Wärmeschutz nach DIN, EnEV 2016 (GEG 2021), Passivhausnachweise

Die Energieeffizienz war immer schon eine Stärke des Holzbaus, spätestens dann als mit der dritten Wärmeschutz-verordnung WSVO 1995 das „Niedrigenergiehaus“ eingeführt wurde. Alle darauffolgenden Energie-Einspar-Verordnungen (EnEV 2002-14) waren von den jeweils gängigen Holzkonstruktionen mit Leichtigkeit zu erfüllen, weil sie immer schon besser waren als es der geltende gesetzliche Mindeststandard vorschrieb, da der im Grunde nur jeweils die Grenzen der monolithischen Ziegelbauweise beschrieb. Die ersten Passivhäuser in Süddeutschland waren ab 1998 daher wie selbstverständlich Holzhäuser. Das erste Passivhaus in Bayern wurde von uns 1998 geplant und betreut und natürlich in Holzbauweise gebaut.
Wir haben Erfahrung in Neubau und Sanierung mit Holzbausystemen verschiedenster Art (Holzrahmen, Vollholz, Hybrid) und Dämmstoffen. Optimierte Nachweise nach EnEV und die Förderungen zur Nachhaltigkeit und Energieeffizienz z.B. KfW-, L-Bank, BAFA, EnergieBonusBayern, Sonderförderungen von Städten, Landkreisen sind unser tägliches Arbeits- und Beratungsfeld. Luftdichtheitskonzepte, Wärmebrückenberechnungen und -bilanzen, sowie Beratungen in Detail/Baustoffen/Produkten, bis hin zur Baubegleitung und Abnahme mit Baumessungen (BlowerDoor, Thermografie, Klima) sind unser Standard.

Feuchteschutz nach DIN / Dynamische Nachweise mit WUFI

In der Holzbauphysik hat es in den vergangenen 30 Jahren enorme Fortschritte durch die Vielfalt an Holzbaustoffen und -systemen und im Besonderen durch die intensivierte und praxisorientierte Forschung  ergeben. Hier wurden die Erkenntnisse der Labor- und Baustellen-, bzw. Freilandmessungen in die aktuellen Normen und in die Entwicklung neuer Software übertragen. Ein wichtiger Baustein zur Qualitätssicherung bisher kritischer Bauteile wie z.B.  Flachdächer, Innendämmsysteme für Außenwände oder Bestandsdächer wurde die dynamischen Feuchteverlaufsberechnung. Das vom Fraunhofer Institut entwickelte und von uns verwendete Werkzeug WUFI berechnet den instationären Temperatur- und Feuchteverlauf in einer Konstruktion in Stunden-schritten über den gesamten Jahresverlauf und abhängig von unterschiedlichen Parametern (Klimadaten, Nutzung, Verschattung,…).

WIKIPEDIA:
WUFI ("Wärme und Feuchte instationär") ist ein Simulationsprogramm zur Berechnung des gekoppelten Wärme- und Feuchtetransports in Bauteilen. Es dient zur rechnerischen Untersuchung des Wärme- und Feuchtehaushalts bewitterter Bauteile. Das hauptsächliche Anwendungsgebiet ist die Prognose möglicher Feuchteschäden oder feuchtebedingter Wärmeverluste unter natürlicher Wettereinwirkung. Die bisher üblichen langwierigen und teuren Bewitterungsversuche können dadurch teilweise abgekürzt oder ersetzt werden.

WUFI wird eingesetzt zur Bewertung bestehender Bauten, zur Planung in den Bestand eingreifender Maßnahmen wie Renovierung, Umnutzung oder nachträgliche Dämmung. Bei der Neuentwicklung von Bauteilen und -materialien oder bei der Übertragung existierender Bauweisen in andere Klimazonen kann deren Eignung bereits vorab rechnerisch untersucht werden. Bei Schadensfällen kann WUFI die Abklärung eventueller hygrothermischer Ursachen unterstützen; im Rahmen des Denkmalschutzes können sowohl mögliche Schadensursachen als auch die Auswirkungen verschiedener Gegenmaßnahmen untersucht werden.
Konkrete Fragestellungen, die in solchen Zusammenhängen meist untersucht werden, sind unter anderem:
• die Austrocknungsdauer von Baufeuchte und ihre Auswirkungen auf den Wärmeschutz, auf Frostschäden usw.
• die Wasseraufnahme bei Schlagregen und das Trocknungspotential
• das Risiko für Tauwasserausfall, die Tauwassermenge und das Trocknungsvermögen

Die Verwendung von Simulationsprogrammen wie WUFI entspricht mittlerweile dem Stand und den Regeln der Technik. Die DIN 4108 beispielsweise, welche für Deutschland das zur Prüfung der Feuchtesicherheit vorgeschriebene Glaser-Verfahren regelt, lässt in der aktuellen Fassung auch ausdrücklich numerische Simulationsverfahren für Fälle zu, die mit dem Glaser-Verfahren nicht beurteilt werden können (z. B. Austrocknen von Baufeuchte, Aufnahme von Regenwasser u. ä.). Die Anforderungen, die ein Simulationsprogramm dazu erfüllen muss, sind in der DIN EN 15026 geregelt.

Sommerlicher Wärmeschutz

Was für den Winterfall der Nachweis des Mindestwärmeschutzes der Einzelbauteile ist, ist beim sommerlichen Wärmeschutz der Nachweis der Überhitzungsschutz für kritische Räume oder Raumgruppen. Dieser sommerliche Wärmeschutz begrenzt die durch Sonneneinstrahlung verursachte Aufheizung von Räumen so weit, dass ein behagliches Raumklima gewährleistet bleibt.

Einflussgrößen, Anwendung und Grenzen des Normverfahrens,
Nachweis per Simulation

Der Normnachweis des sommerlichen Wärmeschutzes stellt derzeit die einzige obligatorische Anforderung an das Überhitzungsrisiko natürlich-klimatisierter, neu zu errichtender Gebäude dar. Er ist damit eine wichtige Maßnahme zur Gewährleistung raumklimatischer Mindeststandards. Die aktuelle Fassung der zugrundeliegenden Norm DIN 4108-2 (2013) hält am Verfahrensprinzip der Vorgängerversionen fest und ermöglicht zwei Nachweisansätze, einen über das Sonneneintragskennwertverfahren und einen über die thermische Simulation (ingenieurmäßiges Berechnungsverfahren). Beide Ansätze zum öffentlich-rechtlichen Nachweis beruhen auf der EnEV-Software, haben ihre Berechtigung und ihre Einsatzgrenzen. Wir beraten Sie gerne und führen dazu die Nachweise !

Ungeachtet der zur Verfügung stehenden Verfahren ist der Fachplaner dazu verpflichtet, einen geeigneten Weg zur Gewährleistung des sommerlichen Wärmeschutzes zu wählen. Er kann sich jedoch nicht auf die Erfüllung von Normnachweisen berufen, sondern schuldet ein funktionsfähiges und den allgemein anerkannten Regeln der Technik entsprechendes Bauwerk. Dies zu gewährleisten ist angesichts der aktuellen Baupraxis (große Fensterflächen, leichte Bauweisen, kompakte Kubatur) eine große Herausforderung und erfordert entsprechende Hintergrundkenntnisse zum Sommerlichen Wärmeschutz im Allgemeinen und den Verfahren im Speziellen.

Durch die in der Regel hochgedämmten Bauteile des Holzbaus, in Verbindung mit in der Regel eingesetzten Dreifachverglasungen und Komfortlüftungsanlagen, ist der sommerliche Wärmeschutz bei Wohnungen mit einfachen Mitteln auf hohen Komfort zu bringen. Mittels außenliegenden Verschattungseinrichtungen zu den neuralgischen Himmelsrichtungen ist er in der Regel ohne aktive Kühlung einzuhalten. Nachtkühleffekte durch die Lüftungsanlage tragen zur Komfortsteigerung bei.

Bei Nichtwohnbauten und sehr großen Verglasungen ist der sommerliche Wärmeschutz genauer zu betrachten,  um wirtschaftliche Lösungen zu finden. Um bei großen Gebäuden sicher sein zu können, empfehlen wir hier die wesentlich aufwändigere und genauere thermodynamische Simulation des Gebäudes in seinen Nutzungszonen und Orientierungen. Je effizienter und homogener ein Gebäude ist, desto genauer spiegelt die Simulation die Realität. In großen und komplexen Passivhausbauten (Schulen, Büros, Museen,..) wird das aufwändige Rechenverfahren regelmäßig im Planungsprozess eingesetzt, um letztlich Aufwand in Investitionen und Unterhalt zu sparen und die Funktion des Gesamtsystems „Haus“ sicher zu stellen. Die von uns verwendte Software ist IES.

Schallschutz nach DIN 4109, bzw. VDI 4100 

Der Holzbau hatte lange Zeit mit Vorurteilen zu kämpfen. Ein wesentliches Vorurteil ist der angeblich schlechte Schallschutz von Holzgebäuden. Im Wesentlichen hat das 2 Gründe: Holzbauteile haben bei sonst vergleichbaren Eigenschaften eine wesentlich geringere Masse als Massivbauteile aus Ziegel, Beton oder Kalksandstein und es gab bis Ende der 1970er Jahre nahezu keine Weiterentwicklung des Holzbaus, weil vorrangig massiv gebaut und der Holzbau in die Nische der Dachstühle gedrängt wurde.

Die Forschung und Lehre im Holzbau hat die Fragen der Bewertung von Holzbauteilen und Holzbauten frühzeitig und mittlerweile in der Summe nahezu erschöpfend beantwortet. Allgemeiner anerkannter Stand der Technik ist spätestens seit den 1990er Jahren, dass der Holzbau auch die erhöhten Anforderungen an den Schallschutz nach DIN 4109, mit einer Vielfalt von Lösungen erfüllt. 

Der Holzbauingenieur arbeitet mit dem Masse-Feder-Prinzip, d.h. er konstruiert im Holzbau materialgerecht und setzt Dämmungen und Massen dort ein, wo sie jeweils die beste Wirkung zeigen. Massen können sein: Nass-, Trockenestriche, Holzwerkstoff-, Gipsplatten, Vollholzbauteile, usw.. Bei Hybridbauweisen Holz-Beton, bzw. Holz-Beton-Verbund werden die positiven Eigenschaften verschiedener Baustoffe ideal eingesetzt. Durch den intelligenten Aufbau der Bauteile sind hohe und höchste Anforderungen erreichbar, alle Anforderungen der geltenden Normen einzuhalten und eine hohe Wohnqualität für die Nutzer zu erreichen. Die Detailgenauigkeit, hohe Vorfertigung, die geringen Toleranzen im Holzbau und die Güteüber-wachung der Firmen sind ein großer Vorteil des Holzbaus in der Erreichung eines optimalenn Schallschutzes am gebauten Projekt.

Holzschutz nach DIN 68800, Beratung und Detailplanung

Chemischer Holzschutz ist im allgemeinen Bauwesen generell vermeidbar, baulicher Holzschutz hat heute absoluten Vorrang!

Es wird grundsätzlich nach Gefährdungspotenzialen unterschieden und in Gebrauchsklassen eingestuft. Wesentlich bei der Einstufung ist, ob Holzbauteile kurz- oder langfristig Feuchte ausgesetzt sind und ob eine Rücktrocknung dauerhaft gewährleistet ist. Es ist heute deutlich mehr Holzbaukompetenz beim Planer gefordert, diese Randbedingungen durch die Architektur, die Holzbaudetailplanung, die Holzarten und die Diffusionsfähigkeit der Konstruktion zu gewährleisten. Aus der Vergangenheit sind die Unzulänglichkeiten und Probleme des chemischen Holzschutzes hinreichend bekannt, weshalb wir immer schon darauf verzichtet und alternativ wirksame Lösungen gesucht und standardisiert haben. Forschung, Lehre, Produkthersteller und Lieferanten aus der Region schafften eine Vielfalt an Möglichkeiten, die wir nutzen können. Unser Team aus Holzbauingenieuren und Zimmermeistern hat Lösungen für Bauteile von Neu- Altbauten und Denkmälern, sowie für Fassaden und Terrassen, damit keine Probleme entstehen und Konstruktionen nachhaltig und dauerhaft funktionieren, natürlich ohne Chemie !