Einfamilienhaus in Erlenbach | 2008

Bei diesem Einfamilienhaus sorgt die Kombination von Massivbauweise mit ClimateCoating^® ThermoProtect sowie Infrarotheizung mit ClimateCoating^® ThermoPlus für geringeren Energieverbrauch als beim Nachbarhaus mit “besserem” U-Wert.

Es handelt sich um ein Einfamilienhaus. Der Wandaufbau besteht aus 24 cm Poren-beton, innen und außen gesamt 3,0 cm Putz sowie innen und außen mit Thermo-Shield beschichtet (d.h. außen mit ClimateCoating^® ThermoProtect und innen mit ThermoPlus).

Beheizt wird mit IR (Infrarot) Strahlungsplatten, die primärenergetisch verteufelten elektrischen Strom verbrauchen und eine bessere thermische Behaglichkeit schaffen, als es jede Konvektionsheizung vermag.

Die hier installierte Infrarotheizung schafft in Verbindung mit der IR reflektierenden Beschichtung ClimateCoating^® ein Maximum an Behaglichkeit und Wirtschaftlichkeit. Für den Zeitraum März 2008 bis März 2010 sind Heizkosten unter 450 € p.a. nachge-wiesen.

Gleichzeitig führt die Auswertung der Messergebnisse die U-Wert-Theorie ad absurdum. Es wird analytisch und messtechnisch belegt, dass der so genannte U-Wert als primäres Maß für den Heizenergiebedarf ein Phantasieprodukt ist.

Grundlage für die Auswertung ist ein Protokoll aus 2011 über Messungen des U-Wertes von Außenwänden mehrerer Einfamilienhäuser mit verschiedenem Wand- aufbau. Die durchgeführten Messungen belegen den positiven Einfluss von ThermoPlus und ClimateCoating^® ThermoProtect auf den Wärmewiderstand von Außen-wänden.

Die Aufgabe der Messungen bestand darin, den positiven Einfluss von ClimateCoating^® auf Außenwände mit verschiedenen Wandaufbauten zu belegen. Weiterhin sollte das Auskühlverhalten sowie die Aufwärmphase der Luft und der Wandtemperatur ermittelt werden.

Die Messorte waren 2 Einfamilienhäuser mit verschiedenen Wandaufbauten. Gemessen wurde an der Westseite des Hauses in einer Höhe von ca. 3-5m. Alle Messungen unterlagen weitgehend den gleichen Bedingungen mit einer Temperaturdifferenz zwischen Innen und Außen von ca. 15°C. Eingesetzt wurde zu einen das Messgerät TESTO 635 und die Fühler PT100. Der Wandaufbau des Nachbarhauses besteht aus 36,5 cm Porenbeton, der U-Wert hier beträgt im Durchschnitt 0,30 W/m²K, so wie es auch der Hersteller in seinen Flyer ausschreibt.

Gemessen wurden vom 20.02.2010 17:30 Uhr bis 21.02.2010 9:00 Uhr verschiedene Messgrößen im Raum und außen:

• Raumlufttemperatur innen
• Lufttemperatur außen
• Wandoberflächentemperatur innen
• „der U-Wert“
• rF [%]; wahrscheinlich die rel. Luftfeuchte außen
• Mat [%],die Materialfeuchte an unbekanntem Ort

Hierbei muss u.a. man die Frage wie folgt stellen: Was wird gemessen? Ist es wirklich die Raumlufttemperatur? Die Wandoberflächentemperaturen steigen, weil der IR- Heizer Wärmestrahlung aussendet. Dabei wirkt neben der Primärstrahlung die Sekundärstrahlung mit. Das ist der Grund dafür, dass auch verdeckte Wandflächen, die sich nicht im direkten Kegel des Heizers befinden, z.B. hinter einem Sessel, wärmer werden.

Der Messfühler für die Raumlufttemperatur zeigt daher nicht die eigentliche Messgröße an, sondern einen höheren Wert. Das liegt daran, dass er genauso ange- strahlt und somit erwärmt wird.

Wenn es um Strahlungsvorgänge geht, ist die U-Wert-Theorie fehl am Platze. Sie trägt lediglich zur Verwirrung und Verwässerung bei, als dass sie einen modellhaften Erklärungsbeitrag liefert. Das liegt daran, dass Strahlungsvorgänge der U-Wert-Theorie wesensfremd sind.

Die Raumlufttemperatur ist nicht die bestimmende Größe, wenn es um IR-Vorgänge geht. Hierbei geht es um Strahlungsphysik im Wellenlängenbereich um die 10 µm und zwar in folgenden Fällen:

• • mit thermokeramischer Membrantechnologie beschichtete Flächen (IR Reflexion)
• • Beheizung mit Heizungssystemen nach dem Prinzip der Wärmestrahlung (IR Heizung)
• • die Kombination von IR Heizung und IR reflektierender Beschichtung

Durch die Kombination der IR-Heizung mit dem ClimateCoating^® Anstrich erzielten die Bewohner des Einfamilienhaus in Erlenbach einen hohen Grad an Energieeffizienz infolge Behaglichkeit (höhere Oberflächentemperaturen, mehr Temperatursymme-trie), schnelleres Aufheizen, verzögertes Auskühlen – all die mit einem „schlechteren“ U-Wert als beim Nachbarhaus.

Seit 2015 war bei thermoshield-farben.de zu lesen: „Für den Zeitraum März 2008 bis März 2014 sind Heizkosten unter 450 € p.a. nachgewiesen. Im Vergleich zu einen Passivhaus nach EnEV2009. 30% weniger Heizkosten, 20% weniger Baukosten, 50% weniger Wartungskosten.“ Dies widerspricht der U-Wert-Theorie, aber dies ist die Praxis.

Kindergarten in Vilnius | 2004

Zweischaliges Mauerwerk 2 x 11 cm, kalte Winter. Statt Fassadendämmung mit Polystyrol auf Anraten eines deutschen Bausachverständigen: Kerndämmung mit Zellulose sowie ClimateCoating^® innen und außen; Golden Globe Award 2011

Kurze Zusammenfassung
Der Kindergarten „Saules Gojus“ (Sonnenwäldchen) liegt am Stadtrand von Vilnius. Mit ca. 500 m² bietet das Haus bis zu 45 Kindern Platz. Im Rahmen der ersten Sanierungs- phase 2004 wurde eine Kerndämmung aus Zelluloseflocken in den Luftspalt der Außenwände geblasen. In der zweiten Phase erfolgte ein Anstrich innen und außen mit der thermokeramischen Membrantechnologie ClimateCoating^® zur Verbesserung des Wärmeschutzes. Im Ergebnis konnten der Heizaufwand verringert und die Aus- kühlzeiten verlängert werden – bei verbesserter thermischer Behaglichkeit und vermindertem Schimmelrisiko auch in Problemzonen. Neben lang anhaltendem Witterungsschutz der entfeuchteten Wand schützt die Beschichtung vor Wärmeab-strahlung im Winter und Aufheizen im Sommer.

Bewertungskriterien

• Projektziel:
  energetische Ertüchtigung, max. Ergebnisse bei kleinem Budget eines jungen familiär geführten Unternehmens (Wirtschaftlichkeit), langlebige ökologische Baustoffe mit bauphysikalischer und gesundheitlicher Unbedenklichkeit.
• Innovativer Ansatz:
  nicht das machen, was alle ringsum machen – stattdessen die Kombination von Technologien/Systemen, Einsatz oberflächenaktiver Beschichtung.
• Kosten/Nutzen:
  eine maximale Aufwertung des Gebäudes bei bescheidenem finanziellem Aufwand (siehe auch: Projektziel), lange Instandhaltungsintervalle, das Ziel (hoher Nutzen bei geringen Kosten) wurde erreicht.
• Multiplizierbarkeit:
  im Prinzip ja, wobei stets der Einzelfall zu prüfen ist – hier war die Besonderheit die Kerndämmung, es sind auch andere Kombinationen möglich (vergl. Projekt „Holzfaser WDVS in Berlin“).
• Umweltverträglichkeit:
  ist in hohem Maße gegeben, gift- und schadstofffreie Baustoffe, im Ergebnis sind Emissionsreduzierungen gegeben.

In der ersten Stufe der Sanierung wurden die sanitären Anlagen und die gesamte Elektrik erneuert und das Haus den Bedürfnissen der Kinder angepasst. Wichtig war eine energetische Ertüchtigung der Außenwände, die als zweischaliges Mauerwerk mit einem Luftspalt von 7 cm einen U-Wert von 0,8 W/m²K aufwiesen. Zwar ist der U-Wert für die Energiebilanz des Gebäudes nicht allein Ausschlag gebend, bei winterlichen Temperaturen um die -20°C ist er dennoch eine zu beachtende Kenngröße.

Vom Bekleben der Fassade mit Styroporplatten als WDVS, wie es landesweit oft und gern gemacht wurde, riet der Fachmann ab. Ein wichtiger Grund besteht darin, dass es als widersinnig angesehen wird, von innen nach außen dichter zu bauen – noch dazu, wo bekannt ist, dass die Berechnungen nach Norm, einschließlich Glaser-Verfahren, keine realitätsnahen Ergebnisse erbringen (Hauser, 2003).

Durch eine Kerndämmung mit EKOVATA Zelluloseflocken konnte der U-Wert auf 0,37 W/m²K verbessert werden, wobei ein entscheidender Vorteil darin besteht, dass am Ende eine voll sorptionsfähige Wandkonstruktion mit kapillarer Leitfähigkeit vorliegt.

Im Februar wurden im Rahmen einer Objektbegehung Baumaßnahmen besprochen mit folgenden Schwerpunkten: Regendichtigkeit Fenster DG Putzausbesserungen Fassade, Leibungen dämmen, Schaum unter den Fensterblechen ersetzen, Fassaden- und Innenanstrich, Holzgiebel Süd erneuern, Giebelortgangstreifen aus Holz streichen, Schwingungsverringerung Rasterdecke über KG.

Am 11.02.2007 herrschten am Stadtrand von Vilnius -23°C. Es wurden im Mittel Raum- temperaturen von 19°C und Wandoberflächentemperaturen von 16°C gemessen. Beachtliche Temperaturunterschiede der Wandoberflächentemperaturen der Fassade ergaben die Messungen mit dem Pyrometer zur berührungslosen Temperatur-messung. Hieran erkennt man, was der Begriff „solare Gewinne opaker Bauteile“ bedeutet: der Wärmestrom von 20°C nach -10°C ist geringer als der von 20°C nach -20°C.

Um die energetische Qualität der Außenwände zu verbessern, riet der Bausachver-ständige zum Einsatz von ClimateCoating^®. Gründe hierfür sind u.a. der Schutz vor solarer Belastung im Sommer, die Kompensation von Wärmebrücken, Schlagregen-schutz, Verbesserung der thermischen Behaglichkeit. Der praktische Nutzen hat diesem Planungsansatz Recht gegeben, der folgende Erfahrungsbericht ist selbst erklärend.

„Wir haben ClimateCoating^® für Renovierungsarbeiten an unserem Kindergarten im Sommer 2007 sowohl innen als auch außen benutzt. Während wir zu Beginn noch einmal mitten in der Nacht und während des Tages nachheizen mussten, ist das Haus jetzt mit zweimaligem Heizen warm zu halten, auch bei Temperaturen von -20 (Januar 2009). Begeistert sind wir von den Eigenschaften: trotz der im Vergleich zu Deutschland extremen litauischen Bedingungen von -20°C im Winter bis knapp 30 Grad im Sommer verblasst ClimateCoating^® nicht und es sind überhaupt keine Risse zu sehen, weder an der Holzverkleidung noch am Putz – ein großes Problem vieler Farben hierzulande und bei einem Stadtrundgang durch Vilnius an fast jeder Ecke zu beobachten.“

Energiemasterhaus | 2014

Bei diesem Einfamilienhaus sorgt die Kombination von Massivbauweise mit ClimateCoating^® ThermoProtect sowie Infrarotheizung mit ClimateCoating^® ThermoPlus für ein vorbildliches Wohlfühlklima und eine hervorragende Energieeffizienz. Messauswertungen belegen die Wirkung solarer Gewinne.

Das Energiemasterhaus steht im österreichischen Eidenberg auf 683 m Seehöhe. Es hat 53 cm dicke Wände aus 50er Ziegelmauerwerk, innen und außen geputzt. Die Außenwand ist außen und innen mit ClimateCoating^® beschichtet, beheizt werden die Räume mit einer Decken- bzw. Infrarotheizung.

Durch die Kombination einer bewährten Bauweise mit hoch effizienten Systemen und Produkten wird ein angenehmes, behagliches Raumklima geschaffen. Die Außen-wandbeschichtung reduziert die Wärmeverluste und schützt u.a. vor Schlagregen. Durch die Kombination einer IR-Strahlungs-Heizung mit der IR-reflektierenden Innen-beschichtung werden durch die verbesserte thermische Behaglichkeit die Heizkosten bedeutend gesenkt.

Das hier umgesetzte Konzept passt – von PV- und Solarthermie abgesehen – nicht so recht zum theoretischen Zerrbild, wie es manche Vorschriften zum Wärmeschutz inklusive der dazugehörigen Berechnungen vorgeben. Jedoch: nichts ist ehrlicher als die Praxis. Dies zeigt das Beispiel einer Messreihenauswertung zu solaren Gewinnen über die Außenwand.

Von 10:00 bis 17:00 Uhr (die Zahlenangaben sind ca.) werden die Auswirkungen der Solareinstrahlung von 09:00 bis 15:00 Uhr erkennbar. Nicht nur, dass solare Gewinne über die transparenten Bauteile erfolgen (Wärmegewinne durch die Fenster) – es finden solare Gewinne der opaken Bauteile statt. Die geputzte Ziegelwand ist opak (d.h. nicht transparent), sie nimmt Wärme auf, die nach innen transportiert wird. Das ist ein Wärmestrom von außen nach innen infolge der solaren Gewinne.

Von 10:00 bis 15:00 Uhr steigt die Temperatur 10 cm unter der Oberfläche an. Von 13:00 bis 17:00 Uhr wird eine derartig hohe Wärmebarriere (Wärme = Temperatur + Material) aufgebaut, dass die Raumtemperatur nicht über der Temperatur dieser Barriere liegt. Ohne ein Temperaturgefälle gibt es gem. 1. Hauptsatz der Thermo- dynamik keinen Wärmestrom. Das bedeutet: ab 13:00 Uhr für 4 Stunden keine Wärmeverluste über die Außenwand.

Für die U-Werttheorie hat man in der Fourierschen Wärmeleitungsgleichung den Speicheranteil auf 0 gesetzt; nicht weil es in der Praxis so ist, sondern damit sich die Theorie rechnen lässt: q = U (θi –θe).

In der zensierten Wikipedia wird erklärt: „Die Definitionsgleichung setzt stationäre Verhältnisse voraus und ist nicht geeignet, die jeweils momentane Wärmestromdichte q(t) bei zeitlich veränderlichen Temperaturen zu berechnen. So treten etwa bei einem Erwärmungsvorgang aufgrund der Wärmespeicherfähigkeit des Bauteils Verzöge-rungseffekte ein, die beim Versuch, die Oberflächenwärmeströme mittels Gleichung zu berechnen, unberücksichtigt bleiben. Beim darauffolgenden Abkühlvorgang tritt der Fehler jedoch im umgekehrten Sinne auf. Wenn Erwärmung und Abkühlung symmetrisch zueinander erfolgen, heben sich die beiden Fehler auf.“

Aus dieser Argumentation wird abgeleitet, dass es letztendlich keinen Unterschied mache, ob man den Wärmestrom stationär oder instationär betrachte. Dazu werden Messgrafiken gezeigt, wo mittels modulierter Temperatur ein instationärer Fall vorge-gaukelt wird. Das ist die passende Messvorrichtung zur Theorie, jedoch ist die Außen- wand ein paar Einflussgrößen mehr ausgesetzt als nur der Außentemperatur.

Das Wetter besteht auch nicht nur aus der Außentemperatur. Noch dazu besteht ein mitunter großer Unterschied zwischen arithmetischem und geometrischem Mittel (Durchschnitt und Median).

Die Grafik zur Auswertung der Messreihe erläutert dies anschaulich: der Aufheizvor- gang erfolgt schneller, der Abkühlvorgang ist langsamer. Das verdeutlichen die Neigungen der gelben und der blauen Linie (keine Symmetrie). Diese Verzögerung ist auf das Speichervermögen zurückzuführen. Dies bedeutet: Energiegewinn. ClimateCoating^® ThermoProtect verringert die Energieverluste über die Fassade und unterstützt die solaren Gewinne über die Außenwand („endothermische Effekte“).