VHF-Konstruktionen richtig bauen und bei der Wärmedämmung der Fassade Geld sparen und nachhaltig agieren

Wärmedämmung von Haus, Fassade, Dach und Boden - Mit der richtigen Unterkonstruktion richtig viel Geld sparen

19.01.2023
Johannes Huber
Expertenwissen,Nachhaltigkeit

Energiesparendes Bauen hat in den letzten Jahren enorm an Bedeutung gewonnen. Dabei steht neben allen Maßnahmen vor allem die Wärmedämmung von Haus, Fassade, Mauerwerk und Dächern, Fenstern und Bodenplatten im Fokus.

Gerade in der Gebäudehülle stecken sowohl beim Neubau als auch bei der Sanierung enorme Einsparpotentiale. Eine vorgehängte hinterlüftete Fassade überzeugt nicht nur durch Langlebigkeit, sie bietet außerdem Schutz vor Aufheizung des Gebäudeinnern im Sommer und vor Auskühlung und Wärmeverlust in der kalten Jahreszeit – die Fassaden sind also enorm energieeffizient und haben einen signifikanten Einfluss beim Thema Energiesparendes Bauen.

Das volle Potential fürs Energiesparen bei der Wärmedämmung der Fassade durch ein cleveres Gesamtsystem

Leider werden bei VHF-Aufbauten die einzelnen Komponenten häufig nur isoliert betrachtet – dabei schöpft erst ein cleveres Gesamtsystem das volle Einsparpotential bei der Wärmedämmung der Fassade richtig aus. Neben Wärmedämmung und Bekleidung ist die Unterkonstruktion mit das Bauteil, das am meisten energiesparen kann.

Um Bauteile hinsichtlich des Energieeinsparpotentials zu vergleichen, wird der sogenannte U-Wert herangezogen. Dieser gibt an, welcher Wärmestrom bei einer Temperaturdifferenz von je einem Kelvin gemessen auf einen Quadratmeter zwischen innen und außen hindurchfließt. Daraus ergibt sich die Einheit Watt pro Quadratmeter und Kelvin, kurz W/(m²K). Hier gilt: Je besser die Wärmedämmung von Fassade und Co, desto kleiner ist der U-Wert.

Warum hat die Unterkonstruktion einen so großen Einfluss auf den U-Wert?

Bei einer vorgehängten-hinterlüfteten Fassade (VHF) wird das Gebäude mit Wärmedämmung eingepackt und die Unterkonstruktion meistens zweiteilig ausgeführt. Das bedeutet: Man hat einzelne Konsolen, die an dem Verankerungsgrund (Mauerwerk, Beton etc.) befestigt werden und an denen dann vertikal oder horizontal laufende Tragprofile justiert und befestigt werden. Dadurch gewährleistet man eine perfekt justierte Ebene für die anschließende hinterlüftete Fassadenbekleidung.

Die Unterkonstruktionen (punktuelle Wandhalter/Konsolen) haben einen extrem hohen Einfluss auf die Wärmedämmung der Fassade und damit auf den U-Wert des Wandaufbaus. Die Unterkonstruktion durchdringt die Dämmung und verbindet als einziges Element Warm und Kalt miteinander. Sie bilden sogenannte punktuelle oder lineare Wärmebrücken.

Wärmebrücken sind all diejenigen Stellen in Gebäudebauteilen, die wärmedurchlässiger sind als andere Bauteile – Wärme wird also schneller transportiert und es kommt zu unerwünschten Wärmeverlusten. Es gibt materialbedingte, konstruktive (z.B.: Rolladen) und geometrische Wärmebrücken (z.B. Gebäudeecken).

Aber warum ist das so und womit hat das zu tun?

Unerwünschte Wärmebrücken in der Fassade sind meist auf die Eigenschaften des verbauten Materials zurückzuführen. In der Regel kommen Konsolen aus Stahl, Edelstahl, Aluminium oder Kunststoffen zum Einsatz.

Genau darin liegen die großen Unterschiede: Bei der Wärmeleitfähigkeit des eingesetzten Materials. 

Aluminium zum Beispiel hat eine Wärmeleitfähigkeit von 160 W/(mK) oder höher, Stahl hat etwa 50 und Edelstahl etwa 15- 20 W/(mK). Kunststoffe weisen hier sogar nur ca. 0,3-0,4 W/(mK) auf, haben aber den Nachteil, dass sie nicht brandbeständig und in der Fassade statisch weniger belastbar sind. (Aufgrund dieser Nachteile betrachten wir Kunststoff-Unterkonstruktionen im folgenden Rechenbeispiel nicht.)

Vergleicht man nun diese Eigenschaften bei gleichgroßer punktueller Fläche zum Verankerungsgrund, dann stellt man schnell Unterschiede zwischen den Wärmeleitfähigkeiten mit dem Faktor 3 bis 150 fest.

Aluminium führt im Vergleich zu Edelstahl – bei gleicher Grundfläche der Konsole – die Wärme ca. 10 x schneller ab und stellt somit eine gravierende Wärmebrücke dar. Das heißt, Aluminium leitet Wärme extrem ab und kühlt das Gebäude dauerhaft aus. Im Sommer passiert etwas anderes, was den genau gegenteiligen Effekt erzielt: Wärme dringt über die Wärmebrücken massiv ein und heizt das Gebäude auf.

Was bedeutet das konkret für das Thema Wärmedämmung der Fassade und wie hoch sind die Verluste wirklich?

Betrachten wir als konkretes Beispiel einmal ein Referenzgebäude mit 30m x 40m, 10m Höhe und 20% Fensteranteil. Dann kommen wir auf eine Fassadenfläche von ca. 1.120m².

Der U-Wert der Fassade beträgt mit einer Edelstahl-UK (z.B. TEKOFIX A++ passivhauszertifiziert) und 180mm Wärmedämmung (WLG 035) ca. 0,20 W/(m²K). Wird hingegen eine herkömmliche und hoch wärmeleitende Unterkonstruktion aus Aluminium eingesetzt, dann ist der U-Wert bei sogar ca. 0,32 W/(m²K) bei gleichem Dämmstoff: Der U-Wert ist mit einer Aluminiumunterkonstruktion ca. 60% schlechter und die Wärmeverluste gravierend.

Energieverluste am Beispiel des Standorts NRW – wie kann die Lösung in Bezug auf die Wärmedämmung der Fassade aussehen?

Um die Energieverluste für ein Jahr darzustellen, haben wir den Standort NRW (dort leben prozentual die meisten Menschen und es repräsentiert ein gutes Temperaturmittel) und die durchschnittlichen Kilokelvinstunden (KKH) pro Jahr ermittelt. Die Einheit beschreibt den Temperaturunterschied pro Jahr, der durch das Heizen ausgeglichen werden muss. Dieser Wert schwankt von Region zu Region und lässt sich über Tabellen und den/die Bauphysiker:in abfragen. Für NRW ergibt sich ein durchschnittlicher Wert von 80KKH.

Nehmen wir also unser Referenzgebäude mit ca. 1120m² Fassadenfläche und einer herkömmlichen und oft verbauten Unterkonstruktion aus Aluminium. Wie wir bereits wissen, entstehen durch Aluminiumkonsolen massive Wärmebrücken.

Wir rechnen also:  0,32 W/m²K x 80KKh x 1.120m² = 28.672 kWh Energie pro Jahr.

Für eine Fassadenlösung mit Edelstahlunterkonstruktion (Bsp. TEKOFIX A++) ergibt sich Folgendes:  0,20 W/m²K x 80KKh x 1.120m² =  17.920 kWh

Durch die Nutzung einer Aluminiumunterkonstruktion werden also pro Jahr 10.752 kWh mehr Energie verbraucht als mit einer Edelstahlkonsole (28.672 kWh-17.920 kWh=10.752 kWh)!

Auf 10 Jahre gerechnet sind das 107.520 kWh! Angaben des Bundesverbands der Energie- und Wasserwirtschaft (BDEW) zufolge kostet der Strom für Haushalte aktuell 37,30 Cent/kWh (Stand Juli 2022), für die Industrie 40,05 Cent/kWh. Somit beträgt das jährliche Einsparpotential rund 4.000 bis 4.300 Euro – auf 10 Jahre gerechnet sind das rund 40.000 bis 43.000€. 

Nicht einberechnet wird dabei der Aufwand für die Kühlung des Gebäudes in der warmen Jahreszeit, da die Aluminiumunterkonstruktion in den Sommermonaten auch Wärme ins Gebäude leitet.

Wie sieht also die Lösung für die Wärmedämmung der Fassade aus?

Ganz einfach:

  • Setzen Sie auf die richtige Unterkonstruktion. Wählen Sie in Abstimmung mit Expert:innen das richtige Unterkonstruktionssystem aus, berechnen Sie immer den effektiven U-Wert inklusive Unterkonstruktion.
  • Setzen Sie nur Konsolen und Systeme ein, die zum Beispiel passivhauszertifiziert sind.
  • Schreiben Sie niemals nur den Dämmstoff mit der Dicke aus, sondern immer den effektiven U-Wert inkl. der dazugehörigen Unterkonstruktion mit den jeweiligen Wärmebrücken.

Gemeinsam Energie sparen und die Welt etwas besser machen kann so leicht sein: Ziehen Sie den effektiven U-Wert als Vergleichsbasis zur Wärmedämmung Ihrer Fassade heran und sparen Sie Energie und Kosten.

Über den Autor

Johannes Huber ist Vertriebsleiter für Deutschland, Österreich und die Schweiz. Seine Vision ist es, individuelle Lösungen für einzigartige Gebäude zu finden. Neben seiner Tätigkeit im Vertrieb unterstützt Johannes die Produktentwicklung mit spannenden Ideen, das Projektgeschäft mit jahrelanger Erfahrung und arbeitet zudem eng mit dem Marketing zusammen.