Energie im Bauwesen ist ein Teilaspekt des Bauens, welcher dieses seit Anfang der 70er-Jahre nachhaltig beeinflusst hat. Bewusster Einsatz von Energie, insbesondere von Wärmeenergie bei der Herstellung, dem Betrieb, dem Unterhalt und der Renovation von Bauten ist ein zentraler Planungsbestandteil geworden. Das heutige Bauen stützt sich nach wie vor auf eine erfahrungsreiche, arbeitsteilige Organisation der Planung und Ausführung ab. Neuerungen und Verbesserungen in materiellen und technischen Bereichen des Bauens erfolgten schrittweise und scheinbar unmerklich, sodass man versucht ist anzunehmen, es habe sich nichts bedeutend Innovatives im Bausektor ereignet.

Der konstruktive Aufbau der wichtigsten Bauteile (Aussenwand, Dach, Fenster) hat sich aber im Laufe der Zeit deutlich verändert. Die Bautechnik weist nun einen hohen Standard auf und sie erfüllt auf hohem Niveau die aktuellen Anforderungen bezüglich Wärme-, Feuchte-, Schall- und Brandschutz.

Aus heutiger Sicht betrachtet werden die groben Entwicklungsstufen einzelner Bauteile, z.B. bezüglich ihrer wärmetechnischen Leistung, deutlich sichtbar.

Aussenwand

Vor 1900 Bruchsteinmauerwerk 50 bis 100 cm, mit U-Wert um 1,8 W/m2·K.
Um 1930 Etwa 40 cm dicke Mauerwerke mit U-Wert um 1,0 W/m2·K.
Um 1960 Backsteinmauerwerke, 30 bis 40 cm dick, mit U-Wert <1,2 W/m2·K).
Um 1970 Mehrschichtig (mit minimaler Wärmedämmung) aufgebaute Mauerwerke mit U-Wert um 0,6 W/m2·K.
Um 1980 Mehrschichtige und homogene Mauerwerke aus verschiedensten Materialschichten mit U-Wert zwischen 0,3 bis 0,5 W/m2·K.
Um 1990 Entwicklung hochwärmedämmender Aussenwandsysteme mit U-Wert < 0,2 W/m2·K.
2022 Aussenwandkonstruktionen mit U-Werten bis zu 0,1 W/m2·K, vermehrt auch vorfabrizierte Holzelemente.

Geneigtes Dach

Vor 1900 Kalter Estrich unter ungedämmtem Steildach. Oberste Geschossdecke aus leicht gedämmter Holzkonstruktion (z.B. 8 cm Schlacke über Schrägboden) mit U-Wert um 1,3 W/m2·K.
Um 1930 Gedämmtes Mansarddach mit U-Wert um 0,9 W/m2·K oder kalter Dachraum ohne Wärmedämmung.
Um 1960 Kalter Dachraum ohne spezielle Dämmmassnahmen.
Um 1970 Ausgebauter Dachraum mit wärmegedämmtem Dachaufbau, U-Werte zwischen 0,6 bis 0,8 W/m2·K, vornehmlich zweifach belüftete Konstruktion.
Um 1980 Ausgebauter Dachraum mit wärmegedämmtem, luftdichtem Dachaufbau als ein- oder zweifach belüftete Konstruktion, mit U-Wert um 0,3 W/m2·K.
Um 1990 Entwicklung von hochwärmedämmenden Steildachsystemen mit U-Wert < 0,2 W/m2·K.
2022 Mehrheitlich einfach belüftete Dächer mit U-Werten bis < 0,1 W/m2·K.

Fenster

Vor 1900 Holzfenster mit Einfachverglasung und Vorfenstern, Holzfenster mit Doppelverglasung, mit U-Werten zwischen 3,0 bis 5,0 W/m2·K.
Um 1930 Analog wie vor 1900.
Um 1960 Holzfenster mit Doppelverglasung, mit U-Wert um 3,0 W/m2·K.
Um 1970 Holzfenster mit Doppelverglasung oder 2-fach-Isolierglas, mit U-Werten um 2,5 bis 3,0 W/m2·K.
Um 1980 2- und Mehrfachisoliergläser (normaler Wärmeschutz, Sonnenschutzgläser) mit verschiedensten Rahmenmaterialien (Holz, Metall, Kunststoff), mit U-Werten von 1,5 bis 2,5 W/m2·K.
Um 1990 Entwicklung von hochwärmedämmenden Fenstersystemen mit U-Wert < 1,0 W/m2·K.
2022 Diverse Fensterrahmen mit Uf-Werten bis < 1,0 W/m2K und fast ausschliesslich 3-fach-Isoliergläser mit Ug-Werten ≤ 0,7 W/m2·K führen zu Fenster mit Uw-Werten < 1,0 W/m2·K.

Gebäudehülle

Vor 1900 Keine die Energieeffizienz betreffenden, gesetzlichen Anforderungen.
Um 1930 Analog wie vor 1900.
Um 1960 In den kantonalen Baugesetzen wird, wenn überhaupt, für Aussenwandkonstruktionen ein ausreichender Wärmeschutz von U < 1,2 W/m2·K gefordert.
Um 1970 Hinweise auf Wärmeschutzmassnahmen hygienischer und baulicher Art, ohne Zahlangaben, z.B. in SIA 180 «Empfehlung für Wärmeschutz im Hochbau». Für Einzelbauteile werden, je nach Höhenlage, Mindestvorschriften betreffend die U-Werte festgelegt, z.B. in Empfehlung SIA 271 «Flachdächer» von 0,35 bis 0,65 W/m2·K.
Um 1980 Minimalvorschriften für mittlere U-Werte. Diese sind meistens gepaart mit den Mindestvorschriften für Einzelbauteile gemäss Empfehlung SIA 180/1 «Winterlicher Wärmeschutz».
Erste Energiegesetze, z.B. im Kanton Basel.
Um 1990 Festlegung von Grenz- und Zielwerten für den Jahresverbrauch bei Standardnutzungen für ein Gebäude gemäss Empfehlung SIA 380/1 «Energie im Hochbau».
Als wichtigste Einflussgrössen werden berücksichtigt:

  • Geometrie und wärmetechnische Eigenschaften der Aussenbauteile
  • Klimadaten des Standortes
  • Vorgegebene Normalnutzung (Raumtemperaturen, Anzahl Personen, Warmwasser- und Stromverbrauch)
  • Jahresnutzungsgrad bei der Heizwärmeerzeugung
2022 Mustervorschriften der Kantone im Energiebereich (MuKEn) definieren den Mindeststandard des Wärmeschutzes mit Anforderungen an den Einsatz von erneuerbarer Energie. Nachweis des genügenden Wärmeschutzes mittels Einzelbauteilnachweis (U-Werte von einzelnen Bauteilen) oder mit dem Systemnachweis nach Norm SIA 380/1 «Thermische Energie im Hochbau» (Heizwärmebedarf des Gebäudes).
Weitergehende Anforderungen an die Energieeffizienz eines Gebäudes, meist in Verbindung mit dem Bedürfnis einer Zertifizierung, z.B. nach MINERGIE.
Weitergehende Optimierung der Gebäude gemäss «SIA-Effizienzpfad Energie» (SIA-Merkblatt 2040) mit dem Ziel der 2000-Watt-Gesellschaft im Gebäudebereich. Kriterien sind der Primärenergieverbrauch sowie die CO2-Emissionen für Erstellung, Betrieb und Mobilität.
Typische Gebäudesegmente einer weitverbreiteten Konstruktion aus den 70er-Jahren, mit erheblichen Wärmebrücken und hohem Transmissionswärmeverlust
Bild 1.3.1: Typische Gebäudesegmente einer weitverbreiteten Konstruktion aus den 70er-Jahren, mit erheblichen Wärmebrücken und hohem Transmissionswärmeverlust (linker Fassadenschnitt) bzw. einer optimierten Konstruktionssystematik, wie sie ab den 80er-Jahren üblich und erforderlich ist (rechter Fassadenschnitt).