Der Fachbereich Bauphysik hat ermittelt, dass sich unbeheizte Wohnräume in einem durchschnittlichen deutschen Winter auf 7 bis 8°C abkühlen.

(WK-intern) – Auch wenn eine Gasknappheit in Deutschland höchst unwahrscheinlich ist, hilft richtiges Heizen und Lüften im Winter, Energie zu sparen und für ein angenehmes Raumklima zu sorgen.

Mara Geske, Raumklimaexpertin im Interview: »Jedes Grad, um das wir die Raumtemperatur senken können, spart Gas und damit Energiekosten«: 

Nach Angaben des Statistischen Bundesamtes setzten im Jahr 2019 rund 41 % der privaten Haushalte auf Erdgas für ihren Energiebedarf im Haushalt. Obwohl dieser Anteil rückläufig ist, bleibt Erdgas mit Abstand der häufigste Energieträger für Heizung, Warmwasserbereitung, Kochen und Bedienen von Elektrogeräten. Angesichts der Kürzung der russischen Gasversorgung fordert die Bundesregierung die privaten Verbraucher auf, ihren Energieverbrauch zu senken, um gut durch den kommenden Winter zu kommen. Aber wie können wir weniger Gas verbrauchen und gleichzeitig unsere Komfortstandards beibehalten?

Mit dem Ziel, den CO2-Ausstoß zu reduzieren, erproben und analysieren Forscherinnen und Forscher des Fachbereichs Bauphysik seit Jahren Möglichkeiten zur Verbesserung der Energienutzung in Bestandsgebäuden und Stadtgebieten. Ein Forschungsschwerpunkt ist die Simulation des Heiz- und Energiebedarfs durch das Forschungsprojekt »smood« anhand von Wohnquartieren in Thüringen. Testmodell des Projekts ist ein Mietshaus aus den 1970er Jahren in Buttelstedt, dessen Fenster und Wände in den 1990er Jahren saniert wurden. »In Deutschland gibt es eine Vielzahl von Wohngebäuden, die ähnlich gebaut sind und eine ähnliche Energieeffizienz aufweisen«, erklärt Mara Geske, Leiterin der Arbeitsgruppe »Energie« am Fachbereich Bauphysik. »Deshalb haben wir dieses Gebäude als Modell gewählt, um zu untersuchen, wie sich die Innentemperaturen in einem durchschnittlichen deutschen Winter entwickeln, wenn kein Gas zum Heizen zur Verfügung steht«.

Die Innentemperatur hängt von verschiedenen Faktoren ab

Auf Basis eines digitalen Architekturmodells und des für die Region typischen Wetterprofils wurde die Entwicklung der Innentemperaturen simuliert. Jede Wohnung wurde als eigene Wärmezone berechnet und sowohl externe Energiequellen (z. B. Sonnenenergie durch Fenster) als auch interne Energiequellen (z. B. elektrische Energie vom Herd, Laptop und Körperwärme der Wohnungsbewohner) berücksichtigt. Die Berechnungen ergaben, dass die Temperaturen einer Wohnung im Erdgeschoss mit drei Außenfenstern ohne Beheizung im Durchschnitt auf minimal 7 bis 8 °C absinken können.

»Die Innentemperatur hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie der Außentemperatur, der Bauweise und dem Sanierungszustand eines Gebäudes. Auch spielt es eine Rolle, ob die Außenwände ständig der Sonne oder dem Wind ausgesetzt sind«, ergänzt Geske. Die Simulation ist daher nur als Richtlinie zu verstehen. Auch das Verhalten der Bewohner beeinflusst den Energiebedarf maßgeblich. »Entscheidend ist, die Heizung je nach Wetter und Tageszeit individuell zu regeln und im Winter nur kurz zu lüften, damit die Innentemperatur nicht zu stark absinkt«, sagt der Experte. Außerdem sollte die warme Luft von Heizkörpern ungehindert strömen können, um Räume optimal zu beheizen. Zugluft an Fenstern und Türen sollte gut abgedichtet sein und Teppiche können für zusätzlichen Komfort sorgen.

Im Interview gibt Ingenieurin Mara Geske Tipps zum Energiesparen und zur Steigerung des Wohlbefindens auch bei kälteren Temperaturen.

Winter Without Gas: Bauhaus-Universität Weimar Researchers Simulate Indoor Climate

The Building Physics Department has determined that unheated living spaces cool down to 7 or 8°C during an average German winter. Although a gas shortage in Germany is extremely unlikely to occur, proper heating and ventilation in the winter help to save energy and ensure a comfortable indoor climate.

Mara Geske, indoor climate expert in an interview: »Each degree that we can lower room temperature by saves gas, therefore lowering energy costs«: https://www.uni-weimar.de/en/university/news/bauhausjournal-online/titel/mara-ge…

According to the Federal Statistics Office of Germany, approximately 41% of private households relied on natural gas for their household energy needs in 2019. Although this proportion is declining, natural gas remains by far the most common energy source for residential heating, heating water, cooking and operating electrical appliances. In light of the cut to Russian gas supply, the German government is calling upon private consumers to reduce their energy use in order to comfortably get through the upcoming winter. But how can we use less gas while maintaining our comfort standards?

Researchers at the Building Physics Department have been testing and analysing ways to improve the energy use in existing buildings and urban areas for years with the goal of reducing CO2 emissions. One area that their research has focussed on is the simulation of heating and energy requirements through the »smood« research project, which uses residential neighbourhoods in Thuringia. A 1970s apartment building in Buttelstedt, whose windows and walls were renovated in the 1990s, is the project’s test model. »There is a huge number of residential buildings in Germany that are similarly built and have a similar energy efficiency level«, explains Mara Geske, Head of the »Energie« working group at the Building Physics Department. »That’s why we chose this building as our model for studying how indoor temperatures develop during an average German winter when gas isn’t available for heating«.

Indoor Temperature Depends on Various Factors

The development of indoor temperatures was simulated based on a digital architectural model and the typical weather profile for the region. Each flat was calculated as its own thermal zone, and both external energy sources (e.g. solar energy through windows) and internal energy sources (e.g. electrical energy from the stove, laptop and body heat of the flats’ residents) were taken into account. The calculations showed that the temperatures of a flat on the first floor with three external windows could drop to a minimum of 7 or 8°C on average without being heated.

»The indoor temperature depends on various factors, such as the outdoor temperature, type of construction, and the renovation state of a building. Whether the exterior walls are constantly exposed to the sun or wind is also a factor«, Geske adds. The simulation should thus only be understood as a guideline. The behaviour of the residents also significantly influences the energy demand. »It is crucial to regulate heating individually based on the weather, time of day, and in the winter to ventilate only briefly so that indoor temperatures do not drop too low«, says the expert. Furthermore, the warm air from radiators should be able to flow freely in order to optimally heat rooms. Draughty windows and doors should be properly sealed and carpets can help provide additional comfort.

In an interview, engineer Mara Geske provides recommendations on how to save energy and improve our well-being, even in colder temperatures. 

For further information, please contact Mara Geske, head of the Building Physics Department »Energie« working group in the Faculty of Civil Engineering by phone:+49 (0) 36 43 / 58 34 39 or e-mail: mara.geske[at]uni-weimar.de

PR: Bauhaus-Universität Weimar

PB: Simulated course of the indoor temperature in an unheated winter case for a selected sample apartment / Grafic: Maria Hartmann, Bauhaus-Universität Weimar