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Berechnung von Wärmebrücken

Was sind Wärmebrücken

Wärmebrücken sind örtlich begrenzte Bereiche in Bauteilen, durch die mehr Wärme nach außen abgegeben wird als durch andere Bauteile. Sie haben eine erhöhte Wärmestromdichte.

Wärmebrücken können sich aus geometrischen (z.B. Ecken), aus stofflichen (z.B. Stahlbetonsturz) oder auch aus  gemeinsamen (z.B. Stahlbetonstütze in Außenecke) Einflüssen ergeben.
Durch den örtlich erhöhten Wärmefluss sinkt die Oberflächentemperatur auf der warmen Seite (Innenbereich). Hieraus ergeben sich zwei Problemfelder:

1. Erhöhte Energieverluste (Transmissionswärmeverluste) über die Wärmebrücke.
2. Absinken  der Oberflächentemperatur an der Innenseite der Außenbauteile und einem damit einhergehenden Anstieg der Luftfeuchte.  

Besonders der zweite Punkt ist kritisch zu beurteilen, da erhöhte Luftfeuchte das Wachstum Wachsen von Schimmelpilzen hervorrufen bzw. beschleunigen kann. Hierfür genügt schon die erhöhte relative Feuchtigkeit. Sporen können auch dann schon wachsen, wenn sich kein sichtbares Kondenswasser an der kühlen Oberfläche bildet.

Wie sind Wärmebrücken zu berücksichtigen

Gebäude sind so zu planen, dass der Einfluss von Wärmebrücken unter technischen und wirtschaftlich vertretbaren Gesichtspunkten so gering wie möglich gehalten wird.
Für die energetischen Berechnungen gibt die Energieeinsparverordnung hierzu drei Berechnungsvarianten vor:

1. Ohne Berücksichtigung des Einflusses der Wärmebrücken wird eine Pauschale zum U-Wert von 0,1 W/(m²K) zugeschlagen.

2. Bei Konstruktionen, die den Wärmebrückendetails des Beiblattes 2 der DIN 4108 entsprechen, kann die Pauschale auf 0,05 W/(m²K) reduziert werden.
Das Beiblatt enthält Details, welche immer den Mindestwärmeschutz einhalten und somit schimmelsicher sind.
Da die genannten Details sich auf Neubauten beziehen, kann die verringerte Pauschale nicht in der Sanierung angewendet werden.

3. Die Wärmebrücken werden genau berechnet. Der Aufschlag zum U-Wert ergibt sich dann aus der Summe aller relevanten Wärmebrücken mit deren entsprechenden Längen. Die genaue Berechnung ergibt in der Regel einen recht günstigen Wert. Da die Möglichkeit besteht, die Details der Wärmebrücken planerisch und baulich zu optimieren, wird dieses Verfahren meist bei sehr energieeffizienten Gebäuden (KfW- Effizienzhäusern oder Passivhäusern) angewandt.

Ggf. können durch den genauen Nachweis des Wärmebrückeneinflusses auch die Dämmstärken bei anderen Bauteilen wie z.B. Wänden, Dächern, Sohle usw. reduziert werden, was zu einer Kosteneinsparung führt.

Beispiel für eine Wärmebrücke
 

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Besonders in der Gebäudesanierung treten manchmal energetische Fragestellungen auf, die mithilfe einer Wärmebrückenberechnung geklärt werden können. Ein Beispiel aus der Praxis:
Bei einem Mehrfamilienhaus aus den 50er Jahren sollte u.a. auch die Fassade gedämmt werden. Bei diesem Gebäudealter bestehen die Balkonplatten aus den von innen nach außen auskragenden Stahlbetondecken, eine typische Wärmebrücke.

Da sich durch das Dämmen der Fassade der Einfluss der Wärmebrücken verstärkt, ist die Frage aufgetaucht, ob die Balkone nicht besser abgeschnitten werden und eine neue Balkonanlage vor die Dämmung gestellt werden sollte. Durch die Wärmebrückenberechnung wurde nachgewiesen, dass die Dämmung eine Dicke von 14 cm haben sollte und jeweils von oben und von unten gegen die Balkonplatte zu führen ist. Dies entspricht dem Mindestwärmeschutz und bildet eine schimmelsichere Umsetzung. So konnte auf eine kostspielige neue Balkonanlage verzichtet werden.

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Wir berechnen für Ihr Bauvorhaben die zweidimensionalen Wärmebrücken zur Überprüfung des Mindestwärmeschutzes (f-Wert) und/oder zur Ermittlung der Energieverluste (Psi-Wert) im Rahmen des Energieeinsparnachweises für Effizienzhäuser und/oder Passivhäuser.

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