Wintergarten

Geschichte der Sanitär-, Heizungs-, Klima- und Solartechnik
Abkürzungen im SHK-Handwerk
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Terrasse

Wohnen im
Wintergarten

Heizen - Lüften - Sonnenschutz

Glashäuser

Treibhauseffekt

GEG > Wintergarten

Ein Wintergarten bzw. Glashaus wird seit Jahrhunderten als "Sonnenfalle" genutzt. Im 16. Jahrhundert wurden ein Glashaus als Gewächshaus (Orangerie) zur Aufzucht von Pflanzen verwendet. Diese überdachten botanischen Gärten wurden freistehend oder an die Häuser gebaut. In der heutigen Zeit gehört ein Wintergarten durch die Entwicklung der Glasherstellung und der technischen Weiterentwicklung der Lüftungstechnik schon zu der "normalen" Ausstattung im gehobenen Wohnungsbau. Hier wird er hauptsächlich zu der Erweiterung der Wohnfläche verwendet und hat als Nebeneffekt die Nutzung der Sonnenenergie.
Schon seit Jahrtausenden wird die passive solare Architektur angewandt. Ein Beispiel mag das antike Griechenland vor rund 2.500 Jahren geben, das damals ebenfalls in einer Energiekrise steckte. Als Lösung für das Problem des immer knapper und teurer werdende Brennholzes wurde die verglaste Südfläche mit weitüberstehendem Vorbau entwickelt. Sokrates beschrieb dies so: "In Häuser, die nach Süden blicken, dringt die Sonne im Winter durch die Vorhalle bis in die Wohnräume vor und wärmt sie. Im Sommer jedoch hält das Dach der Vorhalle die Sonne ab und spendet kühlenden Schatten." > hier ein paar Beispiele   Quelle: Buch der Synergie - Achmed A. W. Khammas

Glashäuser gibt es in verschiedenen Ausführungen.

  • Wintergärten
  • Anlehngewächshäuser
  • Gewächshäuser
  • Orangerie
  • botanische Gärten
  • Mauergewächshäuser
  • Glaspavillons
  • Schwimmhallen

Terrassenüberdachung

Quelle: www.holzon.de

Der Einstieg zum Wintergarten ist eine Terrassenüberdachung oder ein Anlehngewächshaus. Diese Ausführungen reichen in den meisten Fällen schon nach kurzer Zeit nicht mehr aus, weil sie nur eingeschränkt als zusätzlicher Wohnraum genutzt werden können.

Anlehngewächshaus

Quelle: Ing. G. Beckmann KG

Terrasse
Eine Terrasse wertet nicht nur jeden Garten auf. Sie ist auch eine Wohlfühloase und ein Rückzugsort. Außerdem kann sie auch die Grundlage für einen Wintergarten sein. Wenn das überlegt wird, dann muss die Terrasse schon bei der Planung entsprechend ausgelegt werden.
Damit man mit einer Terrasse zufrieden sein kann, müssen noch einige Gesichtpunkte vor dem Bau in die Planung einbezogen werden. Diese sind u. a.:
    • die Größe der Terrasse muss zum Haus und zum Grundstück passen.
    • die Größe muss zur angedachten Nutzung (Grill, Esstisch, Liegegstühle, Loungemöbel) passen.
    • die Mindestgröße richtet sich nach der Anzahl an Personen, die sich dort gemütlich aufhalten sollen.
    • soll die Terrasse überdacht werden.

Für den Bodenbelag eignen sich neben Steinfliesen besonders Dielen aus Harthölzer (Bambus, Bangkirai), Nadelhölzer (Lärche, Douglasie), wärmebehandeltes Thermoholz (Esche, Kiefer [z. B. Organo Wood® Terrassendielen1]), das holzähnliche WPC2 oder BPC3 und Aluminium.
1Terrassendielen aus Organo Wood® sind mit einem patentierten Verfahren behandelt, in dem eine angsam gewachsene nordschwedische Kiefer mit Silizium modifiziert und in Form von Rohglas verbunden und mineralisiert wird. Durch dieses Verfahren wird die Vorstufe der Versteinerung der Oberfläche erreicht.
2WPC (Wood Plastic Composites) ist ein Verbundstoff aus Holzfasern und Kunststoff. Die Dielen haben höhere witterungsbedingten Farbschwankungen gegenüber BPC-Dielen. Aufgrund des Kunststoffanteils sind WPC-Dielen pflegeleicht, dauerhaft und langlebig.
3BPC ist eine Zusammensetzung von ungefähr 60 % Bambusfasern, 30 % Polyethylen und 10 % Additiven. Aufgrund des Kunststoffanteils sind BPC-Dielen pflegeleicht, dauerhaft und langlebig.

Wenn nur eine klassische Holz- oder Steinplattenterrasse gebaut werden soll und ein fester Boden vorhanden ist, dann reicht ein verdichtetes Kiesbett als Fundament aus. Bei zu erwartenden höheren punktuellen oder flächigen Belastungen auf der Terrasse sollte bei Holzterrassen die Unterkonstruktion eventuell auf ein Punktfundament aus Beton oder Stahlbeton gesetzt werden.

Fundament – der Kies - Tom Hess / Hausjournal
Anleitung: Terrassen Fundament bauen - Christian Traunbauer

Wenn eine hochwertigen Terrasse später in einen Wintergarten umgebaut werden soll, dann wird eine Bodenplatte benötigt, die auf einem richtigen Fundament liegen muss, weil das Gewicht der Verglasung oft unterschätzt wird. Auch wenn später eine Terrassenüberdachung oder eine Sichtschutzwand vorgesehen ist, dann muss das Fundament entsprechend geeignet sein.
Wie tief ein Fundament im Boden liegen muss, wird oftmals unterschätzt. Bei vielen Fundamenten kann festgestellt werden, dass insbesondere bei der Tiefe Fehler gemacht wurden.


das richtige Fundament

Neben der Bodenbeschaffenheit (weicher Boden [Lehm, Kleie] oder fester Boden [Kies, Sand]) ist vor allem die Frostgrenze, die es erforderlich macht, dass ein Fundament eine bestimmte Tiefe im Boden erreichen muss. Und hier kommt das Im Boden befindliche Wasser (Sickerwasser [Schmelz- und Regenwasser],Grundwasser [Grundwasserpegel und drückendes Grundwasser] und Schichtenwasser (vom eigentlichen Grundwasser abgeschnittenes, stehendes Wasser]) ins Spiel. Wenn sich nun dieses Wasser im Frostbereich befindet, dann kann es gefrieren. Dabei dehnt es sich aus und beschädigt das Fundament durch das Auffrieren. Deswegen muss das Fundament immer tiefer als die in der jeweiligen Region ermittelten Frostgrenze (in Mitteleuropa ca. 0,8 bis 1,5 m) sein.

Baugrund und Fundament - RWE Power AG
Frostgrenze - Academic

 

Wohn-Wintergärten

Quelle: SOLARLUX Aluminium Systeme GmbH

Wohn-Wintergarten
Wintergärten werden als zusätzliche Wohnräume ausgelegt und eingerichtet. Dadurch ist die Bauart und die Einrichtung gegenüber den Gewächshäusern anspruchsvoller. Wenn sie über 12 °C beheizt und über 4 Monate im Jahr benutzt werden und die Nutzfläche über 15 m² beträgt, müssen die Anforderungen der EnEV eingehalten werden.

Ein Wintergarten muss, wie auch die Glashäuser, beschattet werden, damit sie nicht zu "Brutkästen" werden. Bei den Wintergärten unterscheidet man zwischen der Außenbeschattung durch Markisen und der Innenbeschattung durch Jalousien, Faltstores oder Rollos. Die Innenbeschattung hat den Nachteil, dass sie durch die Erwärmung des Materials als zusätzliche Heizflächen wirken können.
Um diesen Effekt zu minimieren, sind z. B. Faltrollos mit einer perlexbeschichteten Rückseite geeignet. Die Beschichtung reflektiert das Sonnenlicht, sodass der Raum weniger stark aufheizt. Ist die Luftfeuchtigkeit im Wintergarten besonders hoch, weil dort z. B. Pflanzen angebaut werden, die stetig bewässert werden müssen, ist es ratsam, Faltrollos zu wählen, die zudem besonders feuchtigkeitsresistent sind. Mit der Wahl des richtigen Stoffes, kann eine effektive Beschattung erzielt werden. Außerdem sollte die Innenbeschattung maßgefertigt und somit perfekt auf die Fenster bzw. Türen angepasst sein, um eine lückenlose Beschattung zu ermöglichen. Um auf Nummer Sicher zu gehen, kann auch eine Kombination von Innen- und Außenbeschattung angebracht werden.

Heizen - Lüften - Sonnenschutz
Auch bei einer diffusen Sonneneinstrahlung und der Beschattung kann sich der Wintergarten aufheizen. Die einfachste Art der Temperaturregulierung ist eine Fensterlüftung, die durch Fensterstellantriebe, per Handschalter, Fernbedienung oder eine Automatik durchgeführt werden kann. Unter besonderen Bedingungen ist auch eine dezentrale Lüftung oder eine Einbindung in eine evtl. vorhandene lüftungstechnische Anlage möglich.
Bei einer ganzjährigen Nutzung des Wintergartens ist eine Heizung notwendig. Diese kann an das bestehende Heizungssystem angeschlossen werden. Aufgrund der verglasten Flächen muss die Heizlast genau berechnet werden. Der Einsatz von Flächenheizungen (Fußboden- oder Wandflächenheizung) kann unter bestimmten Umständen sinnvoll sein, da die Flächen des Wintergartens als Kollektoren wirken können. Auch die Phasenwechselmaterialien (PCM) haben sich als vorteilhaft erwiesen.

Verglasungssystem für Wintergartenverglasungen und Dachverglasungen

Steuerungs- und Automatisierungstechnik für Wintergärten

Quelle: Elsner Elektronik GmbH

Ein Wintergarten hat aufgrund der großen Glasflächen während der sonnenlosen Zeiten (bedeckter Himmel, Nachtstunden) einen relativ hohen Wärmebedarf (Heizlast). Auch wenn inzwischen die Ug-Werte der Fenster mit Wärmeschutzverglasung gegenüber der alten Einscheiben- oder Verbundfenster erheblich verbessert sind, kann es hier trotzdem zu Zugererscheinungen durch den Kaltlufteinfall kommen.

Eine typische Wintergartenheizung waren Unterflurkonvektoren. Diese Heizkörper hielten die Fenster trocken, nahmen keinen Stellplatz weg und ließen sich gut in die Hochtempraturheizung (90/70 °C) einbinden. Heutzutage "beschlagen" die Fenster aufgrund der guten Ug-Werte nicht mehr und es gibt fast nur noch Niedertemperaturheizungen (45/35 °C, 35/28 °C), die nur noch für Ventilatorkonvektoren geeignet sind. Außerdem waren die Schächte der Konvektoren schwierig zu reinigen, besonders wenn viele Pflanzen vorhanden sind. Auch sieht man immer wieder noch Heizkörper vor den Fensterflächen, was aber auch mit Strahlungsschirm ein energetischer Unsinn ist und außerdem optisch nicht besonders ansprechend ist.

Heutzutage bieten sich Flächenheizungen (Fußboden- oder Wandflächenheizung) an, die problemlos in das vorhandene Heizungssystem einbinden lassen. Einige Fachleute raten von einer Fußbodenheizung ab, weil diese zu träge sein sollen. Aber dieses Heizsystem bietet einen gewissen Selbstregeleffekt und kann unter günstigen Verhältnissen sogar Wärme aufnehmen. In Verbindung mit der Fußbodenheizung können auch die neuen "heizenden" Scheiben eingeplant werden. Diese (unsichtbar) beschichteten Fensterscheiben wirken wie Heizflächen. Auch die Phasenwechselmaterialien (PCM) haben sich unter bestimmten Gegenheiten als vorteilhaft erwiesen.

In großen Wintergärten kann auch der Einsatz eines Kaminofens überlegt werden, was den Wohnkomfort erhöhen kann. Richtig geplant haben sich auch Luft-Luft-Wärmepumpen oder Luft-Wasser-Wärmepumpen als Heizsystem als sinnvoll erwiesen, weil mit dieser Technik nicht nur geheizt, sondern auch gekühlt werden kann.

Besonders in Wintergärten ist je nach der vorgesehenen Nutzung eine Feuchteregulierung wichtig. Deshalb ist eine Belüftung ist wichtiger Bestandteil der Wintergarten-Planung. Dabei müssen sich die Lüftung und Beschattung ergänzen. In der Regel geht man davon aus, dass im Wintergarten mit Außenbeschattung ein 10facher Luftwechsel (Innenbeschattung 20fach) vorhanden sein sollte, um unangenehme Stauluft zu vermeiden. Nur mit einer elektronischen Wintergartensteuerung und -regelung ist dies problemlos zu erreichen.

Wintergarten-Belüftung

Dry®-Steuerung

Definition Wintergarten – Abgrenzung zu anderen Glasbauten - Bundesverband Wintergarten e.V.
Wintergarten Planung - Bundesverband Wintergarten e.V.

Die richtige Heizung im Wintergarten - Bundesverband Wintergarten e.V.

Bauantrag für Wintergarten und Terrassendach

 
 
Glashäuser werden ausschließlich zum Kultivieren von Pflanzen (Gewächshaus, Treibhaus) oder zur Ausstellung und Züchtung von exotischen Pflanzen (botanischer Garten) aufgestellt. Durch den Glashauseffekt bzw. Treibhauseffekt erhöht sich die Temperatur und schützt die Pflanzen vor starken Winden und Niederschlägen.
Gewächshaus für die private Nutzung
Quelle: Palmen GmbH
Glashäuser werden nach der Innenraumtemperatur eingeteilt
  • Kalthäuser für Temperaturen unter 12 °C
  • Temperierte Häuser für Temperaturen von 12 °C bis 18 °C
  • Warmhäuser (Treibhäuser) für Temperaturen über 18 °C

 

Gewächshaus für die gewerbliche Nutzung
Quelle: Viemose-Driboga A/S
Kalthäuser und temperierte Häuser werden in der Regel für den verlängerten Anbau von Gemüse und Kräutern, der Jungpflanzenanzucht und der  Überwinterung von Kübelpflanzen verwendet. Anlehn- oder Mauergewächshäuser wirken auch als zusätzliche Hausdämmung und sind die Vorläufer der transparenten Wärmedämmung (TWD).
Mittelmeerhaus
Tropenhaus
Quelle: BGBM
Glashäuser haben eine lichtdurchlässige Eindeckung aus GlasscheibenHolmkammerplatten (Doppel- oder Dreifach-Stegplatten) oder Kunststoffplatten bzw. -folien. Jedes Glashaus benötigt eine Lüftungseinrichtung damit die Temperatur geregelt werden kann. Zur Regegulierung der Temperatur wird eine Beschattungs- und Lüftungseinrichtung benötigt. Zur Verdunklung oder Schattierung kommen Schattiergewebe, die vollständig zusammenraffbar sind, zum Einsatz. Wenn die Schattierung nicht ausreicht, kann die Temperatur über Lüftungsfenster reguliert werden.
Warmhäuser (Treibhäuser), die gewerblich genutzt werden oder die mit spezielle Pflanzen (botanischer Garten) ausgestattet sind, müssen je nach der Nutzung zusätzliche Einrichtungen haben.
Hierzu gehören
  • eine Heizungsanlage, heutzutage wird oft die Abwärme von Kraftwärmeanlagen (Kraft-Wärme-Kopplung) oder Biogasanlagen genutzt
  • Elektrische oder elektronische Steuerungstechnik (Gewächshauscomputer) zur Klimaregelung (Lüftung über Fensterantriebe, Themostaten für die Temperaturregelung und Feuchtesensoren für die Feuchteregulierung) und Bewässerungs- bzw. Beregnungsautomation
  • Belichtungsanlagen zur künstlichen Beleuchtung
  • CO2-Düngungsanlagen zur Kohlenstoffdioxid-Düngung
  • eine zusätzlicher Dämmung gegen Wärmeverluste (z. B. aus UV-stabilisierter Luftpolsterfolie)
Schwimmbadüberdachung
Quelle: Walter Philipp
Andere Einsätze von Glashäusern gibt es bei der Schwimmbad-überdachung und freistehenden Pavillons. Auf der einen Seite werden hier Glashauseffekt genutzt und die Verglasung schützt vor Wind und Regen.
Schwimmbäder und Gartenteiche mit speziellen Fischen (Koi) können aber auch in Wintergärten integriet werden.
Pavillon
Quelle: Walter Philipp
 
 

Treibhauseffekt
In jedem Glashaus und Wintergarten wirkt der "Treibhauseffekt" bzw. "Glashauseffekt". Das bedeutet, der größte Anteil der Sonnenstrahlung dringt durch die Glasscheiben, da der Hauptanteil der Sonnenstrahlung im gelben Wellenlängenbereich (0.5 µm) liegt, für die die Glasscheiben durchlässig sind. Davon kommen 60 bis 70 % der auf den Boden bzw. Wände. Diese erwärmten Flächen strahlen die Wärme im infraroten Wellenlängenbereich (>3.5 µm) ab und diese Wärmestrahlung wird von den Glasscheiben reflktiert. Wenn die Wärmestrahlung im Innern des Raumes die Strahlungsleistung der einfallenden Strahlung von außen erreicht hat, stellt sich ein Strahlungsgleichgewicht ein. Die Wärme bleibt also in dem Raum und hierbei wird die Meinung verteten, dass dabei nicht die Reflektierung der Scheiben bei der Aufheizung des Raumes eine Rolle spielt sondern nur die Konvektion an den warmen Flächen und die durch die Glasscheiben behinderte Lufbewegung. Dadurch kann keine Wärme abtransportiert werden.

 

Wie funktioniert ein Treibhaus? - Welt der Physik

 
 

Gebäudeenergiegesetzt und der Wintergarten

Ein Wintergarten ist ein geschlossener Anbau an ein Gebäude, ein selbstständiges Bauwerk oder eine in das Gebäude integrierte Konstruktion mit mindestens einer Wandfläche und einem Großteil der Dachfläche aus lichtdurchlässigen Baustoffen (EnEV-Begriff: "Glasdach"). Die tragende Konstruktion besteht in der Regel aus Metall- oder Kunststoffprofilen bzw. aus Holz-Sparren, -Pfetten und -Pfosten. Der Wintergarten ist statisch und geometrisch so dimensioniert, dass er für den dauerhaften Aufenthalt von Personen geeignet ist. Wintergärten können beheizt oder unbeheizt sein.

Definition Wintergarten und Anforderungen aus der EnEV 2014 - Bundesverband Wintergarten e.V.

Keine Anforderungen bezüglich des GEG's bzw. der EnEV für

  • großzügig verglaste Räume mit komplett massivem Dach
  • Gewächshäuser, die für die professionelle Pflanzenaufzuch/Pflanzenproduktion eingesetzt werden
  • Terrassenüberdachungen mit teilweisem seitlichem oder allseitigem Windschutz aus Elementen, die nicht wind- und schlagregendicht ausgeführt wurden (z. B. Ganzglasanlagen)
  • Wintergärten, die nicht oder nach ihrer Zweckbestimmung auf eine Innentemperatur von weniger als 12 °C beheizt werden (z.B. für die Überwinterung empfindlicher Pflanzen)
  • Wintergärten, die in weniger als vier Monate im Jahr als Wohnraum genutzt werden (§ 1 (2) Ziff. 8)
  • Wintergärten mit einer Nutzfläche von weniger als 15 m²

Die allgemein anerkannten Regeln der Technik (aRdT), besonders die Pflicht zur Einhaltung des Mindestwärmeschutzes nach DIN 4108-2,  müssen auch hier beachtet werden.

Der Nachweis des Primärenergiebedarfs nach DIN EN 832, DIN EN 4108, DIN V 18599 wird gefordert, wenn der Wintergarten Bestandteil der beheizten Gebäudehülle eines Neubaus ist oder mehr als 50 m² Nutzfläche hat.

Da das Baurecht eine Ländersache ist, hängen die baurechtlichen Vorgaben für Wintergärten vom jeweiligen Bundesland ab.

Mit der Einführung des Gebäudeenergiegesetzes (GEG) ab 1. November 2020, das die EnEV, das EnEG und das EEWärme übernommen hat, gelten die Wintergärten weiterhin als "kleine Gebäude", wenn diese nicht mehr als 50 m² Nutzfläche haben.

Energieeinsparverordnung (EnEV 2014)

Gebäudeenergiegesetz 2020 (GEG) und Wintergartenbau - Dr. Steffen Spenke
So planen Sie einen Wintergarten energieeffizient - Undine Tackmann - be Around GmbH

 
 
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