Betriebsgebäude von Handwerksbetrieben lassen sich hinsichtlich der Gebäudehülle meist in mehrere Bereiche aufteilen. So sind neben der eigentlichen Werkstatt, Lagerräumen und Sonderräumen (z.B. Lackierbereich) oft Ausstellungsbereiche für den Verkauf vorhanden. Des Weiteren sind in Teilbereichen Büros, Sozialräume, WC und Sanitärbereiche untergebracht. Die Flächenanteile der einzelnen Betriebsbereiche schwanken, je nach Gewerk, Betriebsgröße und Betriebsschwerpunkten (Herstellung, Verkauf / Reparatur).

Die Werkstattbereiche sind meist geringer temperiert als die restlichen Betriebsbereiche und häufig in Leichtbauweise (Sandwichplatten, Trapezbleche, Gasbetonwände bzw. gemauerte Wände) mit hohen Raumhöhen errichtet. An den Wandflächen dominieren meist großflächige Tore und Fensterelemente mit hohen U-Werten, die große Wärmeverluste erzeugen. Bodenplatten sind in älteren Betriebsgebäuden vielfach ungedämmt und können auch nachträglich nicht mehr gedämmt werden. Sind Werkstattbereiche unterkellert, z.B. durch unbeheizte Lagerbereiche, stellt das Dämmen der Kellerdecke eine günstige und wirtschaftliche Maßnahme dar.

Neben den Transmissionswärmeverlusten durch die mehr oder weniger gut gedämmte Gebäudehülle entstehen im Werkstattbereich durch das häufige Öffnen der Tore große Lüftungswärmeverluste, die nach Schließen der Tore - je nach Heizsystem - wieder mühsam durch Raumerwärmung kompensiert werden müssen. Durch Undichtigkeit der Gebäudehülle in Dach-/Deckenbereichen kommen, verstärkt durch die thermische Schichtung der Luft in der Halle (oben warm-unten kalt), noch Lüftungswärmeverluste hinzu.

Wegen der hohen Flächenanteile der Bauteile sind energetische Sanierungsmaßnahmen an der Gebäudehülle häufig kostenintensiv und benötigen lange Amortisationszeiten, steigern aber im Sommer wie im Winter deutlich die Behaglichkeit in der Werkstatt, verbessern die Beheizbarkeit der Halle und reduzieren die erforderliche Leistung eines Heizkessels. Bei einer integrierten Herangehensweise der Sanierung (Gebäudehülle, Heizung, Lüftung, Klimatisierung) sind bis zu 80 Prozent Energieeinsparung möglich.

Wer systematisch an die Energieeffizienz-Verbesserung herangehen will, sollte als ersten Schritt den Ist-Zustand analysieren. Dies umfasst sämtliche Teile des zu untersuchenden Gebäudes von der Wärmebereitstellung über die Außenwände inklusive der Fenster und Tore bis hin zur Möglichkeit der Nutzung erneuerbarer Energieträger oder Kraft-Wärme-Kopplung. Liegen dann die Ergebnisse zum Beispiel in Form eines Energiesparkonzepts vor, kann mit der Entscheidung über geeignete wirtschaftliche Maßnahmen sowie deren Umsetzung begonnen werden.

Hier einige Energieeffizienzmaßnahmen zur Verbesserung der Energieeffizienz der Gebäudehülle, die aber wegen der gegenseitigen Beeinflussung nicht getrennt von den anderen Themen umgesetzt werden sollten.

Große Wärmeverluste werden oft durch unzureichende Wärmedämmung verursacht. Der größte Verlust findet in der Regel über die Hallendecke statt. Deshalb sollte das erste Augenmerk auf die Decke und erst in zweiter Linie auf die Wände gerichtet werden. Die Anbringung einer nachträglichen Wärmedämmung sollte unter Beachtung baulicher Gegebenheiten geprüft werden. Grundsätzlich sind hierbei die gesetzlichen Vorgaben des Gebäudeenergiegesetzes (GEG) zu beachten. Beispielsweise liegen typische Dämmstärken, je nach Dämmmaterial, für den Heizfall ≥19 Grad zwischen 12 und 16 cm bei Außenwänden und 16-20 cm beim Flachdach. Auf jeden Fall sollte die Bildung eines Wärmepolsters unter der Decke vermieden werden und unter Beachtung der Arbeitsschutzrichtlinien und des GEG eine möglichst geringe Temperatur angestrebt werden.

Bei der nachträglichen Dämmung der Wände ist aus bauphysikalischen Gründen eine Außendämmung vorzuziehen.

Es wurde nachgewiesen, dass es sich auch im Gewerbebau lohnt, besser als nach dem geforderten Standard zu dämmen. Die Kalkulation zeigt, dass mit einer besonders gut gedämmten Gebäudehülle  (PU-Dämmstoffdicke 16 cm (U = 0,152 W/m²K) statt 6 cm (U = 0,369 W/m²K)) ca. 35 Prozent der Heizenergie eingespart werden können.

Um den sommerlichen Wärmeschutz zu verbessern, sollte bei der Wahl der Dämmstoffe für die Außendämmung/Aufsparrendämmung bei Leichtkonstruktionen ein massereicher Dämmstoff mit hoher spezifischer Wärmekapazität eingesetzt werden. Durch die resultierende Phasenverschiebung zwischen Wärmeeinstrahlung und -wiederabgabe kann viel Energie für die Kühlung/Klimatisierung eingespart werden.

Eine andere Möglichkeit zur Minderung des Kühlbedarfs ist eine sehr gut hinterlüftete Vorhangfassade. Durch die Ausnutzung des Kamineffekts kann die Luft hinter der heißen Fassadenplatte/Dacheindeckung zirkulieren und die Wärme forttragen. Auch eine Photovoltaikanlage kann auf dem Süddach diesen Effekt erzielen, weil die Hinterlüftungsebene die in den Modulen entstandene Wärme abführt.

Die wichtigsten Energieeffizienzmaßnahmen:

• Verbesserung des Wärmeschutzes (z. B. durch Dämmung insbesondere im Dach). Dabei nicht nur den Dämmwert - für den Winter - beachten, sondern auch die Wärmespeicherfähigkeit für den sommerlichen Wärmeschutz.
• Nutzung von hinterlüfteten Fassaden und Dächern.
• Lieber etwas besser dämmen als zu wenig.

Aufgabe einer Gebäudehülle ist es, im Inneren eine von den klimatischen Einflüssen unabhängige und für den Mitarbeiter akzeptable Umgebung zu schaffen. Gleichzeitig soll sie z.B. für die Nachbarschaft störende Schallemissionen dämpfen, die Einrichtung sichern…., zusammengefasst: die Emissionen und Immissionen zu mindern.

Nicht alle Bereiche in einem Betriebsgebäude müssen die gleiche Temperatur haben. Während sich z.B. Mitarbeiter mit überwiegend sitzender Tätigkeit in der Regel bei Temperaturen von ca. 21°C wohlfühlen, finden Mitarbeiter bei körperlich anstrengende Arbeiten - wohlmöglich in der Nähe von Schmelzöfen o.Ä. - eine Lufttemperatur von 12-19°C angenehm. Ein Lager muss nicht unbedingt geheizt sein, wenn die Waren darin frost- oder hitzefest sind. Daher bestimmt die Art der Nutzung die Zonen mit unterschiedlichen Temperaturen im Gebäude.

Um eine wärmedämmende Gebäudehülle zu erstellen, müssen die zwei Hauptarten der Wärmeverlustmöglichkeiten berücksichtigt werden, nämlich die Transmissions- und Lüftungswärmeverluste. Die Transmissionswärmeverluste beruhen darauf, dass alle Konstruktions- aber auch die Dämmmaterialien (mit Ausnahme des Vakuums) bei unterschiedlicher Innen- und Außentemperatur den ausgleichenden Wärmestrom zwar dämpfen (⇒Dämmung), nicht aber unterbinden (⇒Isolierung). Maß für den Transmissionswärmeverlust ist der Wärmedurchgangskoeffizient oder U-Wert mit der Maßeinheit Watt pro Quadratmeter und Kelvin [W/(m²·K)].

Die Außenwände stellen in der Regel die größte Fläche der Gebäudehülle mit entsprechend hohem Anteil an Wärmeverlusten durch Transmission dar. Die Dämmung der Außenwände bietet daher ein großes Potenzial in Bezug auf den Gesamtenergiebedarf eines Gebäudes.

Sowohl bei einer Sanierung als auch beim energieeffizienten Neubau ist es wichtig, die thermische Hülle zu definieren. Die dämmende Hülle muss möglichst lückenlos das beheizte Volumen umschließen. Die über die wärmeübertragende Umfassungsfläche gemittelten U-Werte bilden den spezifischen Transmissionsverlust HT´. 

Der mittlere U-Wert der Wandelemente beträgt bei einem Neubau eines Nichtwohngebäudes maximal 0,28 W/(m²K). Das entspricht grob einem Mauerwerk mit einer ca. 14 cm dicken Dämmebene. Es gibt verschiedene Möglichkeiten der Fassadendämmung. Welche davon genutzt wird, richtet sich in erster Linie nach dem Wandaufbau des Gebäudes:

• Monolithisches Mauerwerk – hier hat das Mauerwerk sowohl tragende als auch dämmende Funktion. Die Steine bestehen entweder aus hochporösem Porenbeton oder Ziegel mit hohem Porenanteil und/oder mit Dämmmaterial gefüllten Gitterstrukturen. Problematisch können Details wie z.B. einbindende/aufliegende Betonteile sein, die den Wandaufbau konstruktionsbedingt verschlanken.
• Wärmedämm-Verbundsystem – das Dämmmaterial wird direkt von außen auf die Wand aufgebracht und anschließend verputzt. Diese Art der Dämmung (zumeist mit Polystyrol- oder Mineralwolleplatten) ist geeignet, um Wärmebrücken durch Material-Inhomogenitäten zu überdämmen.
• Kerndämmung – der Hohlraum einer 2-schaligen Wand wird mit Dämmstoff gefüllt. Nachträglich lässt sich der Luftspalt mit Dämmstoff im Einblasverfahren ausfüllen.
• Innendämmung – die Dämmung wird auf der Innenseite der Fassade angebracht. Diese Art der zumeist nachträglichen Dämmung ist aus bauphysikalischen Gründen mit Vorsicht zu genießen, da auf der Innenseite einbindende Bauteile (Wände, Decken..) Wärmebrücken darstellen. Außerdem kann die Verlagerung des Taupunktes durch die Dämmung auf die Innenseite des Mauerwerks zu Problemen führen. Die Innendämmung sollte nur dann angewendet werden, wenn eine Außendämmung, z.B. durch Denkmalschutzauflagen, nicht möglich ist oder nur einzelne Räume gedämmt werden sollen.
• Vorhangfassade – gerade im Gewerbebau wird – auch zur konstruktiven Flexibilität – die tragende und dämmende Ebene der Wand getrennt. Der tragende Teil kann aus einem Stahl-, Beton- oder Holz-Rahmensystem oder einer Mauerwerkswand bestehen. Unabhängig davon wird eine Dämmebene aus Stahlblech-PU-Sandwichelementen oder Dämmstoff-gefüllten Holztafelelementen vorgehängt.

Fenster und Fenstersysteme sind auch im Gewerbebau Gebäudekomponenten mit vielfältigen Anforderungen an Funktion und Gestaltung: Im Winter wenig Raumwärme hinaus-, aber viel Solarwärme hereinlassen, im Sommer den solaren Wärmeeintrag begrenzen und immer möglichst viel Tageslicht ins Innere leiten.
Bei der Technologie der Verglasung haben sich in den letzten Jahren die größten Veränderungen ergeben. Durch die Entwicklung der Mehrfachverglasungen, der Beschichtung der Gläser mit Metallfolien/-bedampfungen und der Füllung der Zwischenräume mit Edelgasen hat sich die Wärmedurchlässigkeit der Verglasung um einen Faktor 10 verbessert. Das ist nicht nur für den Heizwärmebedarf wichtig, sondern auch für den Raumkomfort.
Neben dem winterlichen Wärmeschutz, der die Kosten für die Beheizung bestimmt, kann auch der sommerliche Wärmeschutz zur Vermeidung von Kosten für die Kühlung / Klimatisierung wichtig sein. Hierbei haben die lichtdurchlässigen Bauteile die größte Relevanz.