Anzeige AZ-A2-728x90
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.

 

Ergebnisse des Realisierungswettbewerb JUNG Gründervilla

Ergebnisse des Realisierungswettbewerb JUNG Gründervilla

Für den Umbau und die Erweiterung der Villa des Firmengründers Albrecht Jung in Schalksmühle lobte das Unternehmen JUNG Anfang 2017 den offenen, einphasigen, hochbaulichen Realisierungswettbewerb für junge Architekturbüros aus. Jetzt wählte die Fachjury unter Vorsitz von Prof. Michael Schumacher aus...

Villa Waldried von Marazzi + Paul

Villa Waldried von Marazzi + Paul

Die 1942 erbaute Villa Waldried präsentiert sich nach dem Umbau der Architekten Marazzi + Paulmit einer umgestalteten Gebäudehülle, einer optimierten Grundrissorganisation und erweiterten Raumlandschaft. Die Renovierungsmassnahmen umfassen neben der Umgestaltung der Gebäudehülle auch die Transformat...

Hydro-Aluminiumwerk in Grevenbroich von pbr

Hydro-Aluminiumwerk in Grevenbroich von pbr

Industrie 4.0 steht für digitale Produktion und moderne Technologien. Zunehmend wird just in time gefertigt und ebenso sollen die erforderlichen Produktionsstätten in immer kürzeren Zyklen entstehen. So auch auf dem Grevenbroicher Werkgelände von Hydro, einem der führenden Aluminiumkonzerne in Europ...

Weitere Artikel:

Glasfassade des Groundscraper 5 Broadgate

Glasfassade des Groundscraper 5 Broadgate

Besondere Architektur funktioniert auch horizontal. Das beweist der visuell und funktional beeindruckende Groundscraper »5 Broadgate« im Londoner Finanzviertel. Der stahlummantelte »Zylinderblock« aus der Feder von Make Architects ist zwar nur 13 Stockwerke hoch, deckt aber allein auf seinen vier Tr...

Glasfassade der T-Mobile Arena in Las Vegas

Glasfassade der T-Mobile Arena in Las Vegas

Rund 2.790 Quadratmeter Isolierglas wurden für die Glasfassade der T-Mobile Arena in Las Vegas an Ort und Stelle kalt gebogen und in Aluminiumrahmen montiert. Das Kaltbiegeverfahren war zusammen mit der hochautomatisierten Fertigung der IG-Einheiten der Garant dafür, dass das größte Projekt, das jem...

Simsala BIM

Simsala BIM

Building Information Modeling (BIM) ist keine Hexerei – aber ein ernst zu nehmender Meilenstein für die gesamte Architektur- und Baubranche. Der smarte Prozess mit den fünf Dimensionen nimmt gerade richtig Fahrt auf und ist bald nicht mehr wegzudenken aus der täglichen Arbeit der Architekten und Pla...

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

  • Betoninstandsetzung: Wer haftet wann und wie?
    Betoninstandsetzung: Wer haftet wann und wie? Die Ausführung von Betonerhaltungs-, Betonschutz- und –instandsetzungsmaßnahmen erfordert umfassende fachliche Qualifikationen. Der nachfolgende Beitrag nimmt Stellung zu Anforderungen, die sich…

Glasfassade des Groundscraper 5 Broadgate

Glasfassade des Groundscraper 5 Broadgate

Besondere Architektur funktioniert auch horizontal. Das beweist der visuell und funktional beeindruckende Groundscraper »5 Broadgate« im Londoner Finanzviertel. Der stahl...

Glasfassade der T-Mobile Arena in Las Vegas

Glasfassade der T-Mobile Arena in Las Vegas

Rund 2.790 Quadratmeter Isolierglas wurden für die Glasfassade der T-Mobile Arena in Las Vegas an Ort und Stelle kalt gebogen und in Aluminiumrahmen montiert. Das Kaltbie...

Simsala BIM

Simsala BIM

Building Information Modeling (BIM) ist keine Hexerei – aber ein ernst zu nehmender Meilenstein für die gesamte Architektur- und Baubranche. Der smarte Prozess mit den fü...

Smart aufgestockt

Smart aufgestockt

Schlanke 60 Millimeter misst die Standarddämmstärke bei vielen weitläufigen Flachdächern. Für die Montage der Dachgully-Aufstockelemente ist eine höhenreduzierte Einbauhi...

Sensible Architektur – Neubau des Krematoriums St. Gallen

Sensible Architektur – Neubau des Krematoriums St. Gallen

Krematorien empfangen Besucher in einem Zustand emotionaler Anspannung, weshalb der Architektur dieser Gebäude eine schwierige Aufgabe zuteil wird. So sollte sie Sicherhe...

Heiz-Kühlelemente in einer Kirche in Hannover

Heiz-Kühlelemente in einer Kirche in Hannover

Die Evangelisch-reformierte Kirche in Hannover erhielt für den Gottesdienstraum eine Heiz-Kühldecke in Form eines Deckensegels. Dabei waren die besonderen Gegebenheiten d...

Modernisierung des Pariser Louvre

Modernisierung des Pariser Louvre

Im Rahmen des Pyramid Project, wurde der Empfangsbereich des Louvre unterhalb der Pyramide in den Jahren 2014 bis 2016 umfangreich neu gestaltet. Die 1989 eröffnete Pyram...

Lösung für Kostenplanung, BIM und Abrechnung

Lösung für Kostenplanung, BIM und Abrechnung

Die mit dem BIM-Prozess verbundene Digitalisierung von Planen und Bauen kann zu einer erheblichen Steigerung der Wirtschaftlichkeit führen. Besonders im Bereich Kostenpla...

Quantensprung in der Dämmtechnik mit Glas

Quantensprung in der Dämmtechnik mit Glas

Die neue Isolierglas-Produktlinie »sedak isomax« hat einen U-Wert bis 0,23 W/m²K. Die Zweifach- oder Dreifach-Gläser gibt es in den für den Hersteller typischen Überforma...

Modulares Oberlicht-System in einer schwedischen Berufsschule

Modulares Oberlicht-System in einer schwedischen Berufsschule

Nicht nur manche Schüler, auch das Schulgebäude des schwedischen Sågbäcksgymnasiet musste lange Zeit mit einem »Ungenügend« beurteilt werden: Dunkle Gänge, graue Wände un...

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.