Das Bundeskabinett hat Anfang Februar 2013 die Eckdaten zur Novelle des Energieeinsparungsgesetzes (EnEG) und zur Energieeinsparverordnung (EnEV) verabschiedet. Während für Bestandsgebäude keine weiteren Anforderungsverschärfungen anstehen, müssen Neubauten in zwei Verordnungsschritten im Jahr 2014 und 2016 je 12,5 Prozent Primärenergie gegenüber dem derzeitigen Standard einsparen. Im Bereich des Mauerwerksbaus bedeutet dies eine Verbesserung der Wärmedämmung in mindestens gleicher Größenordnung, da unter Beibehaltung bewährter Referenz-Heiztechnik kaum Kompensationsmöglichkeiten bestehen.

The revision of EnEV (Energy Saving Ordinance) 2014/2016. The Federal German cabinet passed at February 2013 the reference values of the revision of the EnEG (Energy Saving Law) and the EnEV (Energy Saving Ordinance).Whereas no further numerically accentuations for existing buildings are scheduled, new buildings have to reduce primary energy requirements in two steps each with 12,5 percent in 2014 and 2016 in comparison to the current state. This means an improvement of thermal insulation at the same range in the masonry construction sector, because among perpetuation of approved reference heating practice only marginal possibilities of compensation exist.

Die heute im modernen Wohnungsbau vorherrschende massive Bauweise kann und muss in Sachen Energieeffizienz ihre Zukunftsfähigkeit unter Beweis stellen. Mit dem M1 Energie-plus-Massivhaus wird im Rahmen eines Pilotprojektes zum ersten Mal der Praxisbeweis erbracht, wie die Vorteile der massiven Bauweise wie Tragfähigkeit, Brandschutz und Schallschutz mit modernen und zukünftigen Energieeffizienzstandards zu verbinden sind. Erstmals kommt hier ein Compound-Mauerwerk mit unterschiedlichen Rohdichten und Festigkeitsklassen zum Einsatz, das als monolithisches Mauerwerk alle Vorteile hoher Wärmedämmung und Wärmespeicherung vereint (YTONG Energy ). Mit einfachen und durchdachten Planungsdetails und einer abgestimmten Anlagentechnik sind Energieplus-Massivhäuser keine reine Vision mehr. Dabei steht beim M1-Projekt vor allem der Anspruch an Wirtschaftlichkeit und Verkäuflichkeit des Produktes im Vordergrund, der für Verbraucher, Planer und ausführende Unternehmen neue Möglichkeiten der Umsetzung aufzeigt.

The M1 Energy Plus Masonry House. Masonry construction, the dominant construction style for new buildings in Germany, can and must demonstrate its sustainability in terms of energy efficiency. The M1 Energy Plus masonry house serves as a pilot project to demonstrate for the first time how the benefits of masonry construction, such as load-bearing capacity, fire protection and sound insulation can be combined with modern and future energy efficiency standards in a real-life setting. A compound blockwork system with different bulk densities and strength classes has been used here for the first time, combining all the advantages of high thermal insulation and heat storage in a monolithic construction (YTONG Energy ). With simple, well thought-out design details and carefully matched technical building equipment, masonry energy-plus houses are no longer just a vision. In the M1 project the demand of creating a cost effective and saleable product was in the centre of attention which has opened up new opportunities for consumers, designers and housebuilding companies.

Die Neuausgabe von DIN 4108-2 “Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden – Teil 2: Mindestanforderungen an den Wärmeschutz“ berücksichtigt neue Klimadatensätze des Deutschen Wetterdienstes sowie eine Karte mit neuen Sommerklimaregionen, die aus diesen geänderten klimatischen Randbedingungen resultiert. Darüber hinaus ist das vereinfachte Nachweisverfahren zum sommerlichen Wärmeschutz überarbeitet worden. Die bisherige Anforderungsgröße Übertemperaturstunden wurde durch die neue Anforderungsgröße Übertemperaturgradstunden ersetzt. Ziel der Überarbeitung ist eine bessere Abbildung der Realität durch das Prognose-Verfahren.

Anhand der Betrachtung zweier Beispielräume wird der Einfluss der Wärmespeicherkapazität der raumbegrenzenden Bauteile untersucht. Hierzu werden sowohl das vereinfachte Sonneneintragskennwert-Verfahren als auch dynamisch-thermische Simulationsrechnungen herangezogen.

Revised DIN 4108-2 – Heat protection in summer with Calcium Silicate constructions. The revised Standard DIN 4108-2 “Thermal protection and energy economy in buildings – Part 2: Minimum requirements to thermal insulation” considers new climate data from the German Weather Service as well as a map with modified summer climate regions which follow from the changed climatic conditions. Furthermore the simplified analysis method concerning summer overheating has been subject to a basic revision. The previous requirement indicator “Overheating-hours” was replaced by the new indicator “Overheating-degree-hours”. Ambition of the revision of the standard is an enhanced prediction accurateness of the prognosis method.

On the basis of two exemplarily analyzed room situations, the influence of the heat storage capacity of the room surrounding constructions is examined. For this the simplified “sun-transmittance-characteristic-value-method” is used as well as dynamic-thermal- simulation computations.

Mehr als 90 % unserer Lebenszeit verbringen wir in geschlossenen Räumen. Es ist daher für unser Wohlbefinden wichtig, das Raumklima ideal auf die Bedürfnisse der Bewohner abzustimmen. Die Qualität des Raumklimas ist vor allem von der Raumlufttemperatur, der Oberflächentemperatur der umschließenden Bauteile und der Luftfeuchtigkeit abhängig. Um sich in Räumen wohl zu fühlen und leistungsfähig zu sein, müssen diese drei Parameter aufeinander abgestimmt sein. Seit jeher ist der Ziegel dafür bekannt, dass er durch sein hohes Wärmespeichervermögen das Innenraumklima reguliert. Temperaturspitzen im Sommer und Winter werden durch die Ziegelmasse ausgeglichen, im Winter sorgen diffusionsoffene Putze und der Ziegel für eine angenehme Luftfeuchtigkeit. Durch eine Innovation von Wienerberger, die Ziegelwand-Temperierung, können nun diese positiven Eigenschaften gesteuert und verstärkt werden. Ähnlich einer Fußbodenheizung wird durch ein innenliegendes Rohrsystem die Ziegelwand thermisch aktiviert und so zum “Heizkörper“. Durch die Anhebung der Oberflächentemperatur kann die Raumlufttemperatur ohne Komfortverlust abgesenkt und dadurch die Heizkosten um bis zu 25 % reduziert werden. Außerdem erhöht sich durch die Absenkung der Raumtemperatur auch die relative Luftfeuchtigkeit. Vor allem im Winter gehören damit zu trockene Räume der Vergangenheit an. Zusammenfassend schafft die Ziegelwand-Temperierung sowohl thermische als auch hygrische Behaglichkeit bei geringerem Energieeinsatz. Die technische und bauphysikalische Funktionsweise wird im nachfolgenden Beitrag beschrieben.

Wall-temperation – More comfort though activated brickwalls. More than 90 % of our lifetime we spend inside buildings. Therefore it is very important to create an ambient indoor climate in buildings. Quality of indoor climate mainly depends on air temperature, average surface temperature and humidity. These three parameters interact and should be optimized to assure comfort and productivity of people. Especially bricks are known to influence indoor climate positively. In summer and winter due to high thermal mass overheating and cooling is avoided. Due to plaster and clay blocks humidity is regulated.

A new innovation of Wienerberger, the wall-temperation, strengthen and controls these positive properties. Heated or cooled Pipes in the middle of clay blocks activate the thermal mass and increase or decrease surface temperature of walls. Thus room temperature could be decreased without loss of comfort in winter. As a result energy demand for heating can be cut by 25 %. Lower air temperatures also indicate higher humidity and more comfort. The risk of dry air in winter is reduced to a minimum. Summing up Wienerberger wall temperation creates a healthy indoor climate and helps to save energy and money.

Zum 01.07.2012 erfolgte die allgemeine Umstellung der Berechnung und Bemessung von Gebäuden und baulichen Anlagen auf die Eurocodes. Ausnahmen dabei bilden Gebäude oder Bauteile aus Mauerwerk sowie der Erdbebennachweis.

Um eine durchgängige Abarbeitung von Projekten nach den Eurocodes und dem damit verbundenen Teilsicherheitskonzept zu ermöglichen, ist eine Gleichwertigkeitserklärung der Bauaufsicht zum Eurocode 6 veröffentlicht worden, der im Weiteren Hinweise des Deutschen Instituts für Bautechnik (DIBt) folgten, wie mit noch nicht umgestellten Zulassungen umzugehen ist.

Anhand eines Anwendungsfalles wird die praktische Handhabung der Gleichwertigkeitserklärung für den EC 6 demonstriert und erläutert. Das Beispielgebäude wurde einschließlich der Mauerwerkswände nach Eurocode berechnet. Für die Außenwände sollen im Zuge der Ausführung Steine eingesetzt werden, deren allgemeine bauaufsichtliche Zulassung noch nicht auf den Eurocode 6 umgestellt worden ist. Der Beitrag bringt zusammenfassend die notwendigen Informationen und gibt eine Hilfestellung, damit auch in der Übergangszeit bis zur endgültigen bauaufsichtlichen Einführung des EC 6 dieser sicher angewendet werden kann.

Calculation of a building according to Eurocodes – practical process of the integration of masonry elements after 1 July 2012. The implementation of the Eurocodes for design of construction works took place in Germany 1st July 2012. However, there are the two exceptions buildings or building elements made of masonry and the design of structures for earthquake resistance.

A declaration of equivalence published by the building authority was necessary to enable a continuous design of an entire project. Following this, further hints how to deal with technical approvals which have not yet been transformed to Eurocode 6 were given by the DIBt.

Hereafter the practical handling of the declaration of equivalence for the Eurocode 6 is demonstrated and explained. The exemplary building including the masonry walls was completely designed according to Eurocodes. For the exterior walls it is planned to use units with a technical approval which has not yet been changed to Eurocode 6. The paper summarises the necessary information and gives guidance to use the Eurocode 6 until its introduction through the German national building authority in a safe way.

Anm. der Redaktion: Mit dieser Beitragsserie sollen unseren Lesern fortlaufend Beispiele für die Berechnung und Bemessung von Bauteilen aus Mauerwerk nach Eurocode 6 (DIN EN 1996-1-1 und -3 mit dem jeweiligen deutschen Nationalen Anhang) zur Verfügung gestellt werden, um dem Anwender die Einarbeitung in die neue Norm, die nunmehr seit 01. 07. 2012 in Deutschland angewendet werden darf, zu erleichtern.

Editorial staff: This series presents working examples for the design of masonry members according to Eurocode 6 (DIN EN 1996-1-1 and -3 together with the German national Annex) in the future. It should facilitate our readers the adjustment to the new code which can be applied since July 1 2012 in Germany.

Nachfolgend wird die Nachweisführung einer Außenwand in einem Mehrfamilienhaus nach Eurocode 6 mit NA vorgestellt. Es handelt sich dabei um einen Anwendungsfall mit kombinierter Beanspruchung aus Deckenverdrehung und Gebäudestabilisierung, bei dem der Nachweis der Doppelbiegung zu führen ist.

Design of an external wall with the standard method of EC 6. The verification of an external wall of an apartment house in accordance with Eurocode 6 and NA is presented subsequently. It’s a question of an application of combined stressing because of slab rotation and stabilisation of the building, where the biaxial bending has to be proofed.

Backsteinfassaden prägen wesentlich Hamburgs Gesicht. Mit Backstein entstanden wertvolle ortstypische Stadtbilder, die für die Identität der Gesamtstadt wichtig sind. Fritz Schumacher und Gustav Oelsner mit ihren historischen Backsteinbauten sind wichtige Protagonisten einer modernen Stadtgestalt. Ihre Arbeiten stehen unverändert für eine weit über Hamburg hinaus bekannte Architektur. Mit den gestiegenen Anforderungen an die Energieeinsparung und den Klimaschutz wachsen die Befürchtungen vor einem radikalen Wandel des “Roten Hamburgs“. Bereits in den vergangenen Jahren sind ganze Straßenzüge mit Wärmedämmverbundsystemen modernisiert worden und haben so jeglichen Bezug zur Historie und ihren architektonischen Anspruch verloren. Auf verschiedenen Ebenen engagieren sich Behörden, Verbände und Einzelpersonen, um die besonderen Charakteristika der “Backsteinstadt Hamburg“ für die Zukunft zu erhalten.

Prospects for the “Red Hamburg“ between preservation, retrofitting and new build. Red brick buildings form the typical Hamburg town picture. Unique and valuable cityscapes were made with red bricks and are necessary for the identity of the whole city. Fritz Schumacher and Gustav Oelsner and their historic buildings are protagonists of a modern urban structure and are representatives of several others of well-known architects. With the rising aims to reduce energy consumption and to fulfill the international CO2-reduction targets, the fear of a radical change of the “Red Hamburg” is growing. Several streets of houses are already covered by thermal insulation without any reference to the historical roots and with little architectural ambitions. On different levels, authority, associations and individuals are getting involved to find a way to save the “Red Brick City Hamburg” for the future.

A large proportion of damage as well as loss of health and life in earthquake case occurs due to failures on masonry structures. Unreinforced masonry, as common in many countries, naturally has limited resistance to earthquakes because tensile stresses and forces cannot be absorbed as in reinforced concrete and steel structures. For this reason, attempts have been made using various methods to improve bearing capacities of masonry in the case of earthquake. One of these attempts is the use of a reinforced concrete beam with corner notches (Concrete-Gap-Element). In practice, the Gap-Element can be easily connected with use of normal mortar on the concrete slab. The ease of manufacture and application of the Concrete-Gap-Element in masonry walls provide a cheap and simple method for improving the seismic capacity of a masonry building in practice.

In this article it will be shown how masonry walls with arranged notched reinforced concrete beams behave as a typical bearing wall in a masonry building. A special pseudo-dynamic algorithm was developed in order to simulate the boundary conditions of the masonry wall in a building and during an earthquake closely to reality.

Bewehrte Stahlbeton-Lagerbalken zur Verbesserung des Erdbebenwiderstandes von Mauerwerk – Experimentelle und numerische Untersuchungen. Mauerwerk ist in Mitteleuropa weit verbreitet und hat sich als Bauweise in vielerlei Hinsicht bewährt. Sprödes Versagen sollte jedoch besonders im Erdbebenfall vermieden werden, da dann zum einen der Erdbebenwiderstand wegen der geringen Zugtragfähigkeit begrenzt ist und zum anderen die Gefahr besteht, dass die vorhandenen Vertikallasten während bzw. nach einem Erdbeben nicht abgetragen werden können. Bei unbewehrtem Mauerwerk muss daher das Ziel sein, durch nachgiebiges Bauteilverhalten die auftretenden Horizontallasten zu reduzieren und zu begrenzen. Aus diesem Grund wurde bereits mit unterschiedlichen Methoden versucht, den Widerstand von Mauerwerk im Erdbebenfall zu verbessern. Einer dieser Versuche ist die Verwendung eines Stahlbeton-Lagerbalkens mit Eckaussparungen. In der Praxis kann der Lagerbalken leicht unter Verwendung von Normalmörtel auf Beton-Deckenplatten aufgesetzt werden. Die einfache Herstellung und Anwendung des Lagerbalkens bei Mauerwerkswänden bietet eine wirtschaftliche und einfache Methode zur Verbesserung der seismischen Kapazität von Mauerwerksgebäuden in der Praxis.

In diesem Artikel wird gezeigt, wie sich eine Mauerwerkswand mit Stahlbeton-Lagerbalken als eine typische tragende Wand in einem Mauerwerks-Gebäude verhält. Um das Verhalten von solchen Gebäuden mit Mauerwerkswänden und Lagerbalken im Erdbebenfall experimentell mit möglichst geringem Aufwand zu untersuchen, wurde die Pseudo-Dynamische Versuchstechnik verwendet und dafür ein besonderer Algorithmus entwickelt, der eine realitätsnahe Simulation des Erdbebenfalls erlaubt.

Unter dieser Rubrik werden Fragen beantwortet, die bei der Einarbeitung in den EC 6 entstehen. Die Wiedergabe erfolgt in jedem Falle anonymisiert. Sofern es um Verständnisfragen und Hintergrundinformationen geht, werden sie von den Beiratsmitgliedern beantwortet. Handelt es sich um Auslegungsfragen, wird der zuständige NABau-Ausschuss NA 005-06-01 AA “Mauerwerksbau“ (Sp CEN/TC 125, CEN/TC 250/SC 6) mit einbezogen.

Mit dem Leserforum zum EC 6 soll der Praxis die Einarbeitung in das neue Normenpaket mit seinen Nationalen Anhängen erleichtert werden. Auch Sie können als Leser gern von dieser Rubrik Gebrauch machen und Ihre Fragen stellen (mauerwerk@ernst-und-sohn.de).

Questions concerning the introduction of the EC 6. Under this heading questions are answered, arising from the application of EC 6. The questions are expressing anonymous in all cases. Provided that they concern the understanding and background information the answers will be given by members of the editorial board. If the questions are dealing with the interpretation of clauses of EC 6 the responsible code committee NA 005-06-01 AA “Masonry construction” (Sp CEN/TC 125, CEN/TC 250/SC 6) will be involved.

The practice should get help for the adjustment in the EC 6 and its National Annexes with this new category of contributions. The readers are invited to avail oneself of this chance very active (mauerwerk@ernst-und-sohn.de).

Die nachfolgenden Fragen und Antworten beziehen sich auf den Teil 1-1 [1] sowie Teil 3 [3] von DIN EN 1996 zusammen mit dem zugehörigen Nationalen Anhang [2] und [4].