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.

 

HPP beginnt mit dem Bau am Xujiahui Sportpark in Shanghai

HPP beginnt mit dem Bau am Xujiahui Sportpark in Shanghai

Bei der feierlichen Grundsteinlegung wurde der Baubeginn des Xujiahui Sportparks in Shanghai unter Einladung der Öffentlichkeit, Presse und Fernsehen gefeiert. HPP gewann Anfang des Jahres den ersten Preis des international ausgeschriebenen Wettbewerbs und wurde anschließend mit der Umsetzung beauft...

Konferenzzentrum von schneider+schumacher in Mannheim

Konferenzzentrum von schneider+schumacher in Mannheim

Im zweitgrößten Barockschloss Europas kreiert schneider+schumacher ein modernes Studien- und Konferenzzentrum für die Mannheim Business School. Die in den Garten eingeschnittene Anlage bildet zusammen mit dem historischen Schloss eine markante neue Einheit, die symbolisch für die Bewahrung der Tradi...

DEGELO Architekten gewinnen Wettbewerb zum Konferenzzentrum in Heidelberg

DEGELO Architekten gewinnen Wettbewerb zum Konferenzzentrum in Heidelberg

Das Büro DEGELO Architekten aus Basel hat den ersten Preis beim Wettbewerb zur künftigen Gestaltung des neuen Konferenzzentrums in der Heidelberger Bahnstadt gewonnen. Das Preisgericht wählte den Entwurf unter 22 eingereichten Arbeiten aus.

Weitere Artikel:

Fassadenkunst: Abstrakt bis naturalistisch

Fassadenkunst: Abstrakt bis naturalistisch

In nur sieben Wochen wich grauer Beton einer abstrakt-naturalistischen Malerei mit blauem Himmel, weißen Wolken, täuschend echten Bäumen und einem illusionistischen Streichelzoo. Verantwortlich dafür zeichnet der auf exklusive Wandmalerei spezialisierte Künstler Ulrich Allgaier.

Wintergarten gut beheizt

Wintergarten gut beheizt

Im Wintergarten hat Wärme nicht nur einfach die Funktion »Heizen« zu erfüllen. Wärme weckt Emotionen und bringt Atmosphäre in den gläsernen Raum. Eine elektrische Strahlungsheizung ermöglicht ein bedarfsgerechtes Heizen, wenn der Wintergarten genutzt wird und die Kraft der Sonne nicht ausreicht.

Timmerhuis in Rotterdam von OMA

Timmerhuis in Rotterdam von OMA

Das von den Rotterdamer Städtebauexperten OMA (Office for Metropolitan Architecture) erdachte Timmerhuis in Rotterdam gilt als das »grünste Gebäude der Niederlande«. Es vereint Stadtverwaltung, Wohnungen, Büros sowie das Rotterdamer Stadtmuseum und schlägt eine architektonische Brücke zum denkmalges...

Weitere Artikel:
Anzeige AZ-C1-300x250 GDC

AZ Newsletter

Ihre E-Mail
 Anmelden  Abmelden

Der Newsletter der AZ/Architekturzeitung ist kostenlos und kann jederzeit unkompliziert abbestellt werden.

Fachwissen | Architekten + Planer

Fassadenkunst: Abstrakt bis naturalistisch

Fassadenkunst: Abstrakt bis naturalistisch

In nur sieben Wochen wich grauer Beton einer abstrakt-naturalistischen Malerei mit blauem Himmel, weißen Wolken, täuschend echten Bäumen und einem illusionistischen Strei...

Wintergarten gut beheizt

Wintergarten gut beheizt

Im Wintergarten hat Wärme nicht nur einfach die Funktion »Heizen« zu erfüllen. Wärme weckt Emotionen und bringt Atmosphäre in den gläsernen Raum. Eine elektrische Strahlu...

Timmerhuis in Rotterdam von OMA

Timmerhuis in Rotterdam von OMA

Das von den Rotterdamer Städtebauexperten OMA (Office for Metropolitan Architecture) erdachte Timmerhuis in Rotterdam gilt als das »grünste Gebäude der Niederlande«. Es v...

Zargenlose und lichtdurchlässige Schiebetür

Zargenlose und lichtdurchlässige Schiebetür

Die in der eigenen Betriebsstätte hergestellte, zargenlose Schiebetür bestehen aus dem lichtdurchlässigen, biegesteifen Wabenpaneel »ViewPan« mit Oberflächen aus Acrylgla...

Corbusier-Farben im Hamburger Hotel Wedina

Corbusier-Farben im Hamburger Hotel Wedina

Das Hamburger Hotel Wedina hat ein umfassendes Facelift erhalten, bei dem Farbe eine zentrale Rolle spielt. Die Fassade macht in leuchtendem Rot auf sich aufmerksam und j...

Kita in Weißenfeld von Grund Architekten

Kita in Weißenfeld von Grund Architekten

Über hundert Jahre wurde in der Schnapsbrennerei in Weißenfeld hochprozentiger Alkohol aus Kartoffeln für medizinische Zwecke hergestellt. Um das Gebäude zu erhalten und ...

Aussichtsplattform Wolkenhain: Landmarke der IGA

Aussichtsplattform Wolkenhain: Landmarke der IGA

Bis Oktober ist Berlins östlichster Stadtbezirk Standort für die Internationale Gartenausstellung (IGA), zu der rund zwei Millionen Gäste aus Europa erwartet werden. Die ...

Holz-Hybridbau mit Keramikfassade

Holz-Hybridbau mit Keramikfassade

H7, das Bürohaus von Andreas Heupel Architekten im alten Stadthafen von Münster, ist ein siebengeschossiger Holz-Hybridbau, der neue Maßstäbe im Hinblick auf Ökologie und...

Schiebefenster mit großer Öffnungsbreite und Insektenschutz

Schiebefenster mit großer Öffnungsbreite und Insektenschutz

Die Profile des Fensters »cero« messen trotz der möglichen 15 Quadratmeter großen Scheibenelemente gerade einmal 34 Millimeter. Für die jeweiligen Anforderungen an Wärmed...

Zaha Hadid: das Learning and Library Center in Wien

Zaha Hadid: das Learning and Library Center in Wien

Die neue Wirtschaftsuniversität in Wien ist die größte der Europäischen Union. Bisher befand sich die alte Wirtschaftsuniversität in einem Gebäude aus den 1970er-Jahren. ...

Weitere Artikel:


Anzeige AZ-D1-300x600 R7

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

Dieses Fenster entfernen.