5.3. Wärmebrücken an Treppen

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1 5.3. Wärmebrücken an Treppen Wärmebrücken zwischen Treppen und angrenzenden Bauteilen können entstehen, wenn - unterschiedliche Temperaturen in Treppenhäusern und angrenzenden Räumen bestehen, - Treppenläufe oder Treppenpodeste aus gut wärmeleitendem Material wie Beton hergestellt sind und - die Treppenbauteile an ihren Auflagern oder seitlichen Anschlüssen thermische Trennschichten durchstoßen bzw. direkt an anders temperierte Bauteile anschließen. (Bild 5.3-1) und (Bild 5.3-2) auf der folgenden Seite zeigen solche Wärmebrücken an Treppen und jeweilige Lösungsvorgaben. Wärmebrücken zwischen Treppenläufen und thermisch trennenden Wänden oder Sohlplatten Keller: Temperatur 7 C Kellerflur: Keller: Temperatur 7 C Kellerflur: Bestehende Wärmebrücke: Verluste über den Treppenlauf in a: die kalten, weil flurseitig gedämmten Wände b: die kalte, weil oberseitig gedämmte Sohlplatte Lösungsvorgaben: Verringerung der Verluste durch a: Trennung der Bauteile + Dämmung in der Fuge b: Auflager der Treppenlaufes auf Material mit l < 0, W/m²K Bild 5.3-1: Wärmebrücken an Treppenläufen und Vorgaben zu deren Vermeidung. Bereiche unterschiedlicher Temperaturen zwischen Treppenhäusern und angrenzenden Räumen als erster Ursache für Wärmebrücken an Treppen gibt es im Untersuchungsgebiet in den meisten Gebäuden. So haben 16 EFH beheizte zum EG hin luftoffene Kellertreppenabgänge, die seitlich an unbeheizte Kellerräume und unterseitig an eine kalte, nur oberseitig gedämmte Sohlplatte angrenzen. In sechs MFH gibt es umgekehrte Temperaturdifferenzen, indem hier unbeheizte Treppenhäuser an beheizten Wohnraum grenzen. Die nach Detmolder NEH-Standard anzunehmende Temperaturdifferenz zwischen beheizten Treppenhäusern (+20 C) und Kellern (+7 C) bzw. zwischen beheizten Räumen (+20 C) und unbeheizten, aber zur Außenluft hin abgeschlossenen Treppenhäusern (+7 C) beträgt jeweils 13 Kelvin. Nur in vier MFH gibt es keine Temperaturdifferenzen zwischen Treppenhäusern und Wohnungen und infolgedessen auch keine Wärmebrücken an Treppen, da hier die Treppenhäuser beheizt sind und warme Treppen an warme Wohnungstrennwände und -decken grenzen. Außenluftverbundene Treppenhäuser, an deren Anschlüssen zu beheizten Räumen 32 Kelvin Temperaturdifferenz zwischen Außentemperatur (- C) und Raumtemperatur (+20 C) anzunehmen wären, kommen im Untersuchungsgebiet nicht vor. Gut wärmeleitende Materialien der Treppen und angrenzenden Massivbauteile als zweite Ursache für mögliche Wärmebrücken sind ebenfalls in fast jedem Gebäude vorhanden. So sind die meisten 5.3-1

2 Treppen und Treppenpodeste der untersuchten NEH entweder aus Ortbeton gegossen oder Fertigbetontreppen. In drei Fällen wurden Stahltreppenläufe mit Holzstufen eingebaut, bei denen nur an den punktuellen Auflagern Wärmebrücken bestehen. Auch die überwiegende Mehrzahl der in EFH an Kellertreppen angrenzenden Kellerwände sowie alle in MFH an Treppenhäuser angrenzenden Wohnungstrennwände sind aus statischen und Schallschutz-Gründen aus schwerem und gut wärmeleitendem Mauerwerk (meist aus KS) hergestellt. Bis auf ein EFH mit Porenbeton-Kellerdecke sind auch alle an Treppenhäuser angrenzenden Sohlplatten oder Etagendecken aus Ortbeton. Die hohe Wärmeleitfähigkeit der Treppen-, Decken- und Wandbaumaterialien muß dabei im Verhältnis zur Wärmedämmung der ungestörten thermischen Trennflächen zwischen Treppenhäusern und angrenzenden, anders temperierten Räumen beurteilt werden. Der Detmolder NEH-Standard verlangt von allen thermischen Trennflächen zwischen beheizten und unbeheizten Räumen einen k-wert von < 0,30 W/m²K, der bei KS-Mauerwerk oder Betondecken eine zusätzliche Dämmstoffschicht von 10- cm bei Dämmstoffen der WLG 040 erfordert (vgl. Kapitel 4.1, 4.2 und 4.5). Die Wärmebrücken an den Treppen der untersuchten NEH sind insofern nicht nur im Verhältnis zu sonst häufigen reinen KS- Wohnungstrennwänden mit k-werten von 1,2-1,8 W/m²K zu bewerten, sondern gegenüber Wänden und Decken mit einem um 75 bis 84 Prozent niedrigeren Wärmedurchgang in der ungestörten Fläche. Die Lage der thermischen Trennschichten zwischen den Treppenläufen oder Podesten und den angrenzenden anders temperierten Bauteilen, deren Durchdringung dritte Ursache für Wärmebrücken an Treppenbauteilen ist, ist bei den untersuchten NEH unterschiedlich. Systematisch ist dabei zwischen den unteren Treppenauflagern, den seitlichen Anschlüssen der Treppenläufe an Wände und den Anschlüssen der Treppenpodeste an Etagendecken zu unterscheiden. Am unteren Auflager von Beton-Treppenläufen auf Sohlplatten oder Decken entstehen Wärmebrücken, wenn die Decken oberseitig gedämmt sind und die Treppenläufe direkt auf die Sohlplatten oder Decken gestellt oder gegossen werden und dabei die oberseitige Dämmschicht durchdringen (vgl. Bild 5-3.1). Diese Wärmebrücke kann erheblich reduziert werden, wenn auf der Sohlplatte auf ein wärmedämmendes Auflager eingebaut wird, z.b. ein Porenbeton-Stein, ein Schaumglas-Streifen oder ein "Isomur"-Stein, wie in der rechten Hälfte von (Bild 5.3-1) skizziert und in (Bild 5.3-3) gezeigt. Solche oder andere gleich wirksame Lösungen entsprachen der Vorgabe. Am seitlichen Anschluß von Beton-Treppenläufen an Wände kann es Wärmebrücken geben, wenn diese Wände treppenhausseitig gedämmt sind, also selbst andere Temperaturen haben als das Treppenhaus und die Treppenläufe und wenn die Treppenläufe ohne wärmedämmende Zwischenlage direkt an solche Wände angegossen oder angelegt werden, so daß die Wanddämmung hier unterbrochen ist. Treppenhausseitige Dämmungen der Treppenhaus-Wände wurden bei einigen EFH und bei allen MFH mit unbeheizten Treppenhäusern im Untersuchungsgebiet realisiert. Bei einigen anderen EFH wurden Trennwände zwischen warmem Treppenhaus und kaltem Keller aus 36,5 cm starken Porenbeton mit sehr geringer Wärmeleitfähigkeit (0, W/mK) hergestellt, womit ebenfalls ein k-wert von 0,30 W/m²K erreicht wird. Hier gibt es wegen der starken Eigendämmung der Wand selbst bei direktem Anschluß des Treppenlaufs keine Wärmebrücke. Ebenfalls keine Wärmebrückenprobleme am Wandanschluß der Treppenläufe gab es bei wenigen weiteren EFH, bei denen die Trennwände zwischen warmem Kellertreppenhaus und kaltem Keller kellerseitig gedämmt sind, da hier Treppe und Trennwand gleich warm sind. In diesen EFH entstanden aber teils starke Wärmebrücken am Anschluß an die oberseitig gedämmte Sohlplatte und am anschluß von weiteren Kellerwänden an die kellerseitig gedämmte Treppenhauswand, weil dort die Dämmung unterbrochen wurde. Zur Vermeidung bzw. Verringerung der Wärmebrücke zwischen Treppenläufen und treppenhausseitig gedämmten Wänden wurde vorgegeben, daß Treppenläufe hier nicht direkt bis an die Wände angegossen oder angelegt werden dürfen, sondern zwischen diesen Bauteilen eine Fuge von mindestens 6 cm Breite gelassen und mit Dämmstoff gefüllt werden muß. Dieses Detail ist in (Bild 5.3-1) skizziert; ausgeführte Beispiele sind in (Bildern und 5.3-5) dokumentiert. Am horizontalen Anschluß zwischen Treppen-Podesten und warmen Decken unter oder über beheizten Wohnungen kann es starke Wärmebrücken geben, wenn zwischen den Stirnseiten der Podestplatten und den Wohnungsdecken keine thermische Trennung erfolgt oder die Decken sogar durchgegossen sind (vgl. Bild 5.3-2). Zur Verringerung solcher Wärmebrücken, die vor allem in MFH-Treppenhäusern vorkommen, wurde vorgegeben, daß die Treppenläufe und Podeste nicht bis an anders temperierte thermisch trennende Wände zu den Wohnräumen oder bis an warme Decken heran gegossen werden dürfen. Vielmehr sollen sie entweder mit Isokörben angebunden oder nur punktuell aufgelagert 5.3-2

3 werden (vgl. Bild 5.3-8). Zwischen den Podesten und den Wänden sollen ansonsten ausreichende Fugen gelassen werden, durch die die treppenhausseitige Dämmung der Wohnungstrennwände möglichst in voller Stärke hindurchgeführt wird. Da es bei MFH aus Schallschutzgründen meist ohnehin notwendig ist, Podeste und Geschoßdecken voneinander zu trennen, mußte hierzu theoretisch nur die ohnehin vorzusehende Fuge zwischen diesen Bauteilen größer bemessen werden. Als weitere Konstruktionsalternative wurde eine komplett zweischalige Ausführung der Treppenhauswände mit Kerndämmung empfohlen, bei der die Podeste nur auf der treppenhausetigen Mauerschale aufliegen. Diese Variante hätte eine komplette schall- und wärmetechnische Trennung ermöglicht, wurde aber wegen der höheren Kosten und des stärkeren Wandaufbaus in keinem Fall eingeplant. Wärmebrücken zwischen Treppenpodesten und Geschoßdecken Wohnraum: Treppenhaus: Raumund Temperatur 7 C Wohnraum: Treppenhaus: Raumund Temperatur 7 C Wohnraum Wohnraum Bestehende Wärmebrücke: Verluste über die Geschoßdecke in das Treppenpodest und den daran anschließenden Lauf. Lösungsvorgabe: Minimierung der Wärmebrückenverluste über das Treppenpodest durch Trennung der Bauteile mit einem Isokorb. Bild 5.3-2: Wärmebrücken an Treppenpodesten und Vorgabe zu deren Vermeidung. Trotz dieser relativ klaren Vorgaben enthielten die vorgelegten Gebäudeplanungen für die Wärmebrücken an Treppen nur selten Detaillösungen. Ein wärmebrückenarmer Anschluß zwischen warmem Treppenlauf und kalter Sohlplatte wurde bei keinem der 16 EFH und der zwei MFH geplant, bei denen es vorkommt. Ein wärmebrückenarmer Anschluß zwischen Treppenläufen und treppenhausseitig gedämmten Wänden wurde nur für zwei von 18 Objekten (11 %) entsprechend den Vorgaben geplant. Bei einem dieser zwei Objekte war die thermische Trennung der Treppe aber nur ein Nebeneffekt ihrer gut geplanten Schalltrennung. Der wärmebrückenarme Anschluß des Treppenpodestes an die Geschoßdecke wurde nur für zwei von sechs MFH (33 %) planerisch bearbeitet. Bei allen anderen Objekte fehlten Wärmebrücken-Detailplanungen für Treppenanschlüsse vollständig. In vielen Fällen bemühten sich die Planer oder Investoren aber noch nach Baubeginn oder während der Rohbauerstellung aufgrund von Mängelhinweisen des NEI, absehbare Wärmebrücken an Treppen zu verringern. In der Bauausführung wurde ein wärmebrückenarmer Anschluß des Treppenlaufes an die Sohlplatte immerhin bei zwei der 16 EFH (,5 %) und bei beiden MFH, in denen er vorkommt, korrekt realisiert. Ein wärmebrückenarmer Anschluß zwischen Treppenlauf und treppenhausseitig geämmter Wohnungsoder Kellerwand wurde bei elf von 18 Objekten (61 %) den Vorgaben in (Bild 5.3-1) entsprechend ausgeführt, und zwar bei sieben von zwölf EFH (58 %) und bei vier von sechs MFH (66 %). Nur unbefriedigende Lösungen mit hilfsweisen Dämmungen auf der Keller- oder Wohnungsseite der Treppenhauswände oder großen Wärmebrücken an Wänden, die von warmen in kalte Bereiche durchlaufen, wurden bei fünf EFH realisiert. Hier fehlte teils wegen zu später Planung der Platz für die treppenhausseitige 5.3-3

4 Dämmung oder/und die Treppe war bereits vor entsprechendem Hinweis an die Wand gegossen worden, so daß eine nicht mehr behebbare Wärmebrücke entstanden war. Ein wärmebrückenarmer Anschluß der Treppenpodeste an die Geschoßdecken erfolgte nur bei drei der sechs MFH (50 %) so wie in (Bild 5.3-2) beschrieben. Bei einem MFH, das zu großen Teilen von den Investoren in Eigenleistung gebaut wurde, hatte jegliche diesbezügliche Detailplanung gefehlt. Bei dem anderen MFH sollte eine thermische Trennung dadurch erreicht wrden, daß auf die Treppenpodeste im unbeheizten Treppenhaus die gleiche (auch wärmedämmende) Trittschalldämmung aufgebracht wird wie in den angrenzenden Wohnungen. Da die Podeste im Treppenhaus aber unterseitig ungedämmt bleiben, haben sie tatsächlich doch nur Treppenhaustemperatur und die Wärmebrücke bleibt in vollem Umfang erhalten. Erschwerend für die Planung von Wärmebrückendetails an Treppenläufen und Podesten war bei mehreren EFH und MFH, daß die Stärke und Lage der Wärmedämmung der umfassenden Bauteile nicht rechtzeitig, d.h. vor der Festlegung der Rohbaumaße und vor den statischen Konstruktionsentscheidungen für die Treppe festgelegt wurde. In einigen Gebäuden war der Keller schon fertiggestellt und die Kellertreppe bis direkt an alle angrenzenden Wände gegossen, bevor feststand, ob diese Wände und welche Teile der Decken thermisch trennend sein sollen und auf welchen Seiten jeweils die Wärmedämmung liegen soll. Vielfach wurde auch noch während der Bauzeit die Notwendigkeit der Wärmedämmung der Treppenhauswände angezweifelt und in mehreren Fällen wurde vermutlich sogar abgewartet, ob die Ausführung der Dämmung dieser Wände, durch die der direkte Wandanschluß der Treppe erst zu einer relevanten Wärmebrücke werden würde, auch wirklich eingefordert wird. Die dann nachträglich nur noch kellerseitig realisierbare Dämmung der Treppenhauswände war aus den oben genannten Gründen dann aber auch unzufriedenstellend. Bei den untersuchten MFH wurde die Notwendigkeit der Dämmung der Treppenhauswände leichter akzeptiert. Die Festlegung der Dämmstärke erfolgte aber mehrfach auch erst zu spät, so daß z.b. die Fuge zwischen Wand und Treppenlauf zu schmal ausfiel und dadurch die thermische Trennung suboptimal war und die Montage der zwei verschiedenen Dämmstoffstärken Mehraufwand bei der Anarbeitung längs der Treppenläufe mit sich brachte Die folgenden Bilder zeigen Details der Wärmebrückenvermeidung an Treppen: Bild 5.3-3: Wärmedämmender Porenbeton-Stein als Auflager zwischen warmem Kellertreppenlauf und kalter Sohlplatte. Bild 5.3-4: 6 cm Fuge für nachträgliches Einbringen von Wärmedämmung zwischen warmer Kellertreppe und kalter (später treppenhausseitig gedämmter) Kellerwand. Bild 5.3-5: Bereits vor dem Gießen der Treppe eingelegte Hartschaumplatten zwischen warmem Treppenlauf und später kalter (treppenhausseitig gedämmter) Kellerwand

5 Bild 5.3-6: Ansicht der Innenecke eines Treppenhauses mit direkt an die treppenhausseitig gedämmte Treppenhauswand gegossener Treppe zwischen EG und OG, hier von unten sichtbar. Die Wärmebrücke ist in (Bild 5.3-7) in der Thermographie erkennbar. Bild 5.3-7: Thermographische Ansicht von Bild Die infolge der Wärmebrücke erhöhte Temperatur am direkten Anschluß des Treppenlaufs an die sonst gedämmte Wand ist hell erkennbar. Bild 5.3-8: Wärmebrückenarme Verbindung zwischen kaltem Treppenpodest und warmer Geschoßdecke durch Treppenpodest mit Isokorb

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