen nachgewiesen. Unterschiede über 100 % werden z. B. auch belegt in Johann Reiss, Hans Erhorn, Martin Reiber: Energetisch sanierte Wohngebäude, IRB, 2002.

Daß für Temperieranlagen noch keine allgemein anerkannten Rechenregeln nach Gesetzen der Strahlungsphysik vorliegen, erfordert die Anwendung von empirisch gestützten Annahmen, bewährten Faustformeln und Erfahrungswerten. Dies kann jedoch nach Auffassung des Unterzeichners, der damit seit über 10 Jahren erfolgreich auch sehr umfangreiche Temperieranlagen plant, nicht als Verstoß gegen "bauphysikalisches Elementarwissen" bewertet werden.

10. Liegen möglicherweise Fehler vor?

Als Fehler der geplanten und ausgeführten Unterputz-Temperieranlage erscheinen ihre derzeitigen Wirkungseinbußen im Bereich der zum geringen Teil ungenügenden Wärmebereitstellung sowie des überhöhten Verbrauchs. Was hier ein Baumangel im rechtlichen Sinn ist, kann der Unterzeichner nicht bewerten. Zu berücksichtigen ist neben dem Vertrag die gem. Norm eingestandene Toleranz von +/- 43,3 % für den Jahreswärmebedarf.

Technisch nachteilig ist hier die allerdings gestalterisch vorteilhafte Unterputz-Anordnung der Heizleitungen zu bewerten. Sie behindert die effektive Wärmeabstrahlung in den Raum hinein und entzieht dem Innenraum damit eine größere Wärmemenge als unter nicht abgedeckten Verhältnissen.

11. In wessen Verantwortungsbereich fallen die Fehler: des Architekten A, des Heizungsingenieurs F, des Sonderfachmanns S oder der ausführenden Firma H?

Architekt A

Der Architekt A hat seiner Prüfungs- und Koordinierungspflicht nur eingeschränkt entsprochen. Er hat offenbar im Vertrauen auf das Expertenwissen des von ihm eingeschalteten Sonderfachmanns F, der dann auftraggeberseits beauftragt wurde, die Widersprüche in dessen Bericht nicht in ausreichendem Umfang aufgeklärt, um die uneingeschränkte Anlagenfunktion herbeizuführen.

Im Hinblick auf den Widerspruch zwischen dem gestalterischen Vorteil durch eingeputzte Temperierrohre und dem damit verbundenen eingeschränkten Anlagenwirkungsgrad mit der unabwendbaren Folge eines erhöhten Energieverbrauchs und möglicherweise unzureichendem Wärmeangebot für Räume am Heizstrangende ist ein Verstoß gegen diesbezüglich anzunehmende Hinweispflichten des Architekten im Rahmen der wirtschaftlichen Beratungspflicht anzunehmen.

Die genehmigungsrechtlich erforderliche Vorlage eines Wärmeschutznachweises gem. WSVO oder die Erlangung einer Befreiung von der WSVO ist durch den Architekten A im Verfahren der Bauantragsstellung nicht veranlaßt worden. Dies vielleicht auch im Vertrauen darauf, daß eine Ausnahme gem. WSVO § 11 Nr. 3 (Erreichung der Ziele der WSVO im gleichen Umfang durch andere Maßnahmen) erst nach Fertigstellung dank dann dokumentierbarer Niedrigverbräuche erlangt werden könnte.

Sonderfachmann S

Der Sonderfachmann S wurde mit der Wärmeschutzberechnung beauftragt, nachdem der ursprünglich beauftragte Tragwerksingenieur T von der Planung zurücktrat, da er den Wärmeschutznachweis gem. WSVO nach eigenen Angaben nicht erbringen konnte.

Die Bearbeitung sollte zunächst die "Berechnung des Wärmeschutzes zur Auslegung der Temperieranlage sowie die Beratung zu wärmetechnischen Detailfragen" umfassen. Der Auftrag wurde aber wie folgt eingegrenzt: "Die Leistungen des Wärmeschutzes begrenzen sich auf die Berechnung des baulichen Wärmeschutzes sowie den Angaben zu Schichtenfolgen".

Als Sonderfachmann für den Wärmeschutz hätte S jedoch schon bei der Auftragungsverhandlung die Pflicht, zumindest den Auftraggeber darüber aufzuklären, daß seine durch eigene Veranlassung reduzierten Leistungen nicht wie möglicherweise auftraggeberseits vorauszusetzen der HOAI § 78, Leistungsphase 3 entsprechen. Außerdem hätte er wohl darauf hinzuweisen gehabt, daß die genehmigungsrechtlich erforderliche Vorlage eines Wärmeschutznachweises oder die Erlangung einer Befreiung von der WSVO nicht Gegenstand seiner Beauftragung und trotzdem noch zwingend erforderlich und durch seine Leistung auch nicht herbeizuführen sind. Insofern ist aus Sicht des Auftraggebers fraglich, wie die Ergebnisse des Sonderfachmanns S dann überhaupt nutzbar wären.

Im Bericht mit "Berechnung der Wärmedurchgangskoeffizienten der Außenbauteile, Angaben zum sommerlichen Wärmeschutz, Vergleich des Wärmeschutzes gem. WschV (Aug. 1994) mit und ohne Wärmedämmung, Festlegung des Auslegungsniveaus der Temperieranlage, Entwurfsplanung" wurden mehrere Varianten mit und ohne außenliegender Wärmedämmung berechnet. Daß eine derartige "Wärmedämmung" wegen Nichtanwendbarkeit der U-Wert-Theorie im vorliegenden Fall einer Strahlungsheizung kaum sinnvolle Effekte erzielen kann, ist dem Fachingenieur offenbar nicht hinreichend bekannt.

Für die Ausführung ohne Wärmedämmung wird dabei ein errechneter Jahresheizwärmebedarf von Q" = 33,8 kWh/m² a gegenüber einem zulässigen von zul. Q" = 21,0 kWh/m²a angegeben. Dabei sind diese Werte selbstverständlich gem. Anlage 3 des o. g. Berichts nicht auf die Raumfläche, sondern als Q'- Werte bezogen auf das Raumvolumen zu verstehen. Das ändert aber nichts daran, daß nach Berechnung gem. WSVO der geforderte Grenzwert mit der geplanten Anlage nicht eingehalten werden kann.

Zur Auslegung der Temperieranlage soll nach S der ermittelte Jahres-Heizwärmebedarf herangezogen werden. Zur Berechnung der notwendigen Heizlast und damit Anlagenauslegung für die einzelnen Räume sollen jedoch ohne weitere Erklärung die in den Anlagen 1 und 2 des Berichts aufgeführten Wärmedurchgangskoeffizienten verwendet werden entsprechend Variantenberechnung für Ausführung mit 180 mm Außendämmung - siehe Pkt. 6 des o. g. Berichts. Eine Dämmfassade war aber nicht Gegenstand der Architektenplanung.

Diese Herangehensweise ist nicht nachvollziehbar.

In der Faxmitteilung an F bestätigt der Sonderfachmann S, daß die Temperieranlage den errechneten Jahresheizwärmebedarf des ungedämmten Gebäudes abdecken muß, jedoch den zulässigen Jahresheizwärmebedarf gem. WSVO von "Q''H,max=21 kWh/m²a" (es sind wieder 21 kWh/m³a gemeint) nicht überschreiten darf.

Hier hätte er darauf hinweisen müssen, daß es ein nicht lösbarer Widerspruch ist, einerseits den errechneten Heizwärmebedarf zu decken, dafür aber nicht die errechnete Wärmeenergie bereitzustellen. Sein Schreiben erweckt gleichwohl den Anschein, als ob die Anlage dennoch diesen Anforderungen genügen könne.

Damit suggeriert S den Beteiligten, daß mit der unter Einbeziehung seiner Beratung geplanten Temperieranlagenbauart der geforderte maximale Jahresheizwärmebedarf und damit auch die erforderliche Raumtemperatur im Rahmen des gem. WSVO zulässigen Energieverbrauchs eingehalten werden kann: "Ergänzend sollten Wärmestromzähler vorgesehen werden, um den tatsächlichen Verbrauch feststellen zu können. Aufgrund des tatsächlich festgestellten Heizwärmeverbrauchs kann im Rückschluß auf die Anforderungen gem. WSchV geschlossen werden."

In einer weiteren Faxmitteilung wurde dem Architekten A vom Sonderfachmann S die Wirkungsweise der Temperieranlage erläutert.

Dabei wird unter anderem auch die Aussage gemacht,

"daß eine geringe Wärmeableitung von innen nach außen erfolgt" (S. 3, Abs. 2)

und

"Die durch die Temperieranlage eingetragene "Wärme" wird aufgrund der hohen Speichermassen der Außenbauteile, d. h. für das geplante BV beträgt die Dicke der Stahlbetonaußenwand d= 340 mm, maßgeblich durch Strahlungswärme an den Innenraum wieder abgegeben." (S. 3, Abs. 2).

Diese so nicht haltbare Aussage seitens S wird dann dem Architekten A in der techn. Bewertung des Bausachverständigen B als Fehler angelastet (siehe dort S. 5, Abs. 2).

Auch die zu erwartende Tauwasserfreiheit der Konstruktion, die der Bausachverständige B unter Voraussetzung thermodynamischer Bauphysik als nicht gegeben ansieht, wird von S in der Faxnachricht dem Architekten A aufgrund der zur Anwendung kommenden Temperieranlage bestätigt.

Obendrein setzt S in seinen Energiebilanzen jeweils den normierten Lüftungswärmeverlust QL an, obwohl bekannt ist, daß die Temperierung aufgrund ihrer Wirkungsweise erheblich geringere Lüftungswärmeverluste aufweisen wird. Dieser offenbare Widerspruch schränkt die Glaubwürdigkeit der Rechenergebnisse von vornherein im Hinblick auf dennoch erwartbare bessere Praxisergebnisse ein.

Unter Berücksichtigung dieser Fakten ist eine Mitverantwortung des Sonderfachmanns S für die mangelhaften Planungsbeiträge des Architekten A und des Ingenieurs F, die beide auf Bs Fachberatung aufbauen, wohl nicht auszuschließen.

Ingenieurbüro F

Das Ingenieurbüro F hat die heizungstechnische Planung und Auslegung der Temperieranlage durchgeführt. Unabhängig vom Verbrauch der Anlage ist es damit aber nicht gelungen, die ausreichende Temperaturverteilung in allen Räumen zu erreichen. Insofern hat er eine unabweisbare Mitverantwortung an den aufgetretenen Mängeln.

Firma H

Die ausführende Firma H hat gegen die geplante Ausführung der Temperieranlage keine schriftlichen Bedenken angemeldet. Der letzte Hinweis bzw. die letzte Chance auf noch rechtzeitige Verbesserungen der Planung entfielen damit. Unter Berücksichtigung ihrer Prüfungs- und Mitteilungspflicht gem. VOB/B § 4/3 kann die Firma H wohl nicht aus ihrer vertraglichen Verantwortung zur Erstellung eines mangelfreien Werkes entlassen werden.

Fazit

Nach Auffassung des Unterzeichners ist eine Mitverantwortung aller Beteiligter an der mangelhaften Anlagenfunktion gegeben. Dabei ist das Abstützen aller sonstiger Beteiligter auf die sich letztlich als widersprüchlich erweisende Fachberatung des als Temperieranlagenexperten eingeschätzten Sonderfachmanns S ausreichend zu gewichten.

12. In welcher Weise wird gegen die Wärmeschutzverordnung verstoßen?

Die Wärmeschutzverordnung sieht Befreiungs- und Ausnahmetatbestände vor, die bei bestimmten Voraussetzung auch mit einer Temperieranlage erfüllt werden können. Schon die in der WSVO geforderten Maßnahmen zur Dämmung sind grundsätzlich unwirtschaftlich, da keine wirtschaftlich relevanten Energieeinsparungen damit erreichbar gewesen wären und selbst bei Bilanzierung einer nur errechneten dämmstoffbedingten Energieersparnis im Verhältnis zu den Dämmstoff-Kosten keine Wirtschaftlichkeit nachgewiesen werden kann.

Dies alleine berechtigt schon zur Befreiung gem. § 14 WSVO. Unter diesem Gesichtpunkt läge kein Verstoß vor.

13. Ist zur fehlerfreien Ausführung einer Temperieranlage das Anbringen eines Wärmedämmsystems notwendig?

Grundsätzlich ist für die fehlerfreie Ausführung der Temperieranlage keine Anbringung eines Wärmedämmverbundsystems erforderlich.

Die Anbringung eines Wärmedämmverbundsystems wird nach den uns vorliegenden Ergebnissen aus der Praxis nicht die Einsparung von Energiekosten zur Folge haben. Ein außen angebrachtes Wärmedämmsystem verhindert die Nutzung von Solarstrahlungsgewinnen in die massive Wandkonstruktion weitgehend.

Gegen die energetisch maßgebliche Ein- und Durchwanderung der Wärmestrahlung seitens der Solarstrahlung (sommerlicher Wärmeschutz) bzw. der heiztechnisch erzeugten Wärmeabstrahlung von Innenbauteilen zur Außenwand (winterlicher Wärmeschutz) kann ein Dämmstoffsystem gegenüber Massivbaustoffen nur sehr wenig bewirken.

In einem Referenzraum von 20 qm mit 2,50 m Raumhöhe ist die maßgebliche Energiemenge der Raumluft äquivalent zu ihrem volumenbezogenen Gewicht - ca. 62,5 Kilogramm. Dagegen repräsentieren die Massivbaustoffe an Boden, Decke und Innenwänden eine abstrahlende Speichermasse von über 8 Tonnen. Der vorzeitige Abfluß der davon abgestrahlten Wärmestrahlung kann nur durch massive und speicherfähige Baustoffe - nicht durch schüttere Dämmschäume und -gespinste verhindert werden. Das sog. "Lichtenfelser Experiment" legt hier die Verhältnisse - für Laien sicher verblüffend - klar.

Bedingt durch die mangelnde Speicherfähigkeit von Dämmstoffen kühlen diese an beschatteten Fassaden schnell aus und lassen Unmengen Kondensat aus nächtlich abkühlender Außenluft einwandern. Dies kann mangels Kapillartrocknungsaktivität der Dämmstoffe nicht ausreichend abtrocknen und führt zur allseits beobachtbaren Auffeuchtung, Verschimmelung und Veralgung der Dämmstofffassaden. Neuerdings werden deren Beschichtungen deswegen algizid und fungizid vergiftet. Die Giftstoffe sind jedoch alle wasserlöslich und werden aus der Fassade wieder ausgespült und im Gelände angereichert.

Bauartbedingt sind diese Leichtbauweisen wenig dauerstabil, reißen auch wegen unterschiedlichster Temperaturdehnungskoeffizienten der schichtenweise eingesetzten Dämmkonstruktionen, werfen wegen bauphysikalischer unvermeidlicher Hinterfeuchtung Blasen und erfordern allesamt kurze Erneuerungsintervalle. Dem Unterzeichner sind mehrere Schadensfälle persönlich bekannt, in denen schon nach einem Jahr Standzeit die Dämmfassaden abbruchreif waren.

Der Einsatz von Wärmedämmverbundfassaden (WDVS) verstößt unter Berücksichtigung dieser allseits zu beobachtenden Schadensgeneigtheit und der hierzu ständig anschwellenden Fachliteratur nach Auffssung des Unterzeichners gegen die allgemein anerkannten Regeln der Bautechnik, siehe hierzu auch einschlägige Gerichtsentscheidungen.

Daß der Architekt in seiner Planung auf derartig technisch nachteilige Fassadenbauarten verzichtet hat, ist deswegen keinesfalls ein Verstoß gegen die bauphysikalisch, aber auch heiztechnisch erforderlichen Belange einer architektenseits geschuldeten Planungsleistung. Gerade das Beachten der praktischen Bauphysik im Hinblick auf Wärme- und Feuchteschutz erfordert ja den vollständigen Verzicht auf derart nachteilige Bauarten wie WDVS.

Siehe hierzu auch

Fehrenberg, J.P.: "Energieeinsparen durch nachträgliche Außendämmung bei monolithischen Außenwänden? In der Praxis kommt wenig heraus", vbn-Sonderheft: Topthema Wärme Energie, Dämmen wir uns krank? Pro und Kontra Wärmeschutz und Energieeinsparung, 2003, S. 51, Verband der Bausachverständigen Norddeutschlands e.V.

14. Sofern ein Verstoß gegen die Regeln der Technik vorliegen sollte: Handelt es sich um einen schwerwiegenden Planungsfehler?

Es handelt sich nach Auffassung des Unterzeichners nicht um einen schwerwiegenden, sondern einen "normalen" Planungsfehler des Architekten A, da andere funktionstüchtige Temperieranlagen in gleicher Art ausgeführt wurden und die Mitverantwortung der sonstigen Beteiligten - vor allem des Sonderfachmanns S angemessen gewürdigt werden muß.

Die vorliegenden Planungsregeln für Temperieranlagen wurden architektenseits unter Berücksichtigung des für seinen Beratungsbeitrag verantwortlichen Sonderfachmannes S weitestgehend angewendet.

Die vorliegenden Versäumnisse sind überwiegend im Prüfungs- und Koordinierungsbereich anzuordnen und erscheinen dem Unterzeichner als ein im gewöhnlichen Bereich liegender Planungsfehler. Ein Verstoß gegen bauphysikalisches Grundwissen liegt gerade nicht vor, sondern ein im Rahmen der originären Architektenpflichten einzuordnendes Bemühen um Korrektur der zumindest in gut informierten Kreisen offenbaren bauphysikalischen Fehler in Norm und Verordnung.

DIN-Normen können gem. DIN nicht automatisch mit den allgemein anerkannten Regeln der Technik gleichgesetzt werden. "Durch das Anwenden von Normen entzieht sich niemand der Verantwortung für eigenes Handeln. Jeder handelt insoweit auf eigene Gefahr.

Da dem Architekten A bekannt war, daß die Wärmeschutznormen bei Anwendung einer Strahlungsheizung nicht anwendbar, sogar falsch sind, war es aus Sicht des Unterzeichners geradezu seine Pflicht, nach einer besseren Lösung zu suchen. Aus deren Mißlingen ist aus Sicht des Unterzeichners kein schwerwiegendes und haftpflichtausschließendes Verschulden des Architekten abzuleiten.

Siehe hierzu weiterführend auch Frage 15.

15. Wurde außerhalb bautechnisch gesicherter Erkenntnisse planerisch experimentiert?

Es wurde aus Sicht des Architekten A nicht außerhalb gesicherter Erkenntnisse experimentiert, da er sich auf ihm gesichert erscheinende Erkenntnisse beigezogener erfahrener Sonderfachleute abgestützt hat. Daß diese im gegebenen Fall nicht ausreichend zielführend waren, ist dem Architekten nicht als planerisches Experiment außerhalb gesicherter Erfahrungswerte anzulasten.

Es gibt seit ca. 1975 eine Vielzahl von ausgeführten Temperierungsanlagen mit guten technischen Ergebnissen. Sie sind gerade im Bereich der Baudenkmalpflege und im Museumsbau wegen ihrer energetisch und raumklimatisch vorteilhaften Eigenschaften in vielen Regionen im In- und Ausland nahezu Standard geworden.

Die Landesstelle für nichtstaatliche Museen in Bayern, die im Vorfeld an den Planungsentscheidungen maßgeblich beteiligt war, kann über 100 erfolgreich durchgeführte Temperieranlagen in vorwiegend öffentlichen Bauwerken belegen. Auf diese stützen sich auch die empirisch gewonnen Planungsregeln. Der Unterzeichner plant derartige Anlagen seit ca. 1990 in erheblichem Umfang selbst mängelfrei. Ein aktuelles Beispiel dafür ist auch die funktional gelungene Hüllflächentemperierung für das Gartenschloß Veitshöchheim, Berechnung Wärmebedarf und festgestellter Verbrauch.

Es gibt inzwischen mehrere deutsche und ausländische industrielle Hersteller für strahlungsintensive Temperieranlagen in verschiedensten warmwasser- oder elektrogestützten Bauarten wie z. B. Sockelleistenheizung, Wandflächenheizung, Deckenstrahlheizungen und Marmorplattenheizungen mit bauarttypisch angepaßten, aber nicht der WSVO entsprechenden Bemessungsregeln. Letztlich gehört auch die weitverbreitete Fußbodenheizung in diesen technischen Zusammenhang.

Das in den Anfängen der strahlungsintensiven Heiztechnik unstreitig erforderliche Experimentierstadium ist nach Auffassung des Unterzeichners seit langem überwunden. Die Rechenregeln für den Wärmebedarf entsprechen dem festgestellten Verbrauch.

Die Planungsregeln für Temperieranlagen wurden in dem Gebäude überwiegend umgesetzt, wenn auch nicht mit in allen Bereichen hinreichendem Erfolg.

16. Wie sähe vom Prinzip her eine mangelfreie Planung für eine Hüllflächentemperieranlage in dem vorliegenden Gebäude aus?

Prinzipiell könnte die Temperierung genauso ausgeführt werden wie im vorliegenden Fall. Um energieeffizienter direkt in den Raum zu strahlen, müßten die Temperierrohre aber "unverschattet" auf der Wandoberfläche angeordnet sein. Auch hierbei würde die Wandoberfläche im Bereich der Rohre etwas über das umgebende Temperaturniveau erhöht. Die restlichen Oberflächen des Raumes würden sich ebenfalls durch Strahlungsausgleich auf das einzuregelnde Niveau einpegeln.

Die Verlegung der Rohre entsprechend der vorhandenen Trassen auf Putz ist jedoch ungünstig für die Raumnutzung und voraussichtlich auch ästhetisch nicht akzeptabel. Deshalb könnte alternativ auch eine Verlegung eines Doppelrohres auf Putz entlang der Außenwände oberhalb der Sockelleiste vorteilhaft sein. Diese Rohre stellen die Grundversorgung sicher. Die darüber hinaus noch erforderliche Heizleistung wird dann durch an diese Sockelkreise angeschlossene Strahlplatten ohne Konvektoren sichergestellt. Der Nutzer kann mit ihnen individuelle Temperaturen einstellen.

17. Welche Mangelbeseitigungsarbeiten sind bei der vorliegenden Anlage notwendig, um zu einem angemessenen Heizwärmebedarf zu gelangen?

Um die Temperaturen mit der vorhandenen Kesselleistung anzuheben und den Gasverbrauch zu senken, wird der Umbau der Temperieranlage gem. 16. empfohlen. Für eine möglichst kostengünstige Lösung betr. Umbau und Betrieb der Temperieranlage muß das bestehende System noch detailliert analysiert werden. Die vorhandenen Unterputz-Temperierleitungen würden entsprechend der Analysenergebnisse voraussichtlich nur noch mit Frostschutzstellung betrieben bzw. abgestellt, um die Wärmeverluste zu minimieren.

Abhängig von den Führungsmöglichkeiten kann jeweils an den vorh. Verteilungsleitungen / Steigsträngen eine Doppelleitung, die auf Putz verlegt wird, angeschlossen werden. An ihnen werden nach Bedarf zusätzliche Strahlplatten angeschlossen.

18. Wie hoch liegt der ungefähre finanzielle Aufwand für die Mangelbeseitigungsarbeiten?

Eine genauere Aussage ist erst nach ingenieurtechnisch detaillierter Analyse der vorhandenen Temperieranlage und der darauf folgenden Festlegung des Umbaues möglich.

Nach überschlägiger Einschätzung des Bedarfs an Temperierrohren, Strahlflächen und den zusätzlich erforderlichen Arbeiten (Schutzmaßnahmen, Maler, Reinigung) könnten Kosten von ca. 85.000 EUR inkl. 16 % MwSt. +/- ca. 20 % zu erwarten sein.

(Konrad Fischer)
Unterschrift


Als Nachtrag aus aktuellem Anlaß ein Auszug einer interessanten Entscheidung userer Bauadministration zur Anwendbarkeit der EnEV bei Strahlungsheizungssystemen:

"Fachkommission Bautechnik der Bauministerkonferenz
Auslegungsfragen zur Energieeinsparverordnung – 5. Teil
Dr. Justus Achelis, DIBt
Der Bund hat auf Grund des § 1 Abs. 2, des § 2 Abs. 2 und 3, des § 3 Abs. 2, der §§ 4 bis 6, des § 7 Abs. 3 bis 5 und des § 8 des Energieeinsparungsgesetzes vom 22. Juli 1976 (BGBl. I S. 1873) die "Verordnung über energieeinsparenden Wärmeschutz und energieeinsparende Anlagentechnik bei Gebäuden (Energieeinsparverordnung – EnEV)" erlassen (BGBl. I 2001, S. 3085 ff). Die Energieeinsparverordnung ist am 01.02.2002 in Kraft getreten.
Um im Vollzug eine möglichst einheitliche Anwendung der Energieeinsparverordnung zu ermöglichen, hat die Fachkommission "Bautechnik" der Bauministerkonferenz beschlossen, eine Arbeitsgruppe einzurichten, die die in den Ländern eingehenden Anfragen von allgemeinem Interesse beantworten soll. Die Entwürfe der Arbeitsgruppe werden dann in den Sitzungen der Fachkommission beraten.
Die Arbeitsgruppe wurde unter Beteiligung von Vertretern des Bundesministeriums für Verkehr, Bau und Wohnungswesen, der Obersten Bauaufsichtsbehörden der Länder Nordrhein-Westfalens und Baden-Württembergs sowie des DIBt eingerichtet.
Die nachfolgend abgedruckten Anfragen und deren Antworten sind zum 9. März 2004 in der wiedergegebenen Form beschlossen worden:

- Auslegung zu § 1 Abs. 1 Nr. 2 i.V.m. § 2 Nr. 3 und § 3 Abs. 2
(Strahlungsheizungen, niedrige Innentemperaturen)
- ...

5099.04 - 3 - Auslegung zu § 1 Abs. 1 Nr. 2 i. V. m. § 2 Nr. 3 und § 3 Abs. 2
(Strahlungsheizungen, niedrige Innentemperaturen)
Frage:
Wie ist im Sinne der Energieeinsparverordnung der Temperaturbegriff zu verstehen? Wie sind vor diesem Hintergrund Gebäude zu bewerten, in denen ausschließlich mit Hilfe so genannter Hell- oder Dunkelstrahler eine empfundene Temperatur von durchschnittlich 19 °C oder mehr erzeugt wird?

Antwort:
1.) Das Nachweisverfahren der Energieeinsparverordnung ist auf der Grundlage der in Anhang 1 Nr. 2 angegebenen technischen Regeln (DIN EN 832, DIN V 4108-6, DIN V 4701-10) durchzuführen.
Diese technische Regeln gehen davon aus, dass die Innentemperatur in der beheizten Zone nach Anhang 1 Nr. 1.3 EnEV an jeder Stelle gleich groß ist. Dieses Berechnungsmodell ist u.a. in den Definitionen der DIN V 4108-6 dargestellt. Die beheizte Zone, hier Temperaturzone genannt, umfasst "Räume, die beheizt werden und die gleiche Raumtemperatur im zeitlichen Durchschnitt aufweisen". Bei diesem Modell wird in Verbindung mit den Randbedingungen für den öffentlich-rechtlichen Nachweis (Anhang D der DIN V 4108-6) davon ausgegangen, dass die Lüftungswärmeverluste durch eine Lufttemperatur von durchschnittlich etwa 19 °C und die Transmissionswärmeverluste durch eine auf der Innenseite der Außenbauteile herrschende Temperatur von durchschnittlich etwa 19 °C bestimmt werden.
Diese Bedingungen sind für typische, z.B. im Wohnungsbau verbreitete Heizungssysteme angenommen worden und beschreiben im Rahmen des anzuwendenden Berechnungsverfahrens die Verhältnisse bei derart beheizten Gebäuden in der Regel hinreichend genau.

2.) Wird jedoch bei einem Gebäude bei den darin befindlichen Personen oder Tieren die Empfindung einer behaglichen Temperatur in weit überwiegendem Maße durch Wärmestrahlung erzeugt und die Raumluft nicht in annähernd vergleichbarer Weise erwärmt, so muss davon ausgegangen werden, dass sich keine Raumlufttemperatur von durchschnittlich etwa 19 °C einstellt. Das zu Grunde gelegte Modell der DIN V 4108-6 ist damit nicht anwendbar. Unter anderem fallen die Lüftungswärmeverluste bei der für den Nachweis zugrunde zu legenden Luftwechselrate von 0, 7 bzw. 0,6 h-1 deutlich geringer aus als in dem vom Verordnungsgeber zugrunde gelegten Fall. Auch das Temperaturgefälle über die Außenbauteile, das für die Transmissionswärmeverluste maßgebend ist, wird deutlich geringer sein.

3.) Vor diesem Hintergrund ist davon auszugehen, dass Gebäude, die ausschließlich über Strahlungsheizungen auf empfundene Temperaturen von 19 °C beheizt werden, nicht zu den Gebäuden mit normalen Innentemperaturen zählen. Die durchschnittliche Raumlufttemperatur über das ganze beheizte Volumen ist in der Regel geringer. Es wird sich deshalb im Regelfall um Gebäude mit niedrigen Innentemperaturen handeln.

4.) Für Gebäude, die ausschließlich über Strahlungsheizungen (s.g. Hell- oder Dunkelstrahler) auf empfundene Temperaturen von 19 °C beheizt werden, sind die Nachweise nach § 4 EnEV zu führen. Sie dürfen nicht als unbeheizt angenommen werden.

5.) Die Nutzung bei derartigen Gebäuden kann auf Grund der Besonderheit der Beheizungsmethode durchaus wie bei einer Nutzung in Gebäuden mit normalen Innentemperaturen erfolgen. Die unter 2) beschriebenen Beheizungsbedingungen sind insbesondere bei der Beheizung von Hallen (Messe- und Ausstellungshallen, Montagehallen, bestimmte Sport- und Versammlungsstätten) mit Hilfe von so genannten Hell- oder Dunkelstrahlern anzutreffen."

Gelobt sei Gott, der besondere Vorteil der Hüllflächentemperierung scheint endlich in die EnEV-Köpfe eingedrungen zu sein!

Weiter: 8 - Energieverluste? Zur Dämmung temperierter Wände / Neon-Analogon










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