Energiesimulator glEN

Der Energiesimulator erstellt für unterschiedliche Fenster eine Schätzung der jährlichen Energiekosten für Heizung, Kühlung und Beleuchtung. Der CO2-Ausstoss, die Behaglichkeit und die Tageslichtnutzung werden verglichen. 
Die Vorteile der Fenstersanierung bezüglich Energieverbrauch und Komfort sowie die Wichtigkeit einer individuellen Planung des sommerlichen Hitzeschutzes werden aufgezeigt.

Haftungsausschluss (Disclaimer)

  1. Die Resultate der Modellrechnungen sind als Schätzungen zu betrachten, welche auf Annahmen und Vereinfachungen basieren. Eingangsgrössen für die Berechnungen bezüglich Gebäudeeigenschaften und Nutzerverhalten können vom Benutzer weitgehend angepasst werden. Oftmals sind Gebäudeeigenschaften nur mit begrenzter Genauigkeit bestimmbar und die Nutzung nur verallgemeinert erfassbar. Die Energiebedarfs- und Kostenschätzungen sind als grobe Richtwerte zu betrachten und können gegenüber realen Situationen substantiellen Abweichungen unterliegen. Energiepreise können sich zeitlich ändern. Ausserordentliche meteorologische Ereignisse sowie klimatische Veränderungen werden den tatsächlichen Energiebedarf beeinflussen.
     
  2. Das vereinfachte Gebäudemodell ersetzt in keiner Weise weder professionelle Gebäudesimulationen noch Normenwerke zur Auslegung von Gebäudetechnik, Schutz vor sommerlicher Überhitzung oder dergleichen.
     
  3. Der Autor übernimmt keinerlei Gewähr hinsichtlich der inhaltlichen Richtigkeit, Genauigkeit, Aktualität, Zuverlässigkeit und Vollständigkeit der Informationen.
     
  4. Haftungsansprüche gegen den Autor, Glas Trösch und ihre Hilfspersonen, wegen direkten oder indirekten Schäden materieller oder immaterieller Art, welche aus dem Zugriff oder der Nutzung bzw. Nichtnutzung der veröffentlichten Informationen, durch Missbrauch der Verbindung oder durch technische Störungen entstanden sind, werden ausdrücklich ausgeschlossen.
     
  5. Alle Resultate sind unverbindliche Schätzungen. Alle Berechnungsergebnisse und Angaben sind ohne Gewähr. Der Autor behält es sich ausdrücklich vor, die Berechnungsmodelle ohne gesonderte Ankündigung zu verändern, zu ergänzen, zu löschen oder die Veröffentlichung zeitweise oder endgültig einzustellen.
     
  6. Irrtum vorbehalten.

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  5. Wie behalten uns vor, die Standorteingaben für anonymisierte Statistiken zu verwenden.

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Kontakt

Fragen und Kommentare nehmen wir gerne entgegen unter: m.muoth(at)glastroesch.ch


Dank

Für hilfreiche Hinweise und für Unterstützung bedanken wir uns bei Marco Borer (Gruner AG), Heinrich Manz (HSLU), Peter Richner (Empa), Bruno Binder (Empa), beim Österreichischen Bundesamt für Eich- und Vermessungswesen (BEV), dem Schweizerischen Ingenieur- und Architektenverein (SIA, www.energytools.ch), Meteotest (Meteonorm meteonorm.com/), meteoblue (www.meteoblue.com) und beim Deutschen Wetterdienst (DWD www.dwd.de).


Referenzen

  • Dynamisches Modell: EN ISO 52016-1:2017 Gebäude-Energiebedarf Heizung und Kühlung
     
  • Präzisierung für dynamische transparente Bauteile, dynamische Wärmespeicherfähigkeit: SIA 2044:2019 Klimatisierte Gebäude - Standard-Berechnungsverfahren für den Leistungs- und Energiebedarf
     
  • Diffusstrahlungsintensität nach Ausrichtung: Hay, J. E., Davies, J. A. (1980). Calculation of the solar radiation incident on an inclined surface. In Proceedings of First Canadian Solar Radiation Data Workshop. Toronto.
     
  • Dynamische Wärmespeicherfähigkeit: EN ISO 13786:2017 Dynamisch-thermische Kenngrössen Bauteile
     
  • Keller: EN ISO 13370:2017 thermischer Kontakt mit dem Erdreich
     
  • Tageslichtnutzung: SIA 387/4:2017 Elektrizität in Gebäuden - Beleuchtung: Berechnung und Anforderungen
     
  • Nutzung: SIA 2024 Raumnutzungsdaten für Energie- und Gebäudetechnik

Modellbeschrieb

  • Nach Eingabe von Ort und Gebäudetyp wird eine Schätzung des Nutzenergiebedarfs für Heizung, Kühlung und Beleuchtung bei verschiedenen Verglasungsvarianten berechnet. Anhand der Heizungsart wird die einzukaufende Endenergie, die Energiekosten und der CO2-Ausstoss geschätzt.
     
  • Die benötigte Nutzenergie (Heizwärme, Kälte, Licht) wird durch ein stundenbasiertes dynamisches Gebäudemodell berechnet – anhand von typischen Klimadaten, sowie einstellbarer Eigenschaften des Gebäudes wie Fensterfläche, Wärmedämmung, Wärmespeicherfähigkeit, interne Wärmequellen und Luftaustausch.
     
  • Der Endenergiebedarf (z.B. Öl, Strom) ist abhängig von Art und Effizienz der Heiz- und Kühlsysteme und der Beleuchtung.
     
  • Die Kosten sind abhängig von den Energiepreisen. Sonstige Betriebs-, Unterhalts-, Finanzierungs- und Erneuerungskosten der Anlagen, sowie Eigenproduktion, staatliche Förderung und steuerliche Vorteile, werden nicht berücksichtigt.
     
  • Die CO2-Emissionsfaktoren (g/kWh) können vom Benutzer an die Herkunft der Energieträger angepasst werden.
     
  • Dieser vereinfachten Gebäudesimulation liegt ein Ein-Zonen-Modell zu Grunde in Anlehnung an die Norm EN ISO 52016-1:2017 mit Erweiterungen nach SIA 2044 und EN ISO 13370.
     
  • Solare Wärmeeinträge errechnen sich aus stündlichen Klimadaten für typische Jahre. Berücksichtigt werden die sonnenstandabhängigen Eigenschaften der Verglasung, optional mit Lamellenstoren (geregelt anhand der operativen Raumtemperatur).
     
  • Gebäudeeigenschaften, Nutzung, Heizungsart, Energiekosten und CO2-Emissionsfaktoren können vom Benutzer angepasst werden. So kann beispielsweise die Voreinstellungen der Stromkosten überschrieben werden, falls die Verbrauchskategorie oder die Produktwahl eine Präzisierung nahelegt. Die Heizungsanlage kann gewählt und der Nutzungsgrad angepasst werden, beispielsweise an Anlagenalter und Betriebsdauer.

  • Die Simulation erstellt Energiebilanzen für die stündlich variierenden Energieeinträge sowie die Wärmeabflüsse und -zuflüsse. Die Änderung der Raumtemperatur ist zudem abhängig von der Wärmespeicherfähigkeit und der Wärmeleitfähigkeit der Gebäudeelemente, sowie von den Wärmeübergängen zwischen Oberflächen und Luft.
     
  • Zu den Energieeinträgen gehören die Sonneneinstrahlung sowie Abwärme von Personen, Beleuchtung, Geräten und Warmwasserleitungen.
     
  • Wärmeflüsse werden berücksichtigt für den Luftaustausch mit der Umgebung, für die Wärmedurchgänge via Wände, Fenster und ggf. Dachbereichen, sowie vereinfacht als monatlich variierend für den Keller. Für die Aussenflächen wird die zusätzliche Wärmestrahlung an den Himmel berücksichtigt.
     
  • Die kurzzeitige Wärmespeicherung in Gebäudebauteilen wird modelliert indem z.B. die Wände rechnerisch in vier Schichten mit fünf Knotentemperaturen aufgetrennt werden.
     
  • Die Temperaturregelung erfolgt mittels der operativen Raumtemperatur (Mittelwert von Raumlufttemperatur und den flächengewichteten Oberflächentemperaturen).
     
  • Erreicht die operative Raumtemperatur den minimalen (oder maximalen) Sollwert der Innentemperatur, wird ausreichend stark geheizt (oder gekühlt) um den Sollwert nicht zu überschreiten.
     
  • Eine Nachtabsenkung der Temperatursollwerte, sowie Betriebsunterbrüche oder eine erhöhte Nachtlüftung sind nicht vorgesehen.
     
  • Das Ein-Zonen-Modell umfasst je nach Gebäudetyp bis zu 30 relevante Temperaturen.
     
  • Die Einschränkung auf eine einzelne thermische Zone erlaubt eine zügige Berechnung, stellt aber eine weitreichende Vereinfachung dar. Diese Annahme bedingt, dass alle Räume des Gebäudes mit derselben Raumtemperatur beschrieben werden. Bei ausgeprägten Unterschieden im Wärmeeintrag einzelner Räume und geringem Wärmeaustausch zwischen den Räumen wird der Kühlbedarf unterschätzt.

Der Wärmedurchgangskoeffizient der Fenster Uw wird nach EN ISO 10077-1 ermittelt. Dies beinhaltet die beiden Wärmedurchgangskoeffizienten der Verglasung Ug und des Rahmens Uf, sowie den linearen Wärmedurchgangskoeffizienten des Glasrandverbundes ψfg. Die Fenstergeometrie wird anhand der benutzerdefinierbaren Rahmenbreite und der Fensterhöhen je Fassadenseite abgeschätzt.

Der Wärmedurchgangskoeffizient der Verglasung Ug wird gemäss EN 673:2011 berechnet. Dies beinhaltet die Messung und Deklaration des Emissionsgrades gemäss EN 12898:2019.

Bei der Betrachtung von Wärmeflüssen ist der eingebaute Zustand der Fenster relevant. Daher wird eine weitere Wärmebrücke entlang des Einbauumfangs modelliert. Der zugehörige Wärmebrückenverlustkoeffizient des Fenstereinbaus ψe gilt entlang dem Aussenumfang des Rahmens.

Der Gesamtenergiedurchlassgrad (g-Wert) der Verglasung wird gemäss EN 410:2011 für senkrechten Strahlungseinfall bestimmt und zudem rechnerisch angepasst an den zeitlichen Verlauf des Einfallswinkels der solaren Strahlung. Berücksichtigt werden die Anzahl Scheiben und die typische Winkelabhängigkeit von Beschichtungen, sowie die Aufteilung in direkte und diffuse Strahlung. Verschattungen durch den Horizont (benachbarte Gebäude und Objekte, Gelände) werden grundsätzlich vernachlässigt, können jedoch durch Benutzereingaben grob miteinbezogen werden. Wählbare Verschattungen durch Dachüberstände und Lamellenstoren werden nach Sonnenstand berücksichtigt gemäss SIA 2044. Die optionalen Lamellenstoren sind wahlweise aussen- oder innenliegend und werden anhand der operativen Raumtemperatur gesteuert: Beim Anstieg der operativen Raumtemperatur werden die Rafflamellen 2 °C vor Erreichen der maximalen Solltemperatur heruntergelassen und in den Arbeitswinkel von 45° versetzt.

Die Tageslichtnutzung wird nach SIA 387/4:2017 berechnet. Ausgewiesen wird der Anteil am Beleuchtungsbedarf welcher mit Tageslicht anstelle von Kunstlicht gedeckt werden kann –  betrachtet nur für Nutzungszeiten während der die Sonne über dem idealen Horizont steht. Die Präsenzzeiten orientieren sich am Merkblatt SIA 2024.

  • Die Berechnungen basieren auf stündlichen Klimadaten nach Modellen für typische jährliche Witterungsbedingungen. Dem Standort werden die zeitlichen Verläufe der solaren Einstrahlung einer Wetterstation zugeordnet. Die Zuordnung geschieht gebietsweise.
     
  • Die Klimadaten umfassen die Anteile für direkte und für diffuse Strahlung bezogen auf die horizontale Fläche. Der SIA 2044:2019 folgend, werden für die benötigten Ausrichtungen (Nord, Ost, Süd, West, Dachneigungen 30°) die direkten und diffusen Strahlungsanteile aus den Klimadaten errechnet. Dazu wird hier das anisotrope Diffus-Strahlungsmodell von Hay&Davies verwendet.
     
  • Der Aussentemperaturverlauf wird entsprechend dem Höhenunterschied gegenüber der Wetterstation angepasst. Die Windverhältnisse werden vereinfacht als konstant betrachtet.

Die Unterscheidung in 'massive Bauart' oder 'Leichtbauweise' beeinflusst die dynamische Wärmespeicherfähigkeit des Gebäudes. Das dynamisch-thermische Verhalten der Wände und Böden wird nach SIA 2044:2019 modelliert und die Wärmekapazitäten gemäss EN ISO 13786:2017 mittels komplexer Zahlen als Näherung an die täglichen Schwankungen ermittelt. Die Beiträge von Mobiliar und innerer Trennwände wird abgeschätzt.

Der saisonal dynamische thermische Kontakt zum Erdreich wird für Jahresperioden nach EN ISO 13370:2017 bestimmt.
Dynamische stündliche Temperaturverläufe im gegebenenfalls vorhandenen Dachbodens werden separat modelliert.

Die Gebäudemodelle umfassen 4 Typen mit jeweils rechteckigem Grundriss: Einfamilienhaus, Reihenmittelhaus, Mehrfamilienhaus, sowie Bürogebäude.

Die Fensterflächen werden auf die Stockwerke gleichmässig verteilt. Der Anteil an Dachfenstern im bewohnten Dachstock des Reihenhauses kann angepasst werden. Der Dachboden des Einfamilienhauses ist unbewohnt. Reihenhaus und Einfamilienhaus können wahlweise einen unbeheizten Keller aufweisen, andernfalls wird das Fundament als beheizte Bodenplatte modelliert.
Für die typischerweise mehrstöckigen Mehrfamilienhäuser und Bürogebäude werden die Dachflächen und Fundamente vereinfacht als benachbarte beheizte Stockwerke simuliert.

Die Vorschläge zur Nutzung und dem Nutzerverhalten zur Berechnung der internen Wärmelasten, sowie deren tageszeitlichen Verläufen, unterscheiden sich für Wohn- und Bürogebäude. Sie orientieren sich am Merkblatt SIA 2024.

Die Gebäudenutzung und das Nutzerverhalten (Abwärme von Geräten, Lüftung, Personenanzahl, geforderte Temperatur-Sollwerte, Beleuchtungsstärke und -dauer) haben grossen Einfluss auf die geschätzte benötigte Nutzenergie. Die vorgeschlagenen normbasierten Luftwechselraten, beispielsweise, sind nur grobe Richtwerte und können im Einzelfall erheblich von den tatsächlichen Bedingungen abweichen.

Die effektiven Wärmelasten in einem Gebäude und das Nutzerverhalten, respektive gegebenenfalls die Regelung der Verschattungselemente, beeinflussen wesentlich die Auswahl der energieeffizientesten Verglasung.

Empfehlungen und Grundlagen


Fenster und Glasfassaden ermöglichen den Eintritt von Sonnenstrahlung ins Gebäudeinnere. Die Strahlung der Sonne an der Erdoberfläche umfasst sichtbares Licht (ca. 52 % des Energieeintrags) und unsichtbare Anteile (ca. 42 % Infrarot, 6 % Ultraviolett).
Im Winter unterstützt passive Solarenergienutzung die Raumheizung emissions- und kostenfrei. Im Sommer kann hoher Wärmeeintrag durch die Fenster jedoch zu unerwünschter Überhitzung der Innenräume führen.

Je kleiner der Gesamtenergiedurchlassgrad (g-Wert) der Verglasung ist, desto besser ist der sommerliche Hitzeschutz, aber desto kleiner sind die solaren Wärmegewinne während der winterlichen Heizperiode.

Der Klimawandel verschärft die Anforderungen an sommerlichen Schutz vor Raumüberhitzung und drängt zudem zu emissions-optimiertem Heizen. Betrieb und Entwurf von Gebäuden sollen den Bedarf für Heizung, Klimakälte und auch der Beleuchtung reduzieren.

Tageslicht fördert die menschliche Leistungsfähigkeit und kann zeitweilig künstliche Beleuchtung ersetzen. Sonnenschutzgläser reduzieren gezielt den Eintritt an unsichtbarer Sonnenstrahlung um der Überhitzung vorzubeugen während der Eintritt an Tageslicht möglichst hoch bleibt. Diese Selektivität kann durch das Verhältnis von Lichttransmissionsgrad zum Gesamtenergiedurchlassgrad beschrieben werden. Grosse Verglasungsflächen mit vorteilhaft hochgelegener Platzierung, Dachfenster, sowie helle Farben für Lamellenstoren und Raumoberflächen für können zur Versorgung mit Tageslicht beitragen. Grosse Raumtiefen sind vorteilhaft für kühles Raumklima– jedoch herausfordernd für die Tageslichtnutzung.

Die Umgebung kann massgeblich das Mikroklima beeinflussen, z.B. durch Reflexionen und Wärmestrahlung von benachbarten Gebäuden, Verkehrs- oder Wasserflächen, sowie durch Verschattung und Kühlung auf Grund von Gewächsen. Dach- und Fassadenbegrünungen vermögen das Gebäude direkt zu beschatten und durch Verdunstung kühlend zu wirken. Photovoltaik-Anlagen können ebenfalls beschatten und zudem Energie über das Elektrizitätsnetz abführen – oder den Eigenbedarf der Kühlsysteme decken.

Der Einsatz von Kühlsystemen kann, insbesondere bei Wohnbauten, durch staatliche Vorgaben eingeschränkt sein. Klimaanlagen können zu Geräuschbelastungen führen, störende Luftströmungen hervorrufen und bedingen typischerweise eine Abführung von Kondenswasser. Klimaanlagen, respektive Wärmepumpen mit reversiblem Betriebsmodus, können substantielle Investitions- und Folgekosten verursachen. Die Nachtauskühlung des Gebäudes kann durch nächtlich freie Luftzirkulation oder mechanische Lüftung gefördert werden.

Intelligente automatisierte System können für den Nutzer das nächtliche und morgendliche Lüften oder das Schliessen der Verschattungselemente übernehmen. Prädiktive Gebäudeautomation, respektive vorausschauendes Benutzerverhalten, kann den Energieverbrauch entscheidend reduzieren und das Wohlbefinden begünstigen.

Schutz vor sommerlicher Überhitzung kann erreicht werden durch aussenliegende Beschattung (Lamellenstoren, Markisen, Dachüberstände, Fensterleibungen, seitliche Finnen, Pflanzen). Oftmals muss jedoch auf aussenliegende sommerliche Verschattung verzichtet werden aus Gründen der Windbelastung, Ästhetik, Gebäudeform, Aussichtsbewahrung oder des Unterhalts- und Reinigungsaufwandes. Innenliegende Verschattung vermag den solaren Wärmeeintrag nur geringfügig zu reduzieren.

Selektive Sonnenschutzbeschichtungen wie SILVERSTAR SELEKT, COMBI oder SUPERSELEKT reduzieren den im Sommer unerwünschten Strahlungsanteil der Sonne durch Reflexion und Absorption. Dies ist insbesondere wichtig für das Raumklima in Gebäuden mit hohem Glasanteil mit Ausrichtung West, Ost und trotz steilem Sonnenstand auch Süd. Sehr kritisch sind Räume mit Übereck-Verglasung. Fenster gegen Süden reduzieren den Heizbedarf im Winter und sind tragen im Sommer weniger zu sommerlicher Überhitzung bei als West- oder Ost-Fenster (Süd-Fenster: hoher Sonnenstand vereinfacht die Verschattung oder zumindest vorteilhaft steigende Reflexion; West-Fenster: nachteilige zeitliche Überlagerung von Einstrahlung und Aussentemperaturverlauf; Ost-Fenster: Einstrahlung zeitlich nachteilig lange vor nächtlicher Abkühlung).

Saisonal- und tageszeitlich steuerbarer Hitze- und Blendschutz sind mit Lamellen im Scheibenzwischenraum von SILVERSTAR CONTROL oder mit schaltbarem Fassadenglas wie SILVERSTAR eyrise® möglich. Querstege und Hauptlamellen von OKASOLAR 3D ermöglichen einen saisonal angepassten Wärmeeintrag und verhindern störende Blendung durch Direktstrahlung während das angenehme diffuse Tageslicht genutzt werden kann.

Die sommerliche Nachtauskühlung durch Öffnen von Fenstern über Nacht und am Morgen kann den Kühlbedarf reduzieren, jedoch ist dies oftmals durch Strassenlärm oder Sicherheitsbedenken eingeschränkt.

Moderne Gebäude sind gut abgedichtet um Wärmeverluste durch Zugluft zu minimieren. Das Abführen von Wasserdampf und die Frischluftzufuhr kann von Komfortlüftungen mit Wärmerückgewinnung übernommen werden. Bei manueller Lüftung ist auf ausreichende Belüftung zu achten um Kondensation und Schimmelpilzbefall zu verhindern.

Während der Heizperiode sind dauerhaft gekippte Fensterflügel zu vermeiden, weil der Luftaustausch viel länger dauert, die Räume auskühlen und somit teure Heizwärme verschwendet wird. Es besteht sogar das Risiko von Tauwasserbildung an ausgekühlten Objekten.

Für effizienteren Luftaustausch sorgt Stosslüften, also Querlüften (Durchzugslüftung), mittels mehrerer geöffneter Fenster, vorzugsweise 4- bis 5-mal täglich während je 5 Minuten. Ein nahezu kompletter Luftaustausch wird zügig erreicht. Wände, Decken und Möbel kühlen sich kaum ab und die Luft erwärmt sich rasch wobei sich die relative Luftfeuchtigkeit reduziert.

Tauwasser an der Innenseite im Fensterrandbereich kann ausgelöst werden durch mangelnde Lüftung und/oder ungenügende Wärmedämmung (veraltete Abstandhalter, Wärmebrücken im Rahmen, Verglasung ohne Beschichtung). Das Isolierglas-Randverbundsystem ACSplus (Anti Condensation System) erzielt eine verbesserte Wärmedämmung im Fensterrandbereich im Vergleich zu herkömmlichen Abstandhaltern.

Morgendlicher grossflächiger Beschlag auf der Aussenseite kann bei hochwärmenden Isoliergläsern auftreten. Wenn die Aussenseite nachts stark abkühlt und wegen der sehr guten Wärmedämmung vom Rauminneren wenig aufgewärmt wird, kann sich Kondensat bilden, insbesondere bei kalter Nacht und feuchtem Morgen. Kondensat auf der Aussenseite zeugt von guter Wärmedämmung des Fensters und stellt keinen Mangel dar. Aussenbeschichtungen wie FREEVISION T vermögen Aussenkondensation zu reduzieren.

Berechnung: Begriffe & Erläuterungen


  • Tageslichtanteil: Geschätzter jährlicher Anteil von Tageslicht an der Gesamtbeleuchtung während Tageszeiten mit Beleuchtungsbedarf: Relative Einsparung an Energiebedarf für Kunstlicht dank Tageslichtnutzung. Dies entspricht dem Anteil des Beleuchtungsbedarfs welcher mit Tageslicht anstelle von Kunstlicht gedeckt werden kann. Die Tageszeit wird angenommen als Stunden mit Sonnenhöhe >0°. Berechnung gemäss:  (1 - benötigte jährliche kWh für Kunstlicht / virtuell benötigte jährliche kWh für Kunstlicht falls es keine Sonne geben würde zu Tageszeiten) ∙ 100%
     
  • Behaglichkeit: Geschätzter Behaglichkeitswert basierend auf gewichtetem Hitzeempfinden über 24 °C und gewichtetem Kälteempfinden auf Grund von kalten Innenoberflächen der Fenster sowie gewichtetem Kaltluftabfall in Fensternähe.
     
  • Übertemperaturgradstunden werden berechnet aus der Überschreitung der Bezugstemperatur und der zeitlichen Dauer. Bei einer operativen Raumtemperatur von z.B. 30 °C und einem Bezugswert von 25 °C beträgt die Übertemperatur 5 °C (Temperaturdifferenz). Dauert eine solche Temperatur-Überschreitung 4 Stunden, dann ergeben sich als Vergleichsgrösse 20 Übertemperaturgradstunden. Gemäss Anforderungen der DIN 4108-2 sind für Deutschland maximal 1200 jährliche Übertemperaturgradstunden für Wohngebäude, respektive 500 K∙h/a für Nichtwohngebäude zulässig.

  • Länge: Gebäudeinnenmass entlang Längsachse. Der Dachfirst für Einfamilienhäuser ist entlang der Längsachse. Der Dachfirst für Reihenhäuser ist quer zur Längsachse.
     
  • Breite: Gebäudeinnenmass quer zur Längsachse
     
  • Längsachse: Die Längsachse beschreibt die Orientierung des Gebäudes mit rechteckigem Grundriss: Bei einer Ost-West-Längsachse sind die Fassadenseiten welche der "Länge" zugeordnet sind entlang der Ost-West-Richtung ausgedehnt und ihre Flächennormalen zeigen gegen Norden/Süden. Beim Reihenhaus zeige die Längsachse von Aussenfassade zu Aussenfassade.
     
  • Stockwerke: Anzahl Geschosse ohne Kellergeschoss. Beim Reihenhaus werden mindestens 2 Stockwerke gefordert.
     
  • Raumhöhe: Innenmass von Boden bis Decke
     
  • Bauweise: Die Bauweise beeinflusst die Wärmespeicherfähigkeit des Gebäudes.
     
  • massive Bauweise: Eine massive Bauweise wird wie folgt als Kompaktfassade modelliert: Aussenputz, Aussenwärmedämmung EPS, 1/3 Einheit Beton, 1 Einheit Backstein, Innenputz. Die Dicken werden geschätzt gemäss der gesamten Wanddicke und dem Wärmedurchgangskoeffizienten.
     
  • Leichtbauweise: Eine Leichtbauweise wird wie folgt als Kompaktfassade modelliert: Aussenputz, Aussenwärmedämmung EPS, 14.5 Einheiten isolierter Holzrahmen mit Holzwollplatte und Zwischensparrendämmung, 1 Einheit Holzplatte, Innenputz. Die Dicken werden geschätzt gemäss der gesamten Wanddicke und dem Wärmedurchgangskoeffizienten.
     
  • Dicke Aussenwand: Gesamtdicke der Aussenwand. Basierend auf dieser gesamten Wanddicke und dem Wärmedurchgangswiderstand der Wand wird die Dicke der Wärmedämmschicht geschätzt. Annahme Isolationsmaterial: Expandiertes Polystyrol (EPS) mit Wärmeleitfähigkeit λ = 0.040 W/(m∙K). Der verbleibenden Wanddicke wird anteilsmässig 3/4 Modulbackstein und 1/4 Stahlbeton zugewiesen bei massiver Bauweise; respektive eine Holzkonstruktion zugewiesen bei Leichtbauweise. Der Maueraufbau von aussen nach innen ist Putz 0.6 cm, EPS, Beton dünn, Modulbackstein dick, Putz 0.6 cm. Respektive bei Leichtbauweise: Aussenputz 0.6 cm, EPS, 14.5 Einheiten isolierte Holzkonstruktion mit 0.071 W/(m∙K), 1 Einheit Holzplatte mit 0.13 W/(m∙K), Innenputz 0.6 cm. Bei kompakterer Wärmedämmung (z.B. Polyurethan-Hartschaum, Vakuumdämmplatte) sollte die Wanddicke erniedrigt werden um die wärmespeichernden Wandanteile nicht zu überschätzen.
     
  • Dicke Decken/Boden: Die Geschossbodendicke gilt für die Dicke der Bodenplatten und der Geschossdecken.
     
  • Wärmedurchgangskoeffizient der Aussenwand: Typische U-Werte für Aussenwände: 0.17 W/(m2∙K) [SIA 2024:2015 Standardwert], Zielwert 0.10 W/(m2∙K), Bestand 1.0 W/(m2∙K); erhöhte Anforderung 0.15 W/(m2∙K) [EnergieSchweiz 2018]. Da der wärmespeichernde Anteil der Wanddicke auf Grund des U-Wertes der Wand und der Wanddicke geschätzt wird, soll der U-Wert stimmig zu Wanddicke sein. Annahme: Wärmedämmmaterial EPS mit λ = 0.040 W/(m∙K)
     
  • Wärmedurchgangskoeffizient Dach: Typische U-Werte: 0.17 W/(m2∙K) [Anforderung EnergieSchweiz 2018], erhöhte Anforderung: 0.15 W/(m2∙K)

  • Kellerwandhöhe über Erdreich: Höhe der Kellerwände oberhalb der Oberkante des Erdreichs.
     
  • Wärmedurchgangskoeffizient der Kellerdecke/oder Bodenplatte: Wärmedurchgangskoeffizient der Bodenplatte (zwischen Innenraum und Kellergeschoss). Typische U-Werte: 1.7 W/(m2∙K) ungedämmt, 0.47 W/(m2∙K) 60 mm EPS; 0.22 W/(m2∙K) 160 mm EPS; MuKEn14 Umbau: U ≤ 0.28 W/(m2∙K)
     
  • Kellerfenster: Die Kellerfenster werden als total verschattet angenommen. Der Wärmedurchgangskoeffizient der Kellerfenster kann separat erfasst werden für die Referenz und die neuen Verglasungen.
     
  • Wärmedurchlasskoeffizient des Perimeters (Kellerwand): Wärmedurchlasskoeffizient der Kellerwände mit allfälligen Dämmschichten in Kontakt mit Erdreich, ohne Erdreich. Im Gegensatz zum Wärmedurchgangskoeffizient, beinhaltet der Wärmedurchlasskoeffizient nur den Widerstand der Wärmeleitung in Wand und Dämmschichten, ohne konvektiven Wärmeübergangswiderstand an der luftseitigen Oberfläche. Λ = 1/R = λ/d, d.h. Wärmeleitfähigkeit/Dicke. Typische Werte: 0.25 W/(m2∙K) [Anforderung EnergieSchweiz 2018], 0.2 W/(m2∙K)  [KfW 55 Niveau], 0.30 W/(m2∙K) [Gebäudeenergiegesetzt (GEG), erstmalig und Erneuerung], 0.40 W/(m2∙K) [OIB-330.6-026/19 OIB-Richtlinie 6, Neubau], 3.5 W/(m2∙K) für ungedämmte Betonwand (25 cm, mit Noppenbahn).
     
  • Längenbezogener Wärmedurchgangskoeffizient Ψwf für den Verbindungsbereich zwischen Wand und Bodenplatte (Kellerdecke): Längenbezogener Wärmedurchgangskoeffizient (Ψ-Wert, "Psi"-Wert) der Wärmebrücke des Verbindungsbereichs zwischen Wand und Bodenplatte (Geschossdecke zwischen Innenraum und Keller; respektive erdberührende Bodenplatte). Typische Werte: -0.18..0.44 W/(m∙K) für Keller unbeheizt, 0.11..1.06 W/(m∙K) für Keller beheizt, -0.13..0.41 W/(m∙K) für nicht unterkellert, jeweils abhängig von Dämmdicke und Position, Geometrie und Wärmeleitfähigkeit der tragenden Elemente [Wärmebrückenkatalog, Bundesamt für Energie BFE, 2002, 3.4 Sockel], 0.20 W/(m∙K) [Grenzwert SIA 380/1].
     
  • Kellerbodenplatte: Der Wärmedurchlasskoeffizient der Kellerbodenplatte mit allfälligen Dämmschichten in Kontakt mit Erdreich ist fix auf 0.28 W/(m2∙K) gesetzt und entspricht den Anforderungen der MuKEN2018 bei mehr als 2 m Tiefe im Erdreich.
     
  • Luftaustausch pro Stunde im Kellergeschoss: Luftwechselrate je Stunde des Kellergeschosses, ohne Wärmerückgewinnung. Für Wärmerückgewinnung siehe 'Luftaustausch'.
     
  • Wärmeleitfähigkeit Erdreich: Typische Wärmeleitfähigkeiten des Erdreichs sind 1.5 W/(m∙K) für Ton, 2 W/(m∙K) für Kies, 3.5 W/(m∙K) für Fels gemäss ISO 13370:2017
     
  • Volumenbezogene Wärmekapazität des Erdreichs: Typische volumenspezifische Wärmekapazitäten des Erdreichs betragen 3∙106 J/(m3∙K) für Ton, 2∙106 J/(m3∙K) für Kies oder Fels gemäss ISO 13370:2017.

  • Fensterflächenanteile: Die Fensterflächenanteile bezüglich der Aussenwandfläche werden je Fassadenseite erfasst. Der prozentuale Anteil beinhaltet die Verglasung und die Fensterrahmen, ist also auf das lichte Mass der Wandöffnung bezogen. Dachgibel zählen zur Aussenwandfläche. Kellerfenster werden separat betrachtet. Dachfenster für Reihenhaus werden miteinbezogen. Typische Fensterflächenanteile liegen für Wohnbauten bei 15 bis 60 %, für Bürogebäude bei 40 bis 80 %.
     
  • Fensterhöhe: Mittlere Höhe der Fenster mit nördlicher Ausrichtung. Bezogen auf das lichte Mass der Wandöffnung (inklusive Fensterrahmen).
     
  • Anteil Dachfenster: Beim Reihenhaus wird der Anteil der Dachfenster an Fensterfläche je Ausrichtungsseite mit Dachneigung eingegeben. Beispiel: 0.25 bei ostseitig 4 m2 Fensterfläche ergeben für die Dachausrichtung Ost-West: 1 m2 Dachfensterfläche und 3 m3 vertikale Fenster in Ostfassade.

  • Anzahl Personen: Anzahl Personen im Gebäude bei Vollbelegung. Die stündliche Präsenz ist modelliert in Anlehnung an SIA 2024.
     
  • Interne Wärmelasten: Wärmelasten innerhalb des Gebäudes durch Geräte als maximaler Stundenwert für Geräteprofile mit täglich 6.1 Volllaststunden bei Wohnen und 8.3 Volllaststunden für Büronutzung. Gemäss SIA 2024 typisch für Wohnen: Bestand 10 W/m2, Standard 8 W/m2, Zielwert 4 W/m2; respektive für Büro: Bestand 15 W/m2 (Grossraumbüro 19 W/m2, Sitzungszimmer 3 W/m2), Standard 7 W/m2, Zielwert 3 W/m2. Geräte werden nach Präsenz gemäss SIA 2024 betrieben.
     
  • Beleuchtungsstärke: Referenzwert der Beleuchtungsstärke für die Leistungsberechnung. Typische Werte liegen bei 100 bis 500 Lux für Wohnen und 300 bis 1000 Lux für Arbeitsbereiche.
     
  • Leuchten-Lichtausbeute: Die Systemlichtausbeute von Leuchten ist der Quotient aus dem abgegebenen Lichtstrom [Lumen] und der aufgenommenen elektrischen Leistung [W] unter Berücksichtigung von gegebenenfalls nötigen Vorschaltgeräten. In Raumbereichen ausserhalb der mit Tageslicht versorgten Nutzfläche bleiben die Leuchten eingeschaltet bei Anwesenheit. Die Präsenz entspricht nutzungsspezifisch den Stunden in Anlehnung an SIA 2024. Angenommen wird eine Konstantlichtregelung.
     
  • Luftaustausch: Der stündliche energetisch wirksame Luftwechsel ohne Wärmerückgewinnung beinhaltet die Infiltration (Fugen) und den Luftwechsel durch Fensterlüftung oder Lüftungsanlage. Typisch: 2 Luftwechsel/h Maximum Altbau, 1 Luftwechsel/h Fenster gekippt (nicht empfohlen wegen grossem Wärmeverlust), 0.2 Luftwechsel/h Neubau.
     
  • Um eine Komfortlüftung mit Wärmerückgewinnung ohne sommerlichen Bypass nachzustellen, kann der Luftwechsel reduziert werden. Zum Beispiel: Bei Wärmerückgewinnungsgrad von 0.8 werden anstelle der tatsächlichen 0.3 Luftwechsel pro Stunde nur 0.3 ∙ (1 - 0.8) = 0.06 Luftwechsel pro Stunde eingegeben.
     
  • Luftaustausch Dachstock: Die Luftwechselrate des nicht konditionierten Dachbodens beim Einfamilienhaus ist fix auf 1 pro Stunde gesetzt. Übliche Luftwechselraten zwischen nicht konditioniertem Raum und Aussenumgebung liegen gemäss EN ISO 13789:2017, Tabelle 7, zwischen 0.1 bis 10 pro h. 1 pro h entspricht 'gut abgedichtet und kleine Lüftungsöffnungen'.
     
  • Innentemperatur-Sollwert min.: Minimaler Sollwert der operativen Innentemperatur welcher mittels Heizungsanlage nicht unterschritten werden soll. Die operative Temperatur ist der Mittelwert aus Raumlufttemperatur und mittlerer Oberflächentemperatur der umgebenden Flächen. Die Heizleistung entspricht der benötigten Wärmeleistung um den Solltemperaturbereich einzuhalten. Die Leistung wird als verfügbar betrachtet, ungeachtet der tatsächlichen Leistungsfähigkeit der installierten Systeme.
     
  • Innentemperatur-Sollwert max.: Maximaler Sollwert der operativen Innentemperatur welcher mittels Kühlanlage nicht überschritten werden soll. Die operative Temperatur ist der Mittelwert aus Raumlufttemperatur und mittlerer Oberflächentemperatur der umgebenden Flächen. Die Kühlleistung entspricht der benötigten Kühlleistung um den Solltemperaturbereich einzuhalten. Die Leistung wird als verfügbar betrachtet, ungeachtet der tatsächlichen Leistungsfähigkeit der installierten Systeme.
     
  • Übertemperatur-Bezugswert: Bezugswert der operativen Innentemperatur für Übertemperaturgradstunden. Die Bezugstemperatur ist gemäss DIN 4108-2 abhängig von der Klimaregion und liegt für Deutschland bei 25 bis 27 °C.

  • Aussenliegende Storen: Äusserer Sonnenschutz: Aussenliegende Lamellenstoren vom Steuerungs-Typ I gemäss SIA 387-4: Motorbetrieben mit manueller Betätigung. Bei hoher operativer Raumtemperatur werden die Lamellen komplett gesenkt und gehen in Arbeitsposition mit Lamellenwinkel 45°.
     
  • Innenliegende Verschattung: Innerer Sonnenschutz: Innenliegende Lamellenstoren vom Steuerungs-Typ I gemäss SIA 387-4: Motorbetrieben mit manueller Betätigung. Bei hoher operativer Raumtemperatur werden die Lamellen komplett gesenkt und gehen in Arbeitsposition mit Lamellenwinkel 45°.
     
  • Ganzjährige Verschattung: Ganzjährige externe Verschattung durch immergrüne Pflanzen oder Gebäude, je Fassadenseite wählbar.
     
  • Saisonale Verschattung: Saisonale Verschattung durch laubwerfende Bäume, je Fassadenseite wählbar.
     
  • Dachüberstand: Der Dachüberstand (auch Dachüberhang oder Dachvorsprung genannt) trägt zur saisonalen und tageszeitlichen Verschattung bei, je Fassadenseite wählbar. Vereinfachend wird der Dachüberstand als waagerecht sowie ausgedehnt angenommen und für jedes Stockwerk angesetzt (Vordächer resp. Verschattungselemente). Zur Abschätzung des Einflusses vom Sturz (obere waagerechte Begrenzung bei Fenstern) kann der vertikale Abstand klein gewählt werden. Die Verschattung durch die seitliche Laibung wird hier vernachlässigt.
     
  • Dach-Abstand: Vertikaler Abstand zwischen der Fensteroberkante (Maueröffnung) und dem Überhang (Dach, Verschattungselement, oder ähnlich). Zur Abschätzung des Einflusses vom Sturz (obere waagerechte Begrenzung bei Fenstern) kann der vertikale Abstand klein gewählt werden. Die Verschattung durch die seitliche Laibung wird hier vernachlässigt.

  • Nutzenergie: Energie welche genutzt werden kann, z.B. die Heizwärme die dem Wohnraum zugeführt wird.
     
  • Endenergie: Energie welche dem System 'Gebäude' zugeführt wird, z.B. die Energie des Heizöls welches beim Endkunden dem Heizsystem zuführt wird, um die benötigte Nutzenergie bereitzustellen.
     
  • Die eingesetzte Endenergiemenge ist grösser als die benötigte Nutzenergie bei Verlusten (z.B. heisse Abgase). Für Wärmepumpen ist die Endenergiemenge jedoch kleiner als die Nutzenergiemenge, da die Wärmeabgabe dank der zusätzlich aus der Umgebung gesammelten Wärmemenge grösser ist, als die eingesetzte höherwertige Endenergie.
     
  • Die Bereitstellung von Endenergie kann Energiewandlungs- und Übertragungsverluste beinhalten. Die Vorketten umfassen z.B. Förderung des Rohöls, Verschiffung, Raffinierung zu Heizöl und Transport.
     
  • Heizung: Die Art des Heizsystems bestimmt den vorgeschlagenen Nutzungsgrad der Heizung. Weitere Heizsysteme wie Fernwärme, Geothermie, Solarthermie oder saisonale Wärmespeicher können durch geeignete Eingaben für Nutzungsgrad, Preis und Emissionsfaktor abgebildet werden.
     
  • Nutzungsgrad der Heizung: Der Jahresnutzungsgrad des Heizsystems (beziehungsweise die Jahresarbeitszahl für Wärmepumpen) gibt an, wie viel nutzbare Energie ein Heizsystem über einen Zeitraum von einem Jahr aus den eingesetzten Energieträgern zur Verfügung stellen kann. Die Jahresarbeitszahl beinhaltet Wärmeverluste, Hilfsantriebe und Teillastbetrieb. Daher ist sie kleiner als die Leistungszahl (COP - coefficent of performance) welche für Gerätevergleiche verwendet wird.
     
  • Die Art der Wärmeverteilung und insbesondere die Rücklauftemperatur können den Nutzungsgrad beeinflussen. Fussbodenheizungen eignen sich besonders gut um die Rücklauftemperatur für Wärmepumpen vorteilhaft tief zu halten.
     
  • Nutzungsgrad Klimakälte: Der Jahresnutzungsgrad des Kühlsystems (beziehungsweise die Jahresarbeitszahl) gibt an, wie viel nutzbare Energie ein Kühlsystem über einen Zeitraum von einem Jahr aus der eingesetzten elektrischen Energie zur Verfügung stellen kann. Da ein Kühlsystem eine Wärmemenge verschieben kann welche die eingesetzte Energie übersteigt, liegt der Nutzungsgrad über 1.
     
  • Gesamtkosten für Heizöl inklusive Steuern und Abgaben. Preise sind grundsätzlich abhängig von Abnahmemenge, Anbieter und Standort. Ohne Kosten für Kaminreinigung und Tankrevision.
     
  • Gesamtkosten für Gas inklusive Steuern und Abgaben. Preise sind grundsätzlich abhängig von Abnahmemenge, Anbieter und Standort. Ohne Kosten für Kaminreinigung und Grundtarife.
     
  • Gesamtkosten für Holzpellets inklusive Steuern und Abgaben. Preise sind grundsätzlich abhängig von Abnahmemenge, Anbieter und Standort. Ohne Kosten für Kaminreinigung und Lagerhaltung.
     
  • Gesamtkosten für Strom: Mittlerer Strompreis inklusive Steuern und Abgaben wie Netznutzung. Ohne Grundtarife und Elektroinstallationskontrolle.
     
  • Der CO2-Emissionsfaktor für Heizöl, Gas oder Brennholz [kg/kWh] steht für den verursachten CO2 Ausstoss beim Bedarf an Brennstoff (Endenergie). Auch alle Vorketten sind zu berücksichtigen, wie z.B. Brennstoff-Gewinnung und Transport. Der Nutzungsgrad verknüpft den Endenergiebedarf (nötige Brennstoffmenge) mit dem Nutzenergiebedarf (nötige Heizwärmeabgabe an Raum).
     
  • Der CO2-Emissionsfaktor für elektrische Energie [Gramm CO2-Äquivalent pro kWh] steht für den verursachten CO2 Ausstoss beim Bedarf von Endenergie für den Betrieb von Beleuchtung, Klimagerät oder Wärmepumpe. Auch alle Vorketten sind zu berücksichtigen, wie z.B. Brennstoffgewinnung und Transport. Der Emissionsfaktor ist stark abhängig vom jeweiligen Strommix (z.B. Anteile Wasserkraft, Kohle). Der inländische Produktionsmix der Schweiz 2019 lag zwischen 100-256 g/kWh. Das Deutsche Gebäudeenergiegesetz (GEG) setzt den Emissionsfaktor für netzbezogenen Strom auf 560 g/kWh. Gemäss dem Deutschen Umweltbundesamt lag der Emissionsfaktor für den Strommix 2019 bei 408 g/kWh, Tendenz sinkend. Typische Werte in [g/kWh] sind: Windenergie 7-10, Kernenergie 6-22, Wasserkraft 3-11, Photovoltaik 18-43 (respektive tiefer bei gutem Strommix im Herstellungsland), Gas 600, Kohle 900-1200. Der Emissionsfaktor für den tatsächlichen Liefermix ist saisonal und tageszeitlich variabel sowie witterungs- und bedarfsabhängig.

  • Für die vier Vergleichsvarianten können jeweils separat folgende Eigenschaften gewählt werden: die Verglasung mit Wärmedämm- und/oder Sonnenschutz-Beschichtungen, das Material der Abstandhalter mit dem entsprechenden längenbezogenen Wärmedurchgangskoeffizienten des Glasrandverbunds, die Fensterrahmenbreite mit dem Wärmedurchgangskoeffizient des Fensterrahmens, sowie der Wärmebrückenverlustkoeffizient des Fenstereinbaus.
     
  • Referenzfenster: Für die Referenzvariante kann aus dem Alter der Fenster der Vorschlag der bestehenden Verglasung generiert werden. Die geringste Wärmedämmwirkung wird von einer Einscheiben-Verglasung ohne Beschichtung erreicht:
    '1-fach, unbeschichtet'.
    '2-fach' bezeichnet die Anzahl Scheiben im Mehrscheibenisolierglas.
    '2-fach & Wärmedämmbeschichtung' bezeichnet ein Mehrscheibenisolierglas mit der Beschichtung SILVERSTAR EN2plus und Edelgas-Füllung (Argon, 16 mm Scheibenzwischenraum).
     
  • Variante Wärmeschutz: Für die Vergleichsvariante 'Wärmeschutz' sind zeitgemässe 3-fach Isoliergläser mit Wärmedämmbeschichtung vorgesehen (SILVERSTAR EN2plus und Ar-Füllung). Im Expertenmodus können die lichttechnischen und strahlungsphysikalischen Kennzahlen beliebig angepasst werden.
     
  • Variante Wärme- und Sonnenschutz: Insbesondere bei Gebäuden mit hohem Glasanteil und hohen internen Lasten sind Sonnenschutzbeschichtungen vorteilhaft, insbesondere bei beschränkten Verschattungsmöglichkeiten. Zur Auswahl stehen selektive Beschichtungen mit funktionalen Silber-Dünnschichten. Gleichzeitig zum reduzierten Wärmeeintrag durch Sonnenstrahlung bieten sie dank dem tiefen Emissionsgrad hervorragende Wärmedämmung bei Kälte und Hitze. Sommerliche Überhitzung kann durch tiefen g-Wert reduziert werden. Die vorgeschlagenen Verglasungsaufbauten entsprechen 3-fach Isoliergläsern mit der Sonnenschutzbeschichtung auf Position 2 und einer Wärmedämmbeschichtung auf Position 5. (4 mm EUROFLOAT mit Beschichtung / 14 mm Ar / 4 mm EUROFLOAT / 14 mm Ar / 4 mm EUROFLOAT mit EN2plus). Im Expertenmodus können die Kennzahlen beliebig angepasst werden.
     
  • Variante Wärme- und gewichteter Sonnenschutz: In der letzten Variante können die Verglasungen und Beschichtungen je Himmelsrichtung gewählt werden. Dies ermöglicht bei Bedarf höhere solare Wärmegewinne im Winter durch eine Verglasung mit hohen g-Wert in der Südfassade. Im Westen ist bei grossem Fensteranteil ein niedriger g-Wert zu bevorzugen um sommerliche Überhitzung durch tageszeitliches Zusammentreffen von Raumtemperaturverlauf, Aussentemperaturverlauf und hoher Einstrahlung wegen abendlich nahezu senkrechten Sonneneinfallswinkeln entgegen zu wirken.

Der Lichttransmissionsgrad der Verglasung ist der Anteil der durchgelassenen sichtbaren Sonnenstrahlung bei senkrechtem Einfall. Die Vorschläge sind hier gemäss EN 410:2011 bestimmt.

Der Gesamtenergiedurchlassgrad (g-Wert) der Verglasung umfasst die Wärmeeinträge durch Transmission der solaren Strahlung und durch sekundäre Wärmeabgabe nach innen als Folge von Absorption der solaren Strahlung. Ein g-Wert von 0.6 = 60 % bedeutet, dass bei senkrechtem Einfall ein Anteil von 0.6 der auftreffenden Solarstrahlung als Strahlung und Wärme ins Rauminnere gelangt. (engl. Solar Heat Gain Coefficient, SHGC). Die Vorschläge sind hier gemäss EN 410:2011 bestimmt.

Der Lichtreflexionsgrad der Verglasung entspricht dem reflektierten Anteil der sichtbaren Sonnenstrahlung und ist hier relevant bei Lamellenstoren. Eingabe in Prozent.

Der Wärmedurchgangskoeffizient Ug der Verglasung (glazing) beinhaltet die Wärmedämmeigenschaften der (Mehrfach-)Verglasung ohne Randbereich. Die Wärmeübergänge durch Strahlung, Leitung und Konvektion an der Aussenfläche der Verglasung, im (edel-)gasgefüllten Scheibenzwischenraum und an der raumseitigen Fläche der Verglasung können vereinfacht nach EN 410:2011 für Referenzbedingungen berechnet werden. Reale Ug-Werte sind jedoch zeitlich abhängig von Umgebungstemperaturen und Strahlungseigenschaften, Gas-Temperaturen und Fensterhöhen, Windgeschwindigkeiten und Strömungsverhalten der Fenstereinbausituation inklusive Storensystemen.

Material Abstandshalter: Materialwahl für den Distanzhalter zwischen den Glasscheiben des Mehrscheiben-Isolierglas, welcher den Scheibenzwischenraum definiert und eine substantielle Wärmebrücke des Fensters ist. Moderne Warme-Kante-Abstandhalter auf Kunststoff-Basis, wie im Randverbundsystem ACSplus verwendet, reduzieren Wärmeverluste und innenseitige Kondensation.

Glasrandverbund: Der längenbezogene Wärmedurchgangskoeffizient des Glasrandverbunds beschreibt die Wärmebrückenwirkung der Abstandhalter und Versiegelungen am Umfang von Mehrscheiben-Isoliergläsern. Die Länge des Umfangs bezieht sich auf das Glaslichtmass.

Die Fensterrahmenbreite ist hier die Distanz zwischen Maueröffnung und Glasbereich mit Durchsicht. Der Fensterrahmenanteil wird für jede Fassadenansicht separat behandelt. Angezeigt wird der gemittelte Anteil für alle Fassadenansichten unter generierten Fenstergrössen und Fensterteilungen geschätzt auf Grund des Fensteranteils. Typische Werte für Fensterrahmenanteile sind 20% für grosse Fenster, 60% für kleine Fenster. Kleine Rahmenanteile verbessern die Wärmedämm-Eigenschaften moderner Fenster.

Fensterrahmen: Der Wärmedurchgangskoeffizient des Fensterrahmens ist abhängig von der Materialwahl und den Hohlräumen innerhalb der Rahmenkonstruktion. Typische Werte liegen bei 0.8 - 2.5 W/(m2∙K)

Fenstereinbau: Der Wärmebrückenverlustkoeffizient des Fenstereinbaus ist wirksam entlang des Einbauumfangs (Aussenumfang des Fensterrahmens). Ψe liegt typischerweise zwischen 0.4 W/(m∙K) (nicht überdämmter Rahmen) und 0.1 W/(m∙K) (überdämmter Rahmen). Bei optimal überdämmtem Einbau sind leicht negative Koeffizienten erreichbar. Der Grenzwert für den Fensteranschlag bei Neubauten gemäss MuKEn 2014 liegt bei 0.15 W/(m∙K).

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