Welche Zukunft hat Energiesparen mit Glas?

(19.3.2004) Ende des letzten Jahrhunderts machten die Energiekrisen in den 70er Jahren die große Abhängigkeit unserer Gesellschaft von Energieimporten deutlich. Schon damals wurde ein Großteil der Ölimporte für die Beheizung der Wohnungen eingesetzt. Wegen der erheblichen Einsparmöglichkeiten in diesem Bereich wurden im Laufe der Jahre verschiedene gesetzliche Grundlagen für den Wärmeschutz von Gebäuden geschaffen:

• Das Energieeinsparungsgesetz (EnEG) trat 1976 in Kraft.
• 1977 erfolgte die praktische Umsetzung mit der ersten Wärmeschutzverordnung (WSVO).
• Auch die 1. Novelle der Wärmeschutzverordnung 1982 war allein durch die Notwendigkeit zur Energieeinsparung und Ressourcenschonung bedingt.

Erst Ende der 80er Jahre trat der Gesichtspunkt des Umwelt- und Klimaschutzes vor dem Hintergrund des drohenden Treibhauseffektes stärker in den Vordergrund. Dies schuf ein zusätzliches Argument, den Energieverbrauch zu senken. Denn die überwiegend zur Beheizung von Gebäuden eingesetzten fossilen Energieträger wie Heizöl, Kohle oder Gas geben bei ihrer Verbrennung das Treibhausgas Kohlendioxid (CO₂) an die Atmosphäre ab.

• 1995 trat die 3. Wärmeschutzverordnung in Kraft, die neben einer Verschärfung der Anforderungen auch konzeptionell eine Änderung brachte: weg von den reinen U-Wert-Anforderungen, hin zu einer Energiebilanz, die allerdings ausschließlich den bautechnischen Bereich umfasste. Sie brachte den flächendeckenden Durchbruch der Wärmedämmverglasungen in Deutschland.
• Mit der Energieeinsparverordnung (EnEV) 2002 wurden die Anforderungen weiter angehoben und eine ganzheitliche Betrachtung des Gebäudes eingeführt, so dass Bautechnik und Anlagentechnik gemeinsam optimiert werden können. Allerdings werden Anforderungen nach wie vor nur an den winterlichen Energiebedarf gestellt. An den Gebäudebestand wurden stets Anforderungen an den U-Wert einzelner Bauteile gestellt, wenn diese ganz oder teilweise erneuert oder ersetzt werden. Eine Verpflichtung zur energetischen Modernisierung ist wegen des Wirtschaftlichkeitsgebotes im Energieeinsparungsgesetz nur in einigen Anwendungsfällen wirtschaftlich gerechtfertigt und daher in der EnEV vorgesehen.

All diese Verschärfungen der Anforderungen und Verfeinerungen der Methoden haben zwar dafür gesorgt, dass bei Neubaumaßnahmen in der Regel hochwertige Wärmeschutzprodukte nach dem Stand der Technik eingebaut werden. Im Gebäudebestand besteht jedoch nach wie vor ein erhebliches unerschlossenes Modernisierungspotenzial. Im normalen Modernisierungszyklus bleiben 2/3 der wirtschaftlich sinnvollen Einsparpotenziale ungenutzt.

Dreißig Jahre nach der ersten Energiekrise ist mit Ernüchterung festzustellen, dass unsere Gesellschaft nach wie vor in hohem Maße von Erdöl abhängig ist, wie die jüngsten Energiepreissprünge im Zusammenhang mit dem Irak-Krieg zum wiederholten Male gezeigt haben. Zudem stagnieren seit 1990 die CO₂-Emissionen des Haushaltsbereiches auf hohem Niveau. Wesentliche Ursachen sind der Zuwachs an beheizter Fläche durch Neubauten und der angewachsene Wohnflächenbedarf pro Kopf der Bevölkerung. Die enormen CO₂-Minderungspotenziale im Gebäudebereich sind bei weitem nicht ausgeschöpft.

Klimaschutz in der Europäischen Union

Weltweit hat der Klimaschutz seit Ende der 80er Jahre einen hohen Stellenwert erhalten. Auch auf der europäischen Ebene ist in den zurückliegenden Jahren dem Klimaschutz zunehmende Beachtung geschenkt worden. Ausgehend von der Weltklima-Konferenz in Rio im Juni 1992 wurden im Klima-Protokoll von Kyoto 1997 konkrete Vorgaben für die Minderung des CO₂-Ausstoßes vereinbart. Die Industrieländer haben beschlossen, den Ausstoß von Treibhausgasen wie z. B. Kohlendioxid (CO₂) und Methan (CH4) in der Zeit von 2008/2012 im Vergleich zu 1990 durchschnittlich um 5,2 Prozent zu senken. Dabei hat die europäische Union die Verpflichtung übernommen, den Ausstoß von Treibhausgasen im Durchschnitt um 8 Prozent zu reduzieren. In Deutschland sollen bis 2008/2012 sogar 21 Prozent weniger Treibhausgase erzeugt werden.

Auch die europäische Kommission kommt in ihrem Grünbuch "Hin zu einer europäischen Strategie für die Energieversorgungssicherheit" zu der Erkenntnis, dass der Gebäudebereich die höchsten Potenziale für eine Erhöhung der Energieeffizienz und damit auch der Minderung der CO₂-Emissionen aufweist. Daher wurde auf EU-Ebene seit Anfang 2001 die neue EU-Richtlinie "Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden" (Energy Performance of Buildings Directive – EPBD) beraten und am 4. Januar 2003 im Amtsblatt der Europäischen Gemeinschaften veröffentlicht. Die Umsetzung ist nach Ablauf von 3 Jahren, das heißt ab 4. Januar 2006, vorgesehen.

EU-Richtlinie mit integriertem, ganzheitlichen Ansatz

Ziel der EU-Richtlinie ist die Verbesserung der Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden, das heißt der gesamte Energieverbrauch, der zur Sicherstellung des planmäßigen Innenraumklimas im Rahmen der Nutzung des Gebäudes entsteht, ist unter Berücksichtigung der örtlichen Verhältnisse zu begrenzen. Sie enthält Forderungen nach:

• Festlegung einer integrierten Methode zur Berechnung der Gesamtenergieeffizienz, die das energetische Verhalten eines Gebäudes umfassend darstellt,
• Anwendung von Mindestanforderungen für Neu- und Bestandsbauten,
• Erstellung eines "Ausweises über die Gesamtenergieeffizienz eines Gebäudes",
• regelmäßiger Inspektion von Heiz- und Klimaanlagen.

Neubauten

Schon die Energieeinsparverordnung bezieht die Wärmedämmung, das Heizungssystem, die Warmwasserbereitung, regenerative Energiequellen und die Belüftung in die winterlich Energiebilanz ein. Schätzungen gehen davon aus, dass die EnEV bereits 70 Prozent der Anforderungen der EU-Richtlinie abdeckt.

Die EU-Richtlinie erweitert den Nachweisumfang um die Aspekte Klimatisierung, Beleuchtung und Belichtung. Damit wird nicht mehr nur das Winterhalbjahr in der Energiebilanz berücksichtigt, sondern das Sommerhalbjahr kommt insbesondere wegen der Klimatisierung hinzu. Zudem wird eine differenzierte Betrachtung verschiedener Kategorien von Gebäuden gefordert.

Besonders bei Nicht-Wohngebäuden(!) sind diese Aspekte von erheblicher Bedeutung für die Energieeffizienz eines Gebäudes. So veranschaulicht eine Studie des Fraunhofer Instituts für Bauphysik, Stuttgart, dass die Wärmedämmung der Gebäudehülle ausgereizt sei. Erhebliche Einsparpotenziale seien dagegen in den Bereichen Belichtung/Beleuchtung und Klimatisierung gegeben (siehe Bild 1, vergleiche mit Heizung größter "Energiefresser" in Wohgebäuden).

Der Aufwand für Klimatisierung und Belichtung/Beleuchtung des Innenraums hängt wesentlich von der Gestaltung und den bauphysikalischen Eigenschaften der Gebäudehülle ab. Insbesondere die Energie- und Lichtdurchlässigkeit von Verglasungen gehen mit in die Betrachtung ein. Durch die Einbeziehung dieser weiteren energierelevanten Merkmale wird die Optimierungsaufgabe in der Planung wesentlich komplexer.

Heute muss nach der EnEV lediglich für das Winterhalbjahr eine optimale Energiebilanz an der Fassade gestaltet werden, indem zur Minimierung der Verluste der U-Wert der Gebäudehülle gesenkt und mit dem Gesamtenergiedurchlassgrad der Fenster die solaren Energiegewinne optimiert werden. Künftig fordert die EU-Richtlinie eine Ganzjahresbetrachtung bezogen auf die Standardnutzung des Gebäudes, die sowohl das Winterhalbjahr als auch das Sommerhalbjahr umfasst. Das heißt, je nach Standort und Nutzung des Gebäudes sind der U-Wert der Gebäudehülle, die Gesamtenergiedurchlässigkeit der Fassade und die Lichtdurchlässigkeit der Verglasung so aufeinander abzustimmen, dass unter Berücksichtigung der Anlagentechnik (Heizung, Beleuchtung und Klimatisierung) ein optimaler Energieverbrauch erreicht wird.

Während in der Regel über das ganze Jahr ein niedriger U-Wert der Gebäudehülle und eine möglichst hohe Tageslichtversorgung empfehlenswert sind, kann ein hoher Gesamtenergiedurchlassgrad der Fassade im Winter die Energiebilanz entlasten, im Sommer jedoch zu einer Belastung werden. Damit wird die hohe Bedeutung dieser neuen Richtlinie für den Fassadenbau und den Werkstoff Glas deutlich.

Anforderungen an bestehende Gebäude

Die bisher in Deutschland gemachten Erfahrungen mit bedingten Anforderungen an den Gebäudebestand haben gezeigt, dass im Falle einer Sanierung erhebliche Verbesserungen in der Substanz möglich sind. Impulse für eine durchgreifende energetische Modernisierung des Bestandes wurden durch die bisherigen Verordnungen jedoch nicht ausgelöst. Die von der Kreditanstalt für Wiederaufbau angebotenen Zinsverbilligungsprogramme zur Förderung von Modernisierungen beginnen nur langsam zu greifen. Nach wie vor herrscht in der breiten Öffentlichkeit eine große Unkenntnis über die heute wirtschaftlich zu erreichenden Heizenergieverbräuche und damit im Zusammenhang stehende Wärmdämmstandards.

So wird in vielen Fällen auch heute noch eine unbeschichtete "Thermopane"-Verglasung als Stand der Technik angesehen. Die Einsparpotenziale, die allein im Bereich der Gebäudeverglasung liegen, veranschaulicht Bild 2. Es ist offensichtlich, welch große Aufgabe auf Glaser und Fensterbauer wartet:

Um die Informationsdefizite bei Verbrauchern und Investoren zu beseitigen, fordert die EU-Richtlinie daher nicht nur die Anwendung von technischen Mindestanforderungen bei der Modernisierung von Bestandsgebäuden, sondern zusätzlich die Einführung eines Energiebedarfsausweises.

Energiebedarfsausweis

Die oben aufgezeigten Energieeinsparungs- und Klimaschutzpotenziale im Gebäudebestand müssen schneller gehoben werden, um die energie- und umweltpolitischen Ziele zu erreichen. Während die EnEV den Energiebedarfsausweis nur für Neubauten fordert, macht die EU-Richtlinie die Erstellung von Energiebedarfsausweisen auch für den Gebäudebestand zur Pflicht. Der Energiebedarfsausweis soll

• Markttransparenz über die energetische Qualität von Gebäuden für Mieter, Eigentümer und Käufer von Immobilien schaffen,
• bei Bestandsgebäuden Empfehlungen über Verbesserungsmaßnahmen enthalten.

Er soll zudem

• bei Bau, Verkauf oder Vermietung vorgelegt werden,
• Referenzwerte enthalten, um Vergleichsmöglichkeiten zu schaffen,
• bei öffentlichen Gebäuden mit größerem Publikumsverkehr an gut sichtbarer Stelle angebracht werden,
• nicht älter als 10 Jahre sein.

Durch die Mechanismen des Marktes soll so die energetische Modernisierung im Gebäudebestand beschleunigt und aus der Low-Interest-Ecke geholt werden.

Bei einem Wohnungsbestand in Deutschland von 38 Mio. Einheiten stellt die praktische Umsetzung der flächendeckenden Erstellung von Energiebedarfsausweisen eine große Herausforderung dar. Denn ein solcher Energiebedarfsausweis ist stets zu erstellen, wenn bei einem Objekt der Mieter oder der Eigentümer wechselt. Zudem ist er nur 10 Jahre gültig, so dass durchschnittlich jedes Jahr 3,8 Mio. Ausweise zu erstellen sind.

Darin liegt die große Chance für Architekten, Planer und Handwerker ein neues Tätigkeitsfeld zu betreten. Eine entsprechende Qualifikation wird für die Ersteller von Energiebedarfsausweisen gefordert werden. Bei der hohen Anzahl der zu erstellenden Ausweise wird nicht zuletzt auf das Handwerk gesetzt, das aufgrund der fachlichen Ausbildung eine hervorragende Ausgangsbasis zur weiteren Qualifikation besitzt. Mit der Erstellung eines Energiebedarfsausweises eröffnet sich gleichzeitig die Chance, potenzielle Investoren über Schwachstellen zu informieren und so Modernisierungsinvestitionen anzustoßen und umzusetzen. Mieter und Käufer von Immobilien erhalten mit den Informationen des Energiebedarfsausweises Vergleichsmöglichkeiten über die Energieeffizienz der ins Auge gefassten Immobilie. Die energetische Qualität von Immobilien wird so zum Wettbewerbsfaktor. Bild 3 zeigt in einer Fotomontage, wie dieser Wettbewerb in der Praxis aussehen könnte: Neben der Hausnummer wird der Heizenergiebedarf pro Quadratmeter beheizter Wohnfläche für alle Passanten gut sichtbar angegeben:

Die Deutsche Energie Agentur (dena) führt seit einigen Wochen einen großen Feldtest zur Überprüfung der Marktakzeptanz des Energiebedarfsausweises durch. Gleichzeitig wird die Handhabbarkeit der gegenwärtig verfügbaren Berechnungsinstrumente geprüft.

Für die Erstellung von Energiebedarfsausweisen wurde frühzeitig ein leistungsfähiges Werkzeug von der Energiepass Initiative Deutschland (EID) vorgelegt. Mit dieser leicht handhabbaren, branchen- und gewerkeübergreifenden sowie ergebnisneutralen Software ist nach entsprechender Einweisung die Erstellung von Energiebedarfsausweisen schnell und fachlich sauber möglich.

Anpassung der Regelwerke

Alt- und Neubauten sollen auf der gleichen methodischen und rechnerischen Grundlage bewertet werden. Die ganzheitliche Methodik der EnEV bietet insofern für den Wohnungsbau bereits eine umfassende Grundlage mit Berücksichtigung von ...

• baulichem Wärmeschutz,
• Heizanlagen mit Warmwasserbereitung,
• Lüftungsanlagen,
• regenerativen Energien sowie
• Fernwärme und Kraft-Wärme-Kopplung.

Besonders für den Nichtwohnungsbau sind für die Bereiche ...

• Beleuchtung / Belichtung und
• Klimatisierung

... bislang noch keine technischen Regelwerke vorhanden.

Für die nationale Umsetzung der EU-Richtlinie wurde daher auf Antrag des Bundesbauministeriums der gemeinsame Normenausschuss 00.82.00 aus Normenausschuss Bauwesen (NABau), Normenausschuss Heiz- und Raumlufttechnik (NHRS) und Normenausschuss Lichttechnik (FNL) zur Erarbeitung der DIN V 18599 "Energetische Bewertung von Gebäuden" gebildet, um die Lücken aufzufüllen. Dieser Gemeinschaftsausschuss stellt von vorneherein die Abstimmung von Bautechnik, Anlagentechnik und Lichttechnik sicher. Grundsätzlich soll auf den derzeit vorhandenen Regelwerken aufgesetzt und nur dort Änderungen vorgenommen werden, wo es aus physikalischen Gründen unabdingbar ist. Auch für die Berechnung von Altbauten sind Anpassungen an den Regelwerken erforderlich.

Innerhalb eines Jahres (2004) sollen Struktur und Methode der Regeln festgelegt werden und 2005 die erforderlichen Kennwerte und Einflussgrößen erarbeitet sein. Die Ergebnisse werden in die beginnende internationale Normung beim Comité Europeene de Normalisation (CEN) eingebracht und so die erforderliche europäische Harmonisierung aktiv vorangetrieben und beeinflusst.

Es werden aktuell Forschungsvorhaben initiiert, um die theoretisch bekannten Potenziale der verschiedenen Techniken, die Wechselwirkung der Techniken untereinander und die berechneten Einflussgrößen messtechnisch zu bestätigen. Dadurch sollen denkbare Über- oder Unterbewertungen einzelner Gewerke rechtzeitig korrigiert werden. Insbesondere müssen die neu zu erstellenden ingenieurtechnischen Modelle für die vereinfachte energetische Bilanzierung der Tageslichtnutzung und Klimatisierung überprüft werden.

Sicherlich sind auch die nationalen Gesetze und Verordnungen (Energieeinsparungsgesetz, Energieeinsparverordnung) den geänderten Bedingungen anzupassen. Um Fehlentwicklungen zu vermeiden ist die Begleitung der aktuell anstehenden Arbeiten durch die betroffenen interessierten Kreise unabdingbar.

Fazit

Energie- und umweltpolitische Ziele erfordern verstärkte Anstrengungen zur Energieeinsparung. Die neue EU-Richtlinie über die Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden entwickelt die Energiesparvorschriften, die in Deutschland seit den Energiekrisen der 70er Jahre entstanden sind, auf europäischer Ebene kontinuierlich fort. Die Erweiterung der zu berücksichtigenden Faktoren führt zu einer umfassenden ganzheitlichen Betrachtung des Energiebedarfs von Gebäuden. Die zusätzlichen Kriterien führen dazu, dass dem Werkstoff Glas in der Gebäudehülle nicht nur in Bezug auf seine wärmedämmenden und energetischen Eigenschaften eine hohe Bedeutung zukommt, sondern nun auch wegen seiner Transparenz. Die bestehenden Regelwerke werden weiter entwickelt, um die notwendige Optimierung im Planungsprozess zu ermöglichen.

Für den Gebäudebestand bedeutet die Einführung eines obligatorischen Energiebedarfsausweises eine große Herausforderung, die insbesondere für das Handwerk eine neue Marktchance bietet. Die Zeit bis zum Inkrafttreten der EU-Richtlinie ab Januar 2006 muss für die Qualifizierung genutzt werden, um in dem veränderten Wettbewerbsumfeld bestehen zu können.

Energiesparen am Bau hat in Deutschland nicht nur eine 30jährige erfolgreiche Vergangenheit, sondern auch eine dauerhafte – europäische – Zukunft.

Autor:

• Dipl.-Ing. Rainer Walk, Leiter Strategische Kommunikation der Interpane Glas Industrie AG