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Klimagerechte Wohnhäuser

 

Kompakte Bauform


Eine kompakte Bauform trägt zusätzlich dazu bei, dass das zu beheizende Gebäudevolumen im Verhältnis zur Außenfläche (A/V-Verhältnis) gering ist und es als Folge dessen nur zu geringen Wärmeverlusten über die Außenwand kommt.

 

Aufgrund von Wärmetransporten über die Gebäudehülle steigt der Energiebedarf eines Gebäudes im Verhältnis zur Größe seiner wärmeabgebenden Außenfläche. Durch eine kompakte Bauform mit einer kleinen Oberfläche im Verhältnis zu seinem Volumen werden Transmissionswärmeverluste gering gehalten. Dabei werden die Transmissionswärmeverluste vor allem über die Außenwände und das Dach aufgrund der höheren Wärmeleitfähigkeit der Luft abgegeben, aber auch in geringerem Umfang in den Boden über das Fundament eines Hauses.

Bei gleicher Gebäudegeometrie ist aus diesen Gründen z.B. der Wärmeverlust eines aufstehenden Gebäudes größer als der eines identisch geformten, liegenden Gebäudes. Die Gebäudegeometrie hat außerdem Einfluss auf die Versorgung der Räume mit Tageslicht, die ebenfalls für den Gesamtenergiebedarf beim Wohnen von Bedeutung ist.

A/V-Verhältnis

Das A/V-Verhältnis (Außenfläche in m2 dividiert durch Volumen in m3) berechnet die Kompaktheit eines Gebäudes. Je kleiner das A/V-Verhältnis ist, umso kompakter ist das Gebäude und umso geringer ist der Energiebedarf. Der geringere Energiebedarf ergibt sich daraus, dass eine kleine Oberfläche weniger Wärme an seine Umgebung abgibt als eine große.

 

Grundsätzlich gilt: je größer das Volumen eines Gebäudes ist, umso kleiner ist das erreichbare A/V-Verhältnis. Verdichtete Bauformen weisen also ein günstigeres A/V-Verhältnis auf.

Weiteren Einfluss hat die Gebäudetypologie. Eine mehrgeschossige Blockrandbebauung hat einen Wert von etwa 0,25 - 0,35. Das A/V-Verhältnis eines eingeschossigen Winkelbungalows liegt hingegen bei etwa 1,2.

Gebäudegeometrie

Die Gebäudegeometrie variiert durch unterschiedliche Höhe, Länge, Tiefe oder Vor- und Rücksprünge. Ihre Beschaffenheit hat Einfluss auf den Transmissionswärmeverlust eines Gebäudes und somit auf seinen Heizenergiebedarf. Der geringere Energiebedarf eines kompakten Gebäudes ergibt sich daraus, dass eine kleine Oberfläche weniger Wärme an seine Umgebung abgibt, als eine große.

 

Mit steigender Gebäudehöhe verkleinert sich bei gleicher Grundfläche das A/V-Verhältnis. „Bei weniger als 2 - 3 Vollgeschossen ist ein sehr deutlicher Anstieg des A/V-Verhältnisses und damit des Heizwärmebedarfs feststellbar. [...] Dagegen ist bei mehr als 5 - 6 Vollgeschossen keine wesentliche Verbesserung des A/V-Verhältnisses mehr zu erwarten.“ (Wirtschaftsministerium Baden-Württemberg, "Solarfibel", 2007: 37)

 

Mit steigender Gebäudelänge verkleinert sich bei gleicher Gebäudetiefe und -höhe das A/V-Verhältnis. „Die Gebäude- / Zeilenlänge sollte aus energetischen Gesichtspunkten bei zweigeschossigen Gebäuden ca. 20 m, bei mehrgeschossigen Gebäuden ca. 30 m nicht unterschreiten. Eine Erhöhung der Länge des Baukörpers über 60 m hinaus ist dagegen energetisch kaum noch wirksam.“ (Wirtschaftsministerium Baden-Württemberg, "Solarfibel", 2007: 36)

 

Mit steigender Gebäudetiefe verkleinert sich bei gleicher Gebäudehöhe und -länge das A/V-Verhältnis. Eine zu große Raumtiefe verschlechtert jedoch die Besonnung und Belichtung der Räume und führt zu einem erhöhten Energiebedarf für die künstliche Belichtung. Allgemein wird angenommen, dass eine ausreichende Belichtung mit Tageslicht im Wohnungsbau nur bis zu einer Raumtiefe von ca. 6 - 7 m und damit bis zu einer Gebäudetiefe von ca. 12 - 14 m möglich ist. (s. Wirtschaftsministerium Baden-Württemberg, "Solarfibel", 2007: 36)

 

Vor- und Rücksprünge der Außenfläche vergrößern ebenfalls das A/V-Verhältnis. Das Gebäude verliert an Kompaktheit und durch die größere Oberfläche wird mehr Wärme an die Umgebung abgegeben. „Bei einem typischen zweigeschossigen Reihenmittelhaus mit 5 m Breite bewirkt ein Gebäudeversatz von nur 2 m bereits eine Erhöhung des A/V-Verhältnisses um knapp 20 %. Hierdurch wird der Heizwärmebedarf um ca. 8 % erhöht.“ (Wirtschaftsministerium Baden-Württemberg, "Solarfibel", 2007: 39)

 

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