Start Praxis Wärmedämmung Wärmebrücken – Problematik und Nachweisverfahren

Wärmebrücken – Problematik und Nachweisverfahren

http://www.architekturzeitung.com/azbilder/2016/1608/waermebruecke-01-gebaeudehuelle.jpg

Je energieeffizienter ein Gebäude konzipiert wird, desto mehr rücken Wärmebrücken in den Fokus der Planung. Sie bedürfen dabei besonderer Beachtung: Räumlich begrenzt weisen sie von der Gebäudehülle abweichende Dämmeigenschaften auf. So können geringere oder höhere Energieverluste auftreten als zum Beispiel in einer ebenen Mauerwerksscheibe. Die Ursachen sind in der Geometrie, der Konstruktion oder den verwendeten Materialien zu finden. Mithilfe detaillierter Berechnungen können Planer den Einfluss von Wärmebrücken auf den Energieverbrauch exakt bestimmen und so hohe pauschale Zuschläge auf den Gesamtwärmeverlust des Gebäudes umgehen. Ein niedrigerer Wärmebrückenzuschlag nach DIN 4108 könnte in Zukunft helfen, mit vereinfachten Nachweisen höhere energetische Standards zu realisieren. Zusätzlich ermöglichen speziell entwickelte Sonderprodukte, die Nahtstellen beispielsweise im Mauerwerk intelligent zu dämmen und den Energieverlust so zu minimieren.

Im örtlich begrenzten Bereich einer Wärmebrücke verändert sich der Wärmeenergiefluss. Verglichen mit dem Referenzwert einer homogenen Wandfläche kann sich dieser positiv oder negativ auf den Wärmeverlust auswirken. Eine positive Wärmebrücke entsteht etwa in einer Rauminnenecke. Hier ist der Energieverlust geringer als auf einer Ebene. Im Gegensatz dazu kühlen etwa Gebäudeaußenkanten schneller aus und führen so zu einer negativen Energiebilanz. Rechnet man die beiden Arten der Wärmebrückeneffekte gegeneinander auf, kann die Summe kleiner oder gleich Null sein – wie etwa bei einem Passivhaus.

http://www.architekturzeitung.com/azbilder/2016/1608/waermebruecke-01-thermobild-deckenrandelement.jpg

Wärmebrücken: ihre Entstehung…
Der Ursprung einer Wärmebrücke ist auf Konstruktion, Geometrie oder das Material zurückzuführen. Unterbrechen Bauteile – wie zum Beispiel eine Betondecke – mit einer erhöhten Wärmeleitfähigkeit die geschlossene, energetisch optimierte Gebäudehülle, sprechen Experten von einer materialbedingten Wärmebrücke. Innerhalb dieser zusammengesetzten Gebäudeteile ist der Wärmestrom nicht mehr homogen. Querschnittsveränderungen in der Dämmebene ermöglichen die Entstehung von konstruktiven Wärmebrücken: Das Einbringen von Bauteilen in die Außenhülle, beispielsweise durch einen Bauteilwechsel, unterscheidet sich dabei jedoch kaum von materialbedingten Wärmebrücken. Eine geometrische Wärmebrücke entsteht dagegen durch Abweichungen eines ebenen Bauteilbereiches, etwa an einer Gebäudekante. Hier ist die wärmeabgebende Außenoberfläche größer als die wärmeaufnehmende Innenoberfläche – es entsteht ein Kühlrippeneffekt. Die raumseitigen energetischen Verluste kühlen die Wandoberfläche aus.

… ihre Anforderungen…
Je nach bauphysikalischen Eigenschaften wirken sich die verwendeten Materialien positiv oder negativ auf eine Wärmebrücke aus. Ebenso kommt es darauf an, wie die Bauteile geometrisch angeordnet werden. Dabei müssen Wärmebrücken stets zwei Ansprüche erfüllen. Zum einen müssen die Mindestanforderungen an den Feuchteschutz nach DIN 4108-2 eingehalten werden: Die minimale Oberflächentemperatur θmin der Innenräume darf 12,6 Grad Celsius nicht unterschreiten. Zum anderen gibt die aktuelle Energieeinsparverordnung (EnEV) vor, dass der Einfluss der Energieverluste durch Wärmebrücken auf den Jahres-Heizwärmebedarf so niedrig wie möglich gehalten werden muss. Die Anforderungen der EnEV verschärfen sich zunehmend. Hilfestellung zur rechnerischen Ermittlung der Transmissionswärmeverluste bieten DIN EN ISO 10211 genauso wie die weiteren Planungshilfen Beiblatt 2 zur Norm DIN 4108.

http://www.architekturzeitung.com/azbilder/2016/1608/waermebruecke-01-rohbau-fenstersturz.jpg

… und ihre Nachweismöglichkeiten
Wärmeverluste durch Wärmebrücken HWB sind ein Teil der Transmissionswärmeverluste der Gebäudehülle HT. Um diesen Gesamtverlust zu ermitteln, werden die Energieverluste aller flächigen Bauteile und die energetischen Verluste durch Wärmebrücken addiert. Die Transmissionswärmeverluste der flächigen Bauteile ergeben sich jeweils aus dem Produkt U-Wert mal Fläche. Für die Ermittlung der Wärmeverluste durch Wärmebrücken gibt es drei gesonderte Verfahren:

1. Planer können einen pauschalen Wärmebrückenzuschlag ΔUWB von 0,1 W/(m²K) berechnen. Dabei werden die Wärmebrücken weder ermittelt noch gedämmt.

2. Auf Basis von Beiblatt 2 zur DIN 4108 werden die einzelnen Wärmebrücken einem Ausführungsbeispiel zugeordnet. Erfolgt dieser vereinfachte Nachweis, werden geringere Wärmeverluste angesetzt und der pauschale Wärmebrückenzuschlag beträgt nur noch 0,05 W/(m²K).

3. Mit einem detaillierten Nachweis aller Wärmebrücken wird der energetische Verlust der Gebäudehülle wesentlich niedriger angesetzt als bei einem Verfahren mit Pauschalzuschlag. Dazu werden von allen Wärmebrücken die jeweiligen längenbezogenen Wärmedurchgangskoeffizienten Ψ nach DIN EN ISO 10211 ermittelt und summiert.

http://www.architekturzeitung.com/azbilder/2016/1608/waermebruecke-01-bauphysik-software.jpg

Konstruktionen optimieren
Werden die Wärmebrücken im Detail berechnet, müssen nach DIN V 4108-6 die Wärmebrücken bestimmter Konstruktionsarten nach anerkannten Regeln der Technik ausgewiesen werden. Gebäudekanten, insbesondere an Außenecken, weisen aufgrund größerer Außenoberflächen negative U-Werte auf. Umlaufende Fenster- und Türanschlüsse sind besonders detailliert nachzuweisen, da hier die unterschiedlichen Materialien einen starken Einfluss auf den Wärmestrom haben. Ein weiteres Augenmerk gilt zudem dem Gebäudesockel: Der aufgehende Wandfuß unterbricht die Gebäudehülle und bildet ungedämmt eine massive Wärmebrücke mit erhöhter Wärmeleitfähigkeit. Die Wärmebrücken sind einzeln zu identifizieren, ihre geometrischen Abmaße zu bestimmen und für eine Berechnung zu typisieren.

Durch detaillierte Planungsverfahren sowie den Einsatz von passenden Sonderprodukten kann jedoch entgegengewirkt werden. Unipor bietet auf www.unipor.de eine moderne Bauphysik-Software, mit der detaillierte Wärmebrückennachweise möglich sind. Diese Software entstand in Kooperation mit der Arbeitsgemeinschaft Mauerziegel und ist speziell für Ziegelprodukte geeignet. Weitere Planungshilfen bietet zudem beispielsweise ein Wärmebrückenkatalog, der Bemessungsgrundlagen, lineare Wärmedurchgangskoeffizienten für Außenbauteile und Informationen über eine luftdichte Ausführung im Passivhausstandard aufführt. Systemprodukte, wie etwa hochwärmedämmende Unipor-Deckenrandelemente für die Einbindung von Geschossdecken, ermöglichen die Erstellung homogenen Mauerwerkes und einer geschlossenen Wärmedämmebene.

Beiblatt 2 in Überarbeitung
Um Architekten und Fachplanern den Nachweis von Wärmebrücken weiter zu erleichtern, wird voraussichtlich Ende 2016 eine überarbeitete Version des Beiblatt 2 zur DIN 4108 erscheinen. Das erweiterte Beiblatt zeigt zusätzliche Details von Bauteilen auf, wie etwa den baulichen Anschluss an Tiefgaragen. Der vereinfachte Wärmebrückennachweis mit einem Pauschalzuschlag von heute 0,05 W/(m²K) wird um ein zweites, verbessertes thermisches Niveau ergänzt: Ein niedrigerer pauschaler Zuschlag soll Planern die Ausweisung eines energetisch hochwertigen Gebäudes ohne detaillierte Berechnungsverfahren ermöglichen. Voraussichtlich wird eine zukünftige Novelle der EnEV Bezug auf diesen besseren Wärmebrückenzuschlag nehmen.

Fazit
Wärmebrücken führen in der Gebäudehülle zu abweichenden Energieströmen – sowohl mit Zu- als auch Abschlägen. Mit effizienter Planung und intelligenten Systemprodukten können Fachleute Energieverluste eingrenzen. Detaillierte Nachweisverfahren stellen besonders energieeffiziente Lösungen hervor, sind jedoch zugleich verbunden mit aufwendigen Berechnungen. Die vereinfachte Nachweisführung nach Beiblatt 2 der DIN 4108 bietet hier eine schnellere Lösung dank umfangreicher Referenz-Bauteile. Die Einführung eines neuen, niedrigeren Pauschalzuschlages ermöglicht die Ausweisung eines Gebäudes mit höheren energetischen Standards. Davon profitieren Fachplaner ebenso wie Bauherren.

Weitere Informationen zum Thema sind direkt bei der Unipor-Geschäftsstelle erhältlich – bestellbar per Telefon (089-74986780) oder E-Mail ( Diese E-Mail-Adresse ist gegen Spambots geschützt! JavaScript muss aktiviert werden, damit sie angezeigt werden kann. ).

Der Autor dieses Fachbeitrages, Dr.-Ing. Thomas Fehlhaber, ist Geschäftsführer der Unipor-Ziegel-Gruppe.

 

Industriearchitektur: Neuer Praxisraum für das Geberit Informationszentrum in Lausanne

Industriearchitektur: Neuer Praxisraum für das Geberit Informationszentrum in Lausanne

Nach zwei Jahren erfolgreicher Schulungen in den neuen Praxisräumen im Informationszentrum von Geberit in Jona, erhält jetzt auch der Schulungsraum in Lausanne ein neues Gesicht. Sanitärprofis werden so in modernen und ansprechenden Räumen für die Installation der Geberit-Systeme geschult.

Umbau Wohn- und Geschäftsgebäude D17 in Ingolstadt von Bettina Kandler Architekten

Umbau Wohn- und Geschäftsgebäude D17 in Ingolstadt von Bettina Kandler Architekten

Das  Wohn- und Geschäftsgebäude D17 liegt städtebaulich in einer funktional wichtigen Lage am südlichen Eingangsbereich zur Altstadt von Ingolstadt und in unmittelbarer Nähe zur Donau. Archivierte Pläne gehen bei dem Wohn- und Geschäftshaus auf das Jahr 1878 zurück.

Frankfurter Buchmesse: Raum für Inspiration von schneider+schumacher

Frankfurter Buchmesse: Raum für Inspiration von schneider+schumacher

480 Quadratmeter Grundfläche, 6,5 Meter Höhe und eine selbsttragende Holzkonstruktion mit lichtdurchlässiger Membran – das ist der »Frankfurt Pavilion«, das neue Wahrzeichen der Frankfurter Buchmesse. Geplant und umgesetzt von schneider+schumacher, entsteht auf der 70. Frankfurter Buchmesse ein ikon...

Weitere Artikel:

Zeitz Museum of Contemporary African Art (MOCAA)

Zeitz Museum of Contemporary African Art (MOCAA)

In Kapstadt hat sich ein historisches Getreidesilo zum Museum für zeitgenössische afrikanische Kunst gemausert. Die Architekten des Heatherwick Studio ließen die betonierten Wandungen der Kornkammern aufsägen und schufen damit ein Atrium von beinahe kathedralenhaftem Charakter. Neuer Beton verstärkt...

Gipsfaserplatten für die Elbphilharmonie in Hamburg

Gipsfaserplatten für die Elbphilharmonie in Hamburg

Die großformatigen Gipsfaserplatten bestehen aus einem Vormaterial aus Naturgips. Sie zeichnen sich durch ihre Belastbarkeit, die Brandschutzeigenschaften (A1) und ihre hervorragenden Be- und Verarbeitungsmöglichkeiten aus.

KanyaKage mit modernen Sanitäranlagen ausgestattet

KanyaKage mit modernen Sanitäranlagen ausgestattet

In Berlin-Kreuzberg eröffnete Ende April 2018 eine einzigartige Kunst- und Veranstaltungslocation. Nach den beiden Eigentümern KanyaKage benannt, ist der neue »Artspace« regelmäßig Schauplatz von Ausstellungen zeitgenössischer Kunst. Außerdem stehen die insgesamt 170 Quadratmeter großen Räume für Le...

Weitere Artikel:
Anzeige AZ-C1-300x250 R7

AZ Newsletter


Ihre E-Mail
 
   

Senden Sie mir die kostenlosen Nachrichten der AZ/Architekturzeitung per E-Mail zu. Meine Anmeldung erfolgt, nachdem ich die Datenschutzhinweise gelesen haben. Die Nachrichten können Werbung von Dritten enthalten. Mein Einverständnis zum Empfang der Nachrichten kann ich jederzeit widerrufen.

Fachwissen | Architekten + Planer

Zeitz Museum of Contemporary African Art (MOCAA)

Zeitz Museum of Contemporary African Art (MOCAA)

In Kapstadt hat sich ein historisches Getreidesilo zum Museum für zeitgenössische afrikanische Kunst gemausert. Die Architekten des Heatherwick Studio ließen die betonier...

Gipsfaserplatten für die Elbphilharmonie in Hamburg

Gipsfaserplatten für die Elbphilharmonie in Hamburg

Die großformatigen Gipsfaserplatten bestehen aus einem Vormaterial aus Naturgips. Sie zeichnen sich durch ihre Belastbarkeit, die Brandschutzeigenschaften (A1) und ihre h...

KanyaKage mit modernen Sanitäranlagen ausgestattet

KanyaKage mit modernen Sanitäranlagen ausgestattet

In Berlin-Kreuzberg eröffnete Ende April 2018 eine einzigartige Kunst- und Veranstaltungslocation. Nach den beiden Eigentümern KanyaKage benannt, ist der neue »Artspace« ...

Vakuum-Isolierglas und Explosionsschutz-Dünnglas

Vakuum-Isolierglas und Explosionsschutz-Dünnglas

Das neue Vakuum-Isolierglas (VIG) von AGC zeichnet sich durch eine Besonderheit aus: Uneingeschränkte Sicht ohne sichtbare Evakuierungsöffnungen. Es wird wie normales Iso...

Kunst im Tageslicht betrachtet

Kunst im Tageslicht betrachtet

Die Stiftung »Das Maximum« präsentiert im bayerischen Traunreut nahe dem Chiemsee bedeutende Werke zeitgenössischer Kunst, unter anderem von Georg Baselitz und Andy Warho...

Architekturbüro mit Sichtbetonfassade

Architekturbüro mit Sichtbetonfassade

Der Neubau eines Architekturbüros ist für alle Beteiligten am Bau eine Herausforderung, denn letztlich ist das Bürogebäude die in Beton gegossene Visitenkarte des Archite...

Die höhere Mathematik der Ästhetik

Die höhere Mathematik der Ästhetik

Mehr als 20 Jahre sind vergangen, seit beim Entwurf der Titanaußenhaut für das Guggenheim-Museum in Bilbao erstmals die CAD-Software CATIA für ein renommiertes Gebäude ei...

Schaltbares Glas

Schaltbares Glas

Halio hat die Ästhetik seines intelligenten schaltbaren Glas-Systems auf das Wesentliche reduziert: völlige Farbneutralität und natürliche Transparenz wie ein herkömmlich...

Wohnungsbau mit System

Wohnungsbau mit System

Insgesamt 106 neue Wohnungen in drei Blöcken, die sich architektonisch, funktional und selbst finanzierungstechnisch unterscheiden und sich dennoch harmonisch zu einem in...

Schöner Gaskaminofen

Schöner Gaskaminofen

Mit dem puristischen Lensfocus kommt ein neuer, einzigartig gestalteter Gaskaminofen aus der französischen Design-Schmiede Focus. Der raumluftunabhängige Kamin bietet hoh...

Weitere Artikel:

Anzeigen AZ-D1-D2-300x600 R7

Wenn Sie die AZ/Architekturzeitung lesen, erklären Sie sich damit einverstanden, dass wir Cookies verwenden. Datenschutzhinweis.

Dieses Fenster entfernen.