Wärmebrückenberechnung

Wärmebrücke - Bausachverständiger Thomas

Was sind Wärmebrücken?

 

Als Wärmebrücken werden örtlich begrenzte Stellen in der wärmeübertragenden Gebäudehülle bezeichnet, die im Vergleich zu den angrenzenden Bauteilbereichen eine höhere Wärmestromdichte aufweisen. Daraus ergeben sich zusätzliche Wärmeverluste sowie eine reduzierte Oberflächentemperatur des Bauteils in dem betreffenden Bereich. Wird die Oberflächentemperatur durch eine vorhandene Wärmebrücke abgesenkt, muss geprüft werden, ob an dieser Stelle die kritische Bedingung für Schimmelpilzwachstum unterschritten wird. Diese Prüfung erfolgt gemäß den Bestimmungen der DIN 4108 Wärmeschutz und Energieeinsparung in Gebäuden; Teil 2: “Mindestanforderungen” an den Wärmeschutz. Wärmebrücken lassen sich somit über die Berechnung ihrer Kennwerte zuverlässig handhaben und optimieren. Zur Vermeidung von Feuchtigkeitsschäden ist es daher wichtig, frühzeitig den Fachplaner für thermische Bauphysik einzuschalten. Er kann Schwachstellen in der Baukonstruktion erkennen und alternative Lösungen ausarbeiten.

Man unterscheidet konstruktive, geometrische und materialbedingte Wärmebrücken.

 

Stoff- oder materialbedingte Wärmebrücken entstehen durch einen Wechsel der Wärmeleitfähigkeit innerhalb einer oder mehrerer Schichten eines Bauteils. Typische Vertreter dieser Wärmebrücken sind beispielsweise Stahlbetonstützen, Ringanker im Mauerwerk, Stahlbetondeckenauflager.

Geometrisch bedingte Wärmebrücken entstehen dort, wo die wärmeaufnehmende Innenoberfläche und die wärmeabgebende Außenoberfläche unterschiedlich groß sind. Das ist beispielsweise an Gebäudeecken der Fall.

Konstruktive Wärmebrücken unterscheiden sich kaum von den materialbedingten Wärmebrücken. Ihre Ursache liegt in erster Linie in planerischen Zwängen oder baulicher Notwendigkeit. Vertreter dieser Wärmebrückenkategorie sind der Rollokasten innerhalb eines Wärmedämmverbundsystems oder der Materialwechsel, z.B. ein Fenster im Mauerwerk.

 

 

Warum Wärmebrücken vermeiden?

 

Wärmebrücken wirken sich negativ auf das Gebäude und seine Bewohner aus. Folgende Aspekte sind daher bei der Sanierungsplanung und Neubauplanung zu beachten und durch geeignete Maßnahmen zu vermeiden:

 

  • An Wärmebrücken ist ein verstärkter Wärmeabfluss festzustellen, der zu höherem Heizenergieverbrauch führt.
  • Durch Wärmebrücken entstehen im Winter aufgrund des erhöhten Wärmeabflusses auf der Innenseite der Bauteile sehr niedrige Oberflächentemperaturen. Kalte Oberflächen werden aufgrund der geringen Strahlungswärme als unbehaglich empfunden.
  • Im Bereich einer Wärmebrücke kann es aufgrund von niedrigen Innenoberflächentemperaturen zu Tauwasserausfall kommen. Besonders in Räumen mit einer hohen Luftfeuchtigkeit ist diese Gefahr sehr groß. An feuchten Bauteilflächen sammelt sich Staub an, der in Verbindung mit Tapetenkleister und Farbe einen idealen Nährboden für zum Teil gesundheitsschädliche Schimmelpilze bildet.
  • Neben der Schimmelpilzbildung kann ein Tauwasserausfall zu einer dauerhaften Durchfeuchtung eines Bauteils und zu einem Bauschaden führen.

 

Durch konstruktive Maßnahmen ist es möglich, viele Wärmebrücken hinsichtlich ihrer Wirkung zu minimieren oder soweit zu optimieren, dass keine Mängel, Bauschäden oder gesundheitliche Beeinträchtigungen zu erwarten sind.

 

 

Für die die Ermittlung der Wärmeverluste durch Wärmebrücken sind folgende drei Ansätze möglich:

Pauschaler Ansatz

(∆UWB = 0,10 W/m2K)ohne Nachweis

 

Mit diesem Ansatz werden die Wärme-brücken weder ermittelt, noch gedämmt.

Pauschaler Ansatz

(∆UWB = 0,05 W/m2K) mittels Gleichwertig-keitsnachweis aller Konstruktionen nach DIN 4108, Bbl. 2.

 

Für den Nachweis von KfW-Effizienzhäusern ist die Erstellung eines Gleichwertigkeitsnach-weises stets erforderlich.

 

Detaillierte Berechnung

 

Mit dem detaillierten Nachweis aller Wärmebrücken eines Gebäudes wird der energetische Verlust der Gebäudehülle wesentlich niedriger angesetzt, als bei einem Verfahren mit Pauschalzuschlag.   

 

 

Welchen Vorteil hat eine Wärmebrückenberechnung?

 

  • Neubau: Im Neubaubereich lassen sich durch die Berechnung der Wärmebrücken gerichtliche Auseinandersetzungen zwischen Bauherrn und Architekten - infolge von Feuchtigkeitsschäden am Gebäude - schon im Vorfeld vermeiden. Des Weiteren können aufwändige Sanierungsmaßnahmen von vornherein ausgeschlossen werden. Darüber hinaus können aus den Berechnungsergebnissen geeignete Maßnahmen zur Verringerung der Wärmeverluste ergriffen werden. Neben geringeren Heizkosten für die Nutzer wird damit auch ein Beitrag zur Verringerung der CO2-Emissionen und damit zum Umweltschutz geleistet. Im Wärmeschutznachweis kann der Wärmebrückeneinfluss im Hinblick auf den Transmissionswärmeverlust ohne rechnerischen Nachweis vereinfacht mit einem pauschalen, spezifischen Wärmebrückenkorrekturwert erfolgen. Dieser Wärmebrückenkorrekturwert wird mit der gesamten wärmeübertragenden Umfassungsfläche multipliziert und zu den Wärmeverlusten über die einzelnen Bauteile der Gebäudehülle addiert. Zur Einhaltung der strengen Anforderungen an die Gebäudehülle von KfW- Effizienzhäusern oder von Passivhäusern kann heute auf die detaillierte Berechnung und Auflistung der Wärmebrücken nicht verzichtet werden. Allein durch den rechnerischen Nachweis der verminderten Wärmebrückenverluste können dem Bauherren oft beträchtliche Mehrinvestitionen erspart werden.

  • Altbau: Im Altbaubereich lassen sich durch Wärmebrückenberechnungen die Risiken von Schimmelpilzbefall sehr gut abschätzen. Insbesondere bei Streitigkeiten zwischen Mietern und Vermietern, lässt sich bei bekannter Konstruktion durch eine Wärmebrückenberechnung gut beurteilen, ob der Schimmelbefall durch Baumängel oder nicht ausreichend beheizte und belüftete Räume entstanden ist.

 

 

Was wird für eine Wärmebrückenberechnung benötigt?

 

Für die Bewertung einzelner Wärmebrücken benötigen wir genaue Schnittzeichnungen mit Materialangaben und Abmessungen. Die Zeichnungen können im DXF/DWG-Format an uns übermittelt werden. Für einen detaillierten Wärmebrückennachweis eines gesamten Gebäudes benötigen wir zusätzlich vermaßte Grundrisse, Schnitte und Ansichten im Maßstab 1:100, besser 1:50 des Gebäudes.