Konvektive Wärmebrücke
Energieeinsparung: Vermeidung von Wärmebrücken immer wichtiger
Der bauliche Wärmeschutz hat in den vergangenen drei Jahrzehnten zunehmend an Bedeutung gewonnen. Mit den verschiedensten Verordnungen, die immer wieder höhere Anforderungen an die Wärmedämmung unserer Gebäude stellten, versuchte der Gesetzgeber eine spürbare Reduzierung des Energiebedarfs und der CO2-Emissionen durchzusetzen. Zurzeit gilt die Energieeinsparverordnung (EnEV) – aber auch sie markiert nicht das Ende der Fahnenstange. Eine Fortführung und damit eine weitere Verschärfung der Einsparvorgaben ist zu erwarten. Diese durchaus positive Entwicklung hat dafür gesorgt, dass wärmetechnische Schwachstellen in der Gebäudehülle – also die sogenannnten Wärmebrücken – heute weitaus negativer wahrgenommen werden als in früheren Jahren.
Grundsätzliche Wärmebrückenarten
Bei stofflichen Wärmebrücken sind verschiedene Materialien mit unterschiedlichen Wärmeleitfähigkeiten und somit auch unterschiedlichen Dämmeigenschaften nebeneinander oder übereinander angeordnet. Ein Beispiel sind Betonbauteile innerhalb einer gemauerten Außenwand. Geometrische Wärmebrücken entstehen wenn die wärmeaufnehmende Fläche und die wärmeableitende Fläche unterschiedlich groß sind. Sie finden sich beispielsweise an Gebäudeecken, da dort die auskühlende Außenfläche relativ groß ist, die erwärmende Innenfläche aber recht klein Überall dort, wo über ein Medium wie Luft oder Flüssigkeit Wärmeenergie von warm nach kalt transportiert wird, spricht man von konvektiven Wärmebrücken. Offene Stöße an Dichtungsfolien im Dachbereich sind dafür ebenso ein Beispiel wie schadhafte oder unzulängliche Fugendichtungen an Fenstern.Ganz ohne Wärmebrücken geht es allerdings nicht. Gebäudeecken und damit geometrische Wärmebrücken wird es beispielsweise immer geben. Eine Vielzahl von Wärmebrücken lässt sich allerdings durch gute Planungsarbeit (z.B. kompakte Baukörper), sorgfältige Bauausführung und durch einen gezielten Materialeinsatz vermeiden. Die Leichtbetonindustrie bietet z.B. eine Vielzahl von Wandbaustoffen an, die speziell zur Vermeidung von Wärmebrücken entwickelt wurden. Zu nennen wären hier Deckenumrandungssteine, U-Steine für die Ringankerausbildung, gedämmte Rollladenkästen oder auch gedämmte Fenster- und Türstürze.Neben dem Energieverlust ist von Bedeutung, dass die Oberflächentemperatur an den Wärmebrücken niedriger ist als an den angrenzenden Flächen. Sinkt die Oberflächentemperatur im Wärmebrückenbereich unter die Taupunkttemperatur der Raumluft ab, kommt es zu einem Tauwasserniederschlag. Die Durchfeuchtung des Bauteils und/oder die Bildung von Schimmel und Sporen können die unliebsame Folge sein.
Wärmebrücken aus Sicht der EnEV
Geometrische Wärmebrücke
Bei der Frage, ob eine Gebäudehülle die energetischen Anforderungen der EnEV erfüllt, sind mögliche Wärmebrücken über einen vorgegebenen Zuschlag im Nachweis zu berücksichtigen (die EnEV lässt als Nachweis sowohl das Monatsbilanzverfahren als auch das Heizperiodenbilanzverfahren zu). Im ungünstigsten Fall geschieht das mit einem Wärmebrückenkoeffizienten ?UWB = 0,1 W/(m²K), der als pauschaler Zuschlag auf die gesamte wärmeübertragende Umfassungsfläche aufzuschlagen ist. Nach wissenschaftlichen Erhebungen kann dies bei einem normalen Einfamilienhaus mit 150 m² Wohnfläche zu einer Steigerung von etwa 30 % führen. Die Mehrausgaben für zusätzliche Dämm-Maßnahmen können sich auf bis zu 6500 EUR belaufen. Preiswerter wird es, wenn man sich am Beiblatt 2 zur DIN V 4108 orientiert. Dort sind Beispiele zu finden, die als „wärmebrückenarm“ gelten. Werden die dort aufgeführten Lösungsvorschläge bei der Bauausführung berücksichtigt, kann der Zuschlag auf den Wärmebrückenkoeffizienten ?UWB um die Hälfte auf ?UWB = 0,05 W/(m2K) reduziert werden. Der Mehraufwand für Dämm-Maßnahmen geht, ausgehend vom oben genannten Beispiel, auf maximal 3250 EUR zurück.
Neben diesen beiden Varianten bietet die EnEV auch die Möglichkeit, optimierte Wärmebrücken nachzuweisen. Die Berücksichtigung erfolgt dann über den „genauen Nachweis der Wärmebrücken“ nach DIN EN 10211-1: 1995 und DIN EN 10211-2: 1994. Als Ergebnis dieses Nachweises ergibt sich ein ermittelter tatsächlicher Wert als längenbezogener Wärmedurchgangskoeffizient ?. Wer den für diese Variante doch recht erheblichen Rechenaufwand scheut, kann die Werte allerdings auch speziellen Wärmebrücken-Katalogen entnehmen, beispielsweise dem auf dieser Seite vorgestellten „Wärmebrücken- und Konstruktionsatlas für den Massivbau“. Mit dem rechnerisch genau ermittelten Wert kann der Einfluss der Wärmebrücken – wiederum ausgehend vom oben aufgeführten Einfamilienhaus-Beispiel – in der Regel auf unter 2% gesenkt werden. Der erforderliche Mehraufwand für die Dämm-Maßnahmen geht zurück bis auf eine Summe von 1625 EUR. Bei der Gegenüberstellung der verschiedenen Nachweisverfahren wird deutlich, dass der rechnerische Mehraufwand durch Einsparungen bei den Dämm-Maßnahmen belohnt wird. Dies trifft speziell für monolithische Wandkonstruktionen, beispielsweise aus Leichtbeton-Wandbaustoffen oder großformatigen Leichtbeton-Fertigteilen zu. Sie erleichtern die wärmebrückenarme Bauausführung, besonders bei Anschlüssen an andere Bauteile, erheblich.
Quelle: baustofftechnik 5/2007
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