Rechtliche
Randbedingungen des Gebäudewärmeschutzes 3
(veröffentlicht in bausubstanz 1/2000)
Die Wärmeschutzverordnung 95 ist seit dem 01.01.1995 in Kraft. Der methodische Aufbau mit Grundlage der DIN 4108 unterscheidet sich nicht vom Aufbau früherer Verordnungen, trotz gegenteiliger Behauptungen. Der Lüftungswärmebedarf (51,4 kWh/m²a) und die internen Wärmegewinne (25 kWh/m²a) sind konstante Werte. Insofern reduziert sich das "Energiebilanzverfahren" zu einem km-Verfahren (Solargewinne über die Fenster können über kFeq -Werte berücksichtigt werden). Zur Erfüllung der verschärften Anforderungen müssen nur entsprechend kleine k-Werte gewählt werden [7]. Dies ändert sich auch nicht bei der vorgesehenen EnEV 2000. Methodisch bedeutet die WSchVO 95 wegen fehlerhafter Schlußfolgerungen und der bürokratisch / technokratischen Grundstruktur eine einzige Konfusion, ist voller Widersprüche und Ungereimtheiten; dies wird bei der EnEV 2000 lediglich weiter verfeinert. Maßgebend für die Erfüllung der Anforderungen bleiben nach wie vor allein die k-Werte (U-Werte), die allerdings beim Vereinfachten Verfahren "variiert" eingesetzt werden können - je nach "Heiztechnik- Standard".
Wie aber ist die Gülltigkeit des k-Wertes einzuschätzen?
Hier muß folgender Tatbestand erwähnt werden, der ein bedrückendes Schlaglicht auf den Einsatz und die Aufgabe von Normen und Verordnungen wirft:
Jeder beruft sich beim Wärmeschutz auf die Fouriersche Wärmeleitungsgleichung, die ja bereits seit 1822 bekannt sei, und suggeriert damit, der k-Wert beschreibe die Transmissionswärmeverluste einer Wand in zutreffender Weise. Mitnichten ! In [10] ist darüber berichtet worden, wobei dort die Solarstrahlung noch nicht einmal berücksichtigt wurde.
Zusammenfassend kann festgestellt werden:
Die für instationäre Zustände allgemeingültige, aus fünf Komponenten bestehende Fouriersche Wärmeleitungsgleichung geht durch Nullsetzung in die Laplace-Gleichung (Potentialgleichung) über:
Damit wird deutlich:
Jeder der ursprünglich fünf Summanden wird zu Null. Dies bedeutet:
1. Die Speicherkomponente mit dem charakteristischen Speicherwert c , wird zu Null. Speicherfähigkeit wird somit völlig ignoriert.
2. Die Differenz der Wärmestromdichten wird auch zu Null. Wenn jedoch die Differenz an einer Stelle im Bauteil zu Null wird, dann muß überall die gleiche Wärmestromdichte vorliegen. Charakteristikum des Beharrungszustandes, des stationären Zustandes, ist also die konstante Wärmestromdichte mit geradlinigen Temperaturverteilungen.
3. Auch die sonstige Wärmequelle, wie z. B. die Solarstrahlung, wird zu Null. Durch Nullsetzung der Fourierschen Wärmeleitungsgleichung werden somit die Speicherfähigkeit der Außenbauteile negiert, die konstante Wärmestromdichte im Bauteil erzwungen und die Solarstrahlung ignoriert. Mit diesen "Randbedingungen" wird der Beharrungszustand, der stationäre Zustand erreicht.
Erst diese rigorose Vorgehensweise führt zum konstanten Wärmestrom q, der nun in der DIN 4108 manifestiert ist und durch den k-Wert (U-Wert) beschrieben wird.
Deshalb steht in [3]:
"Beim Anheizen oder Auskühlen von Räumen oder bei Sonnenzustrahlung liegen jedoch instationäre Verhältnisse vor, so daß diese durch die Werte 1/L (oder R in m²K/W) und k (oder U in W/m²K) nicht erfaßt werden".
In alten Fachbüchern wird die Speicherung nicht negiert. Nach Cammerer benötigt eine massive Ziegelwand konstante Lufttemperaturen über einen Zeitraum von etwa zwei Tagen, um den Beharrungszustand zu erreichen [1].
Auch in [3] steht geschrieben:
"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 Formel der DIN 4108 für den Beharrungszustand aufgeführt.
Da jedoch konstante Lufttemperaturen über einen derart langen Zeitraum in Realität nicht vorliegen, bedeutet der "Beharrungszustand" nur eine Fiktion.
Die DIN 4108 "Wärmeschutz im Hochbau", die DIN V 4108-6 "Berechnung des Jahresheizwärmebedarfes von Gebäuden", die DIN EN 832 "Wärmetechnisches Verhalten von Gebäuden; Berechnung des Heizenergiebedarfes", die geltende Wärmeschutzverordnung (WSchV 1995) und auch die beabsichtigte Energieeinsparverordnung (EnEV 2000), alle rechnen jedoch stationär, alle gehen vom Beharrungszustand aus, der jedoch nie vorliegen kann.
Alle Berechnungen mit dem k-Wert entsprechen somit nicht der Wirklichkeit, sind Phantomrechnungen. Das Dilemma begann mit dem grundsätzlichen Fehler, den k-Wert nun auch zur quantitativen Bestimmung von Energieverbräuchen verwenden zu wollen.
Zur Rechtfertigung dieses Fehlverhaltens wird nun gesagt, auch der stationäre k-Wert beschreibe in zutreffender Weise instationäre Verhältnisse, wenn konstante Lufttemperaturen mindestens drei Wochen vorliegen. Tatsächlich können bei konstanten Randbedingungen von drei Wochen die Einpendelungszeiten zum Beharrungszustand keine allzu großen Fehler hervorrufen, doch liegen in Realität durch den 24stündigen Rhythmus einer Tag-Nacht-Periode keine konstanten Randbedingungen für einen so langen Zeitraum vor.
Nun glaubt man allen Ernstes, durch Verwendung von Monatsmitteldaten diesen langen Zeitraum erreichen und damit das stationäre Rechnen legitimieren zu können - oh, welche fehlerhafte Schlußfolgerung [13]. Man sieht, all die Überlegungen zur Rechtfertigung fehlerhaften Rechnens sind ein einziger, kapitaler Irrtum und erinnern mehr an Quacksalberei.
Schlußbemerkung
Die Basis zum Berechnen von Energiebedarfszahlen im Rahmen des Gebäudewärmeschutzes nach DIN oder Verordnung ist falsch. Damit aber geraten diese administrativen Krücken des falsch berechneten Wärmeschutzes ins Zwielicht. Bei dieser konkreten und nicht zu widerlegenden Sachlage sind rechtliche Konsequenzen zu ziehen. Es darf doch in einer Demokratie nicht möglich sein, per Dekret, Verordnung oder Gesetz etwas vorzuschreiben, das nachgewiesenermaßen fehlerhaft ist - auch wenn darüber in entsprechenden einschlägigen Kreisen ein Konsens erzielt wurde.
Folgende Fehlentwicklungen sind ohne Zweifel festzustellen:
· Die Ausuferung des Vorschriften- und Normungswesens kennt keine Grenzen. Dient diese vielleicht der Unübersichtlichkeit und
Verschleierung der wahren Zusammenhänge und führt demzufolge auch zur Resignation der Anwender?
· Die Verbürokratisierung des Bauwesens nimmt immer weiter
zu. Ingenieurmäßiges Denken und Handeln wird damit zweitrangig, es regiert die CD-ROM.
· Wissenschaft und Politik unterwerfen sich mehr und mehr den Wirtschaftsinteressen. Damit treten Kunden- und Bauherrnwünsche in den Hintergrund.
· Für viele unsachgemäße Aussagen und Festlegungen sind auch persönlicher Ehrgeiz und jesuitenhaftes Sendungsbewußtsein
verantwortlich. Anders ist das technische Durcheinander im Gebäudewärmeschutz nicht zu erklären.
· Die richterliche Gewalt hat durch BGH-Urteile bereits Zeichen gesetzt, daß bei der praktischen Handhabung von Bautechnik nicht
alles so zu sehen ist, wie der Gesetz- und Verordnungsgeber es auslegt. Es ist zu wünschen, daß hier alternative Pfade vorgezeichnet
werden, die sich dann mehr der Wahrheit und weniger den merkantilen Interessen verpflichtet fühlen, damit die im Gebäudewärmeschutz eingeschlagenen
Irrwege verlassen werden können. Naturgesetze und die Logik müssen die Bausteine wahrer Erkenntnisse sein.
Literatur:
[1] Cords-Parchim, W.: Technische Bauhygiene. Teubner Verlag Leipzig, 1953
[2] Entwurf der "Verordnung über einen energiesparenden
Wärmeschutz und eine energiesparende Anlagentechnik bei Gebäuden"
(EnergiesparV) - April 99, § 15, Regeln der Technik.
[3] Gösele,K.; Schüle, W.: Schall, Wärme,
Feuchte. Bauverlag Wiesbaden Berlin 1985, S. 167/168.
[4] "Meersburg-Urteil": Bundesverwaltungsgericht
Aktenzeichen 4 C 33 - 35/83, Urteil vom 22.05.87. Fundstelle: Neue Juristische
Wochenschrift 1987, H. 45, S. 2888 (Quelle: Raimund Probst-Frankfurt).
[5] Meier, C.: Berichterstattung wegen eines methodischen
Fehlers in der DIN 4108, Teil 5, "Diffusionsberechnungen" am
28. 04. und 08. 11. 1989 im Koordinierungsausschuß NA-Bau.
[6] Meier, C.: Einspruch zur DIN EN 832 am 29. 01. 1993.
[7] Meier, C.: Die Wärmeschutzverordnung 1995. Methodische
und inhaltliche Ungereimtheiten. Berlin-Brandenburgische Bauwirtschaft 1994, H. 19 (1.Oktober), S. 408.
[8] Meier, C.: Praxis-Ratgeber zur Denkmalpflege Nr. 7, Januar
1999. Altbau und Wärmeschutz - 13 Fragen und Antworten. Informationsschriften
der Deutschen Burgenvereinigung e.V. Marksburg - 56338 Braubach.
[9] Meier, C.: Wirtschaftlichkeit von Energiesparkonstruktionen. DBZ 1999, H. 6. S. 99.
[10] Meier, C.: Richtig oder falsch. Ist der k-Wert als Maß
für den Energieverbrauch gültig? bausubstanz 1999, H. 7-8, S. 46.
[11] Meier, C.: Ein Anschlag auf die Baukultur. Kritik am
Entwurf der DIN 4108, Teil 2. bausubstanz 1999, H. 9, S. 42.
[12] Probst, M.: Offener Brief
an das DIN Deutsches Institut für Normung e.V. bausubstanz 1999, H. 7-8, S. 51.
[13] Werner, H.: Leserbrief in db 8/99, S. 30 zum Artikel
"Gut gespeichert ist auch gedämmt" (db 5/99, S. 138).