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KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz V 01/2009
5. WÄRMESCHUTZ UND SCHIMMEL-
VERMEIDUNG BEI WÄRMEBRÜCKEN
Wärmebrücken sind Stellen in der Umhüllung
eines Gebäudes, an denen es zu
einem örtlich erhöhten Wärmedurchgang
durch die Konstruktion kommt. Daraus
resultieren örtliche Unterschiede in der
Temperatur der Innen- und der Außenoberflächen
der Konstruktion. Im Winter
kommt es an Wärmebrücken zu einem
erhöhten Wärmeverlust. Zusätzlich kann
es zu deutlich verringerten Innenoberflächentemperaturen
kommen, und in der
Folge zu Kondensatanfall und Schimmelbildung.
Deshalb sind Wärmebrücken aus
energetischer Sicht, vor allem aber aus
Bauqualitäts- und Hygienegesichtspunkten
zu vermeiden oder möglichst in ihrem
Einfluss zu begrenzen. Mit steigendem
Dämmstandard kommt den Wärmebrücken
im Planungsprozess und bei der Bewertung
eines Gebäudes eine zunehmende Bedeutung
zu. Die Hinweise zur Vermeidung von
Schimmelpilzwachstum gelten in gleicher
Weise für Wärmebrücken.
Wärmebrücken können sehr unterschiedliche
Ursachen haben, die auch in Kombination
miteinander auftreten können:
● Stoffbedingte Wärmebrücken ergeben
sich aus einem Wechsel der Baustoffe
nebeneinander liegender Bereiche,
z.B. Betonpfeiler in einer Mauerwerkswand.
● Geometriebedingte Wärmebrücken
finden sich beispielsweise an jeder
Gebäudekante und Fensterleibung.
● Eine Wärmebrückenwirkung ist durch
Einbauteile gegeben (Rollladenkästen,
Fassadendübel).
Oft findet sich auch eine Kombination
mehrerer Ursachen (Traufanschluss,
Deckeneinbindung). Üblich ist deswegen
die Unterteilung entsprechend ihrer Geometrie
in punkt-, linien- und flächenförmige
Wärmebrücken.
Zur Vermeidung von Wärmebrücken gilt
generell die Empfehlung, die dämmende
Schicht so vollständig und lückenlos wie
möglich um das beheizte Gebäudevolumen
zu legen. Die dämmenden Schichten
benachbarter Bauteile sollten lückenlos
und ohne Dickenverminderung ineinander
übergehen. Das Konstruktionsprinzip
der durchgehenden Dämmebene kann
bei Neubauten und vorausschauender
Planung gut eingehalten werden. Bei der
Bestandssanierung ist dies häufig nur
mit erhöhtem Aufwand oder mitunter gar
nicht mehr nachträglich möglich. Hier
sind entsprechend angepasste Lösungen
erforderlich.
5.1 Energetische Charakterisierung von
Wärmebrücken
In energetischer Hinsicht werden linienförmige
Wärmebrücken durch den linearen
Wärmedurchgangskoeffizienten
( -Wert) charakterisiert (früher: Wärmebrückenverlustkoeffizient).
Er gibt
den Wärmedurchgang pro Meter Länge
der Wärmebrücke und pro Kelvin Temperaturdifferenz
an, der zusätzlich zum
Wärmedurchgang durch die benachbarten
flächigen Bauteile auftritt. Der
-Wert ist das längenbezogene Pendant
zum U-Wert für flächige Bauteile. Für punktförmige
Wärmebrücken wird der -Wert
verwendet.
Mit zunehmender Wärmedämmung
müssen auch die Bauteilanschlüsse
wärmetechnisch verbessert werden.
wird bestimmt, indem der gesamte stationäre
Wärmedurchgang durch den Bereich
der Wärmebrücke zweidimensional
mit numerischen Methoden berechnet und
durch die angesetzte Temperaturdifferenz
geteilt wird. Vom Ergebnis zieht man den
Wärmedurchgang ab, der sich aus Fläche
(Außenmaß) mal U-Wert der beiden angrenzenden
flächigen Bauteile pro Grad Temperaturunterschied
ergibt (Bild 9).
U 1
U 1
a i
U 2
U 2
A 2
a
A 2
L =
Q
a
L =
Q = L - U 1 · A 1 - U 2 · A 2
A 1
a
A 1
= L - U 1 · A 1 - U 2 · A 2
L: Thermischer Leitwert
U: U-Wert
A: Fläche
Q: Wärmestrom
D = Dq: Lufttemperaturdifferenz zwischen
außen und innen
Bild 9: Skizze zur Berechnung des längenbezogenen
Wärmedurchgangskoeffizienten
i
Längenbezogene Wärmebrücken treten an
den Anschlussstellen zwischen benachbarten
Bauteilen auf. Je nach Bauweise
können sie sich deutlich bemerkbar machen,
vor allem wenn auf die Vermeidung
von Wärmebrücken nicht besonders geachtet
wird. Die Bilder 10 und 11 vergleichen
den Wärmedurchgang im Bereich
einer einbindenden Decke zwischen der
KS-Funktionswand mit Wärmedämmverbundsystem
und einer monolithischen
Bauweise. Deutlich erkennbar ist die Verringerung
der Wärmebrückenwirkung bei
der KS-Funktionswand.
5.2 Verminderung des Wärmebrückenverlusts
nach DIN 4108 Beiblatt 2
Im Gegensatz zu flächigen Bauteilen werden
an Wärmebrücken keine allgemeingültigen
energetischen Mindestanforderungen
gestellt. So gibt es auch keine
verbindlichen Höchstgrenzen für -Werte.
Dennoch ergeben sich in der Regel „freiwillige
eingegangene Mindestanforderungen“
daraus, dass im EnEV-Nachweis und/oder
in der Baubeschreibung bestätigt wird, die
relevanten Wärmebrücken würden dem
„Wärmebrückenbeiblatt“ DIN 4108 Beiblatt
2 entsprechen. Dieses nicht-normative
Beiblatt gibt in Prinzipskizzen Planungsund
Ausführungsempfehlungen, wie der
Einfluss von Wärmebrücken energetisch
und thermisch vermindert werden kann.
Bezieht sich der Planer im EnEV-Nachweis
oder in der Baubeschreibung darauf, wird
das dort definierte Niveau der Wärmebrückenverminderung
verbindlich. Hintergrund
für das Erstellen des Beiblatts war, dass
der Wärmeschutz in der Fläche ausreichend
gut funktioniert, aber bei Wärmebrücken
Wissens- oder Aufmerksamkeitslücken
bestehen.
Generell muss ein Planer gemäß EnEV
den Einfluss konstruktiver Wärmebrücken
auf den Jahres-Heizwärmebedarf nach
den Regeln der Technik und den im jeweiligen
Einzelfall wirtschaftlich vertretbaren
Maßnahmen so gering wie möglich halten.
Den zusätzlichen Wärmedurchgang durch
alle relevanten Wärmebrücken eines Gebäudes
(∆U WB ) kann er im EnEV-Nachweis
wahlweise detailliert oder pauschalisiert
berücksichtigen:
● Die - bzw. - Werte der linien- bzw.
punktförmigen Wärmebrücken werden
detailliert ermittelt und im Transmissionswärmedurchgang
mittels -Wert
mal abgemessener Länge der Wärmebrücken
bzw. mittels -Wert mal Anzahl
der punktförmigen Wärmebrücken berücksichtigt.
Zahlenwerte für C können
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