Heizlast im Altbau: warum Sandstein und Ziegel nicht dasselbe sind
Warum die amtliche Pauschaltabelle den Unterschied nicht kennt – und was das für die Größe Ihrer Wärmepumpe bedeutet.
Auf meinem Schreibtisch liegen manchmal zwei Heizlastberechnungen für dasselbe Gebäude. Eine stammt aus einem Heizungsangebot, die andere aus meiner eigenen Aufnahme. Beide berufen sich auf DIN EN 12831. Die Ergebnisse liegen mehrere Kilowatt auseinander.
Der Unterschied entsteht nicht beim Rechnen. Er entsteht davor, bei den Zahlen, die in die Rechnung hineingehen. Und ein Teil davon lässt sich am Gebäude klären, bevor irgendjemand ein Gerät auswählt.
Was in der amtlichen Tabelle wirklich steht
Wer den Wandaufbau nicht untersucht, darf auf Pauschalwerte zurückgreifen. Die stehen in der Bekanntmachung der Regeln zur Datenaufnahme im Wohngebäudebestand vom 8. Oktober 2020. Für die Baualtersklasse bis 1918 gibt es dort eine einzige Zeile für massives Mauerwerk. Sie lautet: „Massivwand aus Vollziegeln, wenig oder nicht porösem Naturstein, Kalksandstein, Bimsbetonvollsteinen oder vergleichbaren Materialien."
Vollziegel und Naturstein stehen also in derselben Zeile. Unterschieden wird allein nach Wandstärke: bis 20 Zentimeter 2,8 W/(m²K), zwischen 20 und 30 Zentimetern 1,8, über 30 Zentimeter 1,5.
Ein 50 Zentimeter starkes Bruchsandsteinhaus und ein 38 Zentimeter starkes Vollziegelhaus bekommen damit denselben Wert.
Wozu dieser Wert passt
Dieselbe Bekanntmachung enthält weiter hinten Beispielaufbauten. Die erste besteht aus Außenputz, 38 Zentimeter Vollziegelmauerwerk mit einer Rohdichte von 1.800 Kilogramm je Kubikmeter und einer Wärmeleitfähigkeit von 0,81 W/(mK), dazu Innenputz.
Rechnet man diese Wand nach, landet man bei einem U-Wert um 1,5. Der Beispielaufbau zeigt also, dass der Pauschalwert für Wände über 30 Zentimeter sehr gut zu einer 38 Zentimeter starken Vollziegelwand passt. Der Naturstein steht in derselben Zeile, ohne dass sich der Wert ändert.
Der Unterschied zwischen den Materialien
Alter Vollziegel hat eine Wärmeleitfähigkeit um 0,81 bis 0,99 W/(mK). Für Sandstein nennen die Regelwerke je nach Rohdichte Werte von etwa 1,6 bis 3,4. Das Landesamt für Geologie und Bergbau Rheinland-Pfalz hat Buntsandstein gesteinskundlich vermessen und kommt im Mittel auf 1,9 bis 2,2, mit Einzelwerten zwischen 1,0 und 3,3.
Sandstein leitet Wärme also etwa zwei- bis dreimal so gut wie alter Ziegel. Gut heißt hier: schlecht für den Bewohner.
Was das an einem konkreten Haus bedeutet
Ich rechne das an einem Gebäude durch, wie es mir hier häufig begegnet. Freistehendes Einfamilienhaus, rund 140 Quadratmeter beheizt, Baujahr vor 1918, etwa 150 Quadratmeter Außenwandfläche. Dach in den Achtzigern mit der damals üblichen dünnen Dämmung versehen, Fenster aus derselben Zeit, Kellerdecke ungedämmt. Norm-Außentemperatur minus elf Grad. Die Werte für Dach, Fenster und Kellerdecke stammen aus derselben amtlichen Tabelle, jeweils in der Altersklasse des Bauteils.
Mit dem Pauschalwert 1,5 für die Außenwand ergibt sich eine Heizlast von rund 14,3 Kilowatt.
Rechne ich die Wand als Vollziegel mit 38 Zentimetern, komme ich auf 14,3 bis 15,7 Kilowatt.
Rechne ich sie als Sandstein mit 50 Zentimetern, komme ich auf 16,7 bis 19,1 Kilowatt.
Bezogen auf die Wohnfläche sind das 102 bis 112 Watt je Quadratmeter beim Ziegel und 119 bis 136 beim Sandstein. Beides liegt im Bereich dessen, was für teilsanierte Altbauten plausibel ist.
Entscheidend ist, dass sich die beiden Bänder nicht überschneiden. Und dass der Pauschalwert am unteren Rand des Ziegelbandes liegt, also unterhalb des gesamten Sandsteinbandes.
Warum das über eine Gerätebaugröße entscheidet
Luft-Wasser-Wärmepumpen für Einfamilienhäuser gibt es nicht stufenlos. Marktüblich sind Leistungsstufen um fünf, sechs, acht, zehn, zwölf und sechzehn Kilowatt.
Der Pauschalwert führt mit 14,3 Kilowatt noch auf das kleinere der beiden infrage kommenden Geräte. Das reale Sandsteinhaus liegt mit 16,7 bis 19,1 darüber. Der Unterschied zwischen den Materialien ist damit genau die Schwelle zwischen zwei Baugrößen, und die kostet gerätebezogen zwischen zwei- und fünftausend Euro.
Was ich am Gebäude leisten kann und was nicht
Hier möchte ich ehrlich sein, weil an dieser Stelle gern zu viel versprochen wird.
Ich kann die Wärmeleitfähigkeit Ihres Steins nicht messen. Dafür bräuchte es eine Probe im Labor, und das macht für ein Einfamilienhaus niemand. Die Streuung innerhalb des Sandsteins bleibt bestehen, in der Rechnung oben sind das rund zweieinhalb Kilowatt.
Was ich leisten kann, ist anderes und trotzdem viel:
Die Wandstärke messen. Sie ist das Kriterium, nach dem die Tabelle selbst unterscheidet, und in überschlägigen Rechnungen wird sie oft nur geschätzt.
Das Material ansprechen. Bruchstein, Werkstein oder Ziegel erkennt man am Bauteil. Diese Zuordnung erlaubt eine wesentlich realistischere Eingrenzung des Bereichs, in dem die Außenwand liegt.
Die richtige Tabellenzeile wählen. Die Bekanntmachung kennt mehrere: massives Mauerwerk, Fachwerk mit Natursteinausfachung, sonstige massive Aufbauten, zweischalige Wände. Bei einem Pfälzer Altbau mit Anbauten sitzt nicht jede Wand in derselben Zeile.
Das Objektive aufnehmen. Heizkörpernischen, für die die Bekanntmachung den doppelten Wandwert ansetzt. Den richtigen Referenzort für die Norm-Außentemperatur, der zwischen Rheinebene und Haardtrand um mehrere Kelvin auseinandergeht. Die tatsächlichen Hüllflächen statt geschätzter. Sichtbare Durchfeuchtung.
Und schließlich die Bandbreite ausweisen, statt sie zu verschweigen. Die Tabelle liefert einen Punktwert ohne Fehlerangabe. Ich liefere eine Spanne und sage dazu, woran sie hängt.
Das ist untersucht worden
Man muss mir das nicht glauben. Das Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung hat 94 Energieausweise für Wohngebäude überprüft und dabei den gesamten Ausstellungsprozess nachvollzogen, von der Beschaffung der Datengrundlagen bis zur Berechnung. Ergebnis: Die Ausweise waren in nicht unerheblichem Maß fehleranfällig, teils mit großen Abweichungen gegenüber den tatsächlichen Verbrauchswerten.
In der Liste der Hauptursachen bei den Bedarfsausweisen steht ausdrücklich die Verwendung von Erfahrungswerten nach Baualtersklassen, wenn der Bauteilaufbau im Detail nicht bekannt ist, dazu die Annahme unterschiedlicher Wärmedurchgangskoeffizienten und die Häufung mehrerer Annahmen übereinander.
Zwei Einschränkungen gehören dazu. Die Untersuchung betrifft Energieausweise, nicht Heizlastberechnungen; die Datengrundlage ist dieselbe, der Zweck ein anderer. Und sie stammt aus der Zeit der Energieeinsparverordnung 2007. An der Systematik der Pauschalwerte hat sich seither nichts Grundlegendes geändert, der Befund ist also übertragbar, aber nicht mehr neu.
Wie häufig eine Baualtersklasse konkret falsch zugeordnet wird, sagt die Studie nicht. Sie benennt die Fehlerquelle, nicht ihre Häufigkeit.
Wann sich der Aufwand nicht lohnt
Daraus folgt ein Kriterium, das ich meinen Kunden nenne, bevor sie mich beauftragen: Die genaue Aufnahme lohnt sich, wenn die Bandbreite eine Baugrößengrenze überschreitet.
Landen das untere und das obere Ende der Spanne auf demselben Gerät, ist die Pauschale völlig ausreichend, und ich sage das auch. Liegt dazwischen ein Sprung, entscheidet die Aufnahme über zwei- bis fünftausend Euro Investition und über das Betriebsverhalten und den betriebskosten der nächsten zwanzig Jahre.
Zwei Fehler, die in verschiedene Richtungen zeigen
Ein weit verbreiteter Satz lautet, Wärmepumpen würden meistens zu groß geplant. Ein anderer, sie würden zu klein geplant. Beide stimmen unter bestimmten Bedingungen, und das ist der eigentliche Befund.
Der Pauschalwert der Tabelle zeigt beim Sandsteinhaus nach unten. Er weist eine bessere Wand aus, als tatsächlich dasteht.
Die gängigen Faustformeln zeigen dagegen nach oben. Wer über die Wohnfläche mit 100 bis 150 Watt je Quadratmeter rechnet oder den Verbrauch des alten Kessels heranzieht, landet meist zu hoch, weil der alte Kessel fast immer überdimensioniert war. Dazu kommen Sicherheitsaufschläge für Warmwasser und Sperrzeiten.
Diese beiden Fehler heben sich manchmal auf und addieren sich manchmal. Vorher weiß niemand, welcher Fall vorliegt. Genau darin liegt der Sinn einer Berechnung: Wer richtig auslegt, braucht keine Aufschläge.
Die Feldmessung stützt die Zurückhaltung an dieser Stelle. Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme hat vier Jahre lang 77 Wärmepumpen in Ein- und Zweifamilienhäusern vermessen. Viele Anlagen waren bezogen auf den Verbrauch überdimensioniert, die Heizstäbe übernahmen bei den Luft-Wasser-Geräten im Mittel nur 1,3 Prozent der elektrischen Arbeit. Unterdimensionierung ist im Feld also nicht das vorherrschende Problem. Bei einem unsanierten Sandsteinhaus, das nach Tabellenwert ausgelegt wurde, kann sie es sehr wohl sein.
Was es kostet und was es einspart
Eine überschlägige oder softwaregestützte Ermittlung nach Baualtersklasse liegt marktüblich bei etwa 100 bis 400 Euro. Eine raumweise Berechnung nach DIN EN 12831 mit Aufnahme der Bauteile vor Ort bei etwa 400 bis 800 Euro, im Paket mit dem hydraulischen Abgleich bei 750 bis 1.200 Euro. Der Mehrpreis für die genaue Variante liegt damit bei rund 300 bis 600 Euro.
Dem steht der Preissprung zur nächstgrößeren Leistungsklasse gegenüber. Je nach Hersteller und Anlagenkonzept macht er mehrere Tausend Euro aus, und er fällt einmalig bei der Anschaffung an.
Bei den laufenden Kosten bin ich zurückhaltend, weil dort viel behauptet wird. Die im Feld gemessenen Jahresarbeitszahlen der Luft-Wasser-Anlagen lagen im Mittel bei 3,4 und reichten von 2,6 bis 4,9. Wo eine Anlage in dieser Spanne landet, hängt an der Vorlauftemperatur, der Hydraulik, der Wärmequelle, dem Warmwasseranteil und dem Nutzerverhalten. Die Auslegung ist einer dieser Faktoren unter mehreren, und ihr Anteil lässt sich aus den Felddaten nicht herausrechnen. Wer Ihnen dafür eine Prozentzahl nennt, hat sie nicht gemessen.
Sagen lässt sich dies: Eine Anlage, die an kalten Tagen regelmäßig den Heizstab zuschaltet, arbeitet in diesen Stunden mit einer Arbeitszahl von eins. Und eine Anlage, die für ihre Aufgabe deutlich zu groß ist, taktet. Beides sind bekannte Fehlerbilder, deren Häufigkeit im Feld belegt ist, deren Kosten im Einzelfall aber niemand seriös vorhersagt.
Die Berechnung spart keine Energie. Das Haus braucht, was es braucht. Sie verhindert die falsche Anschaffung und die falsche Erwartung, und sie kostet dabei einen Bruchteil dessen, was eine falsche Gerätewahl kostet.
Ein Hinweis zur Förderung, weil dort viel durcheinandergeht: Die energetische Fachplanung und Baubegleitung durch einen gelisteten Energieeffizienz-Experten wird mit fünfzig Prozent bezuschusst, beim Ein- und Zweifamilienhaus bis zu einer Höchstgrenze von 5.000 Euro förderfähiger Kosten. Beim reinen Heizungstausch ist die Baubegleitung allerdings kein eigener Fördertatbestand. Die Energieberatung für Wohngebäude wird mit fünfzig Prozent des Honorars gefördert, beim Ein- und Zweifamilienhaus bis 650 Euro.
Was ich offenlassen muss
Zwei Punkte kann ich nicht mit Zahlen belegen, und ich schreibe das lieber hin, als sie zu erfinden.
Wie stark Durchfeuchtung die Wärmeleitfähigkeit von Sandsteinmauerwerk konkret erhöht, ist in der zugänglichen Literatur nicht sauber beziffert. Dass sie es tut, ist unstrittig; für Mauerwerk allgemein wird ein bis zu dreißig Prozent höherer Heizwärmebedarf bis zur Austrocknung genannt. Ein belastbarer Zuschlag speziell für Sandstein existiert nicht.
Und es gibt keine Feldstudie, die den Effizienzverlust durch eine zu klein ausgelegte Wärmepumpe sauber vermisst. Die Größenordnungen, die dazu kursieren, sind gerechnet, nicht gemessen.
Was Sie tun können, wenn zwei Zahlen vorliegen
Fragen Sie nicht, welche höher ist, sondern woher die U-Werte der Außenwand stammen. Aus der Pauschaltabelle nach Baualtersklasse oder aus einer Aufnahme am Gebäude? Wurde die Wandstärke gemessen? Wurde das Material angesprochen? Welcher Referenzort liegt der Norm-Außentemperatur zugrunde und passt er zur Höhenlage? Wurde der Luftwechsel geschätzt oder mit einer Dichtheitsmessung belegt?
Eine belastbare Berechnung beantwortet diese Fragen in ihrer Dokumentation. Wenn eine der beiden Berechnungen die Angaben nicht ausweist, ist die Frage nach dem richtigen Ergebnis schon beantwortet.
Und noch ein Punkt: Die raumweise Heizlast ist etwas anderes als die Gebäudeheizlast. Für die Auswahl der Wärmepumpe brauchen Sie die Gebäudeheizlast, für die Auslegung der Heizflächen und den hydraulischen Abgleich die raumweise Berechnung. Wer nur eine der beiden hat, hat die halbe Grundlage.
Ich verkaufe keine Wärmepumpen. Für mich hat es keinen Vorteil, wenn das Gerät eine Nummer größer oder kleiner ausfällt. Für Gebäude im Raum Neustadt an der Weinstraße, um Landau und Speyer erreichen Sie mich über das Kontaktformular.
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FAQ
Frage: Warum steht Sandstein in der amtlichen Tabelle in derselben Zeile wie Vollziegel?
Antwort: Weil die Pauschalwerte der Bekanntmachung eine Vereinfachung sind. Sie fassen massives Mauerwerk aus Vollziegeln, wenig porösem Naturstein, Kalksandstein und vergleichbaren Materialien zusammen und unterscheiden nur nach Wandstärke. Für eine erste Einordnung reicht das. Für die Auslegung eines Geräts, das zwanzig Jahre laufen soll, ist der Materialunterschied zu groß.
Frage: Können Sie die Wärmeleitfähigkeit meines Sandsteins messen?
Antwort: Nein, dafür wäre eine Laborprobe nötig. Was sich am Gebäude klären lässt, ist die Wandstärke, das Material, der konstruktive Aufbau und der Feuchtezustand. Damit lässt sich bestimmen, in welchem Bereich Ihr Haus liegt. Eine Restunsicherheit bleibt, und die weise ich in der Berechnung aus.
Frage: Werden Wärmepumpen jetzt zu groß oder zu klein geplant?
Antwort: Beides kommt vor, und die Fehler zeigen in verschiedene Richtungen. Der Pauschalwert der Tabelle unterschätzt beim Sandsteinhaus. Die Faustformel über die Wohnfläche und die Auslegung nach dem alten Kessel überschätzen dagegen meist. In der Feldmessung des Fraunhofer ISE waren Überdimensionierung und Taktung das häufigere Problem. Welcher Fehler bei Ihrem Haus wirkt, zeigt nur die Berechnung.
Frage: Lohnt sich die genaue Berechnung finanziell?
Antwort: Sie lohnt sich, wenn die Bandbreite Ihres Gebäudes eine Gerätebaugröße überschreitet. Der Mehrpreis liegt bei rund 300 bis 600 Euro, der Sprung zur nächstgrößeren Leistungsklasse kann mehrere Tausend Euro ausmachen. Liegen unteres und oberes Ende der Spanne auf demselben Gerät, sage ich Ihnen, dass die einfache Variante reicht.
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Bekanntmachung der Regeln zur Datenaufnahme und Datenverwendung im Wohngebäudebestand vom 8. Oktober 2020 (BAnz AT 04.12.2020 B1): Tabelle 2 mit den Pauschalwerten für nicht nachträglich gedämmte opake Bauteile, Tabelle 13 mit den Beispielaufbauten.
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Autor: Diethelm Engler
Energieeffizienz-Experte - Baupraxis
Finanzökonom
Schwerpunkt: energetische Beratung von Altbauten
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