Ansicht auf die Fassade des Beispielgebäudes im 3D-Modell: Die bunten Einfärbungen zeigen die Oberflächentemperatur des Objekts an. Grafik: Sven Daubert, Bauhaus-Universität Weimar

Bei einem durchschnittlichen deutschen Winter kühlen unbeheizte Wohnräume auf circa 7 bis 8°C herunter – dies belegt eine Simulation der Professur Bauphysik. Auch wenn ein Gasmangel in Deutschland äußerst unwahrscheinlich ist: Richtiges Heizen und Lüften im Winter hilft, Energie zu sparen und ein angenehmes Raumklima zu bewahren.

Laut Statistischem Bundesamt deckten im Jahr 2019 rund 41 Prozent der privaten Haushalte ihren Bedarf an Wohnenergie durch Erdgas. Obwohl dieser Anteil aktuell zurückgeht, bleibt Erdgas der mit Abstand wichtigste Energieträger, um Wohnräume zu heizen, Warmwasser aufzubereiten, zu kochen oder Elektrogeräte zu betreiben. Angesichts der gekürzten Gaslieferungen aus Russland forderte die Bundesregierung daher auch private Verbraucher auf, Energie zu sparen, um gut durch den Winter zu kommen. Doch wie können wir weniger Gas verbrauchen und zugleich unseren Wohnkomfort aufrechterhalten?

Forschende der Professur Bauphysik analysieren und erproben bereits seit Jahren Maßnahmen, um die Energiebilanz von Bestandsgebäuden und Stadtquartieren zu verbessern mit dem Ziel, CO2-Emissionen zu reduzieren. Ein Schwerpunkt der Forschung ist die Simulation des Heizenergie- und Strombedarfs, wie im Forschungsprojekt »smood« anhand von Wohnquartieren in Thüringen. Als Referenzobjekt dient ein Mehrfamilienhaus in Buttelstedt aus den 1970er Jahren, dessen Fenster und Außenwände in den 1990er Jahren saniert wurden. »In Deutschland gibt es einen sehr großen Anteil an Wohngebäuden, die in einer ähnlichen geometrischen und energetischen Qualität bestehen«, erläutert Mara Geske, Leiterin der AG Energie an der Professur Bauphysik. »Daher wurde das Haus als Muster gewählt, um zu überprüfen, wie sich die Raumtemperatur bei einem durchschnittlichen deutschen Winter entwickelt, wenn nicht durch Gas geheizt werden kann«.

Simulierter Verlauf der Innenraumtemperatur in einem unbeheizten Winterfall für eine ausgewählte Musterwohnung
Grafik: Maria Hartmann, Bauhaus-Universität Weimar

Raumklima abhängig von verschiedenen Faktoren

Auf Basis eines digitalen Architekturmodells sowie des ortstypischen Wetterprofils wurde die Temperaturentwicklung im Innenraum des Hauses simuliert. In den Berechnungen wurde jede Wohnung als eigene thermische Zone betrachtet und sowohl externe, z.B. Solarenergie durch Fensterflächen, als auch interne, bspw. Elektroenergie durch Herd, Laptop oder Körperwärme der Bewohner, Wärmeeinträge berücksichtigt. Dabei zeigte sich, dass die Temperaturen einer im ersten Obergeschoss befindlichen Beispielwohnung mit drei Außenwänden ohne Heizung auf ein Minimum von durchschnittlich circa 7 bis 8°C sinken würden.

»Das Raumklima ist abhängig von verschiedenen Faktoren wie den tatsächlichen Außentemperaturen, der Bauart und des Sanierungszustandes des Objektes. Ob die Außenwände und Fenster dauerhaft Sonne oder Wind ausgesetzt sind, spielt ebenfalls eine Rolle«, fügt Geske hinzu. Deshalb sei die Simulation lediglich als Richtwert zu verstehen. Hinzu komme: Auch das Verhalten der Bewohner hat einen wesentlichen Einfluss auf den Energiebedarf. »Entscheidend ist, die Temperaturregulierung der Heizung je nach Witterung und Tageszeit individuell auszurichten und im Winter lediglich kurz stoßzulüften, damit die Raumtemperatur nicht zu weit absinkt«, weiß die Expertin. Zudem sollte die warme Luft aus dem Heizkörper frei strömen können, um sich optimal im Raum zu verbreiten. Zugige Fenster und Türen sollten abgedichtet werden; Teppiche sorgen für zusätzliche Behaglichkeit.

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