Dr.-Ing. Kai Schild, Technische Universität Dortmund

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1 Bewertung von Wärmebrückeneinflüssen Dr.-Ing. Kai Schild, Technische Universität Dortmund Energieberatertag 2014, Nieder-Olm 1 Problembeschreibung 1. Entwurf Habitat 67, Montreal Energieberatertag 2014, Nieder-Olm 2

2 Problembeschreibung 2. Planung Schimmelpilzwachstum in Wandkante Energieberatertag 2014, Nieder-Olm 3 Problembeschreibung 3. Ausführung Wärmebrücke an einer Haustrennwand Energieberatertag 2014, Nieder-Olm 4

3 Problembeschreibung 4. Sanierung Wärmebrücke im Sockelbereich Energieberatertag 2014, Nieder-Olm 5 Arten von Wärmebrücken Geometrische Wärmebrücke (Beispiel: Gebäudekante) Energieberatertag 2014, Nieder-Olm 6

4 Arten von Wärmebrücken Konstruktionsbedingte Wärmebrücke (Beispiel: Durchdringung) Energieberatertag 2014, Nieder-Olm 7 Arten von Wärmebrücken Mischformen Erker Attika Sockel Energieberatertag 2014, Nieder-Olm 8

5 Kennwerte für Wärmebrücken Zweidimensionale Wärmebrücken werden nach DIN EN ISO durch den längenbezogenen Wärmedurchgangskoeffizienten [W/(mK)] quantifiziert. n 2D 0 2D L - L = L - Ui i i=1 U 3 U 2 U 1 Energieberatertag 2014, Nieder-Olm 9 Beispiel zur Berechnung des -Wertes Außenkante U=152W/(m²K) 1,52 Energieberatertag 2014, Nieder-Olm 10

6 Mindestwärmeschutz - Flächige Bauteile Bauteile mit einer flächenbezogenen Masse m' 100 kg/m 2 Auszug Energieberatertag 2014, Nieder-Olm 11 Mindestwärmeschutz - Flächige Bauteile Der Mindestwärmeschutz muss an jeder Stelle vorhanden sein. Hierzu gehören u. a. auch Nischen unter Fenstern, Brüstungen von Fensterbauteilen, Fensterstürze, Wandbereiche auf der Außenseite von Heizkörpern und Rohrkanälen, insbesondere für ausnahmsweise in Außenwänden angeordnete, wasserführende Leitungen. Hinweis 1: Die Anforderungen der Tabelle 3 führen zu Oberflächentemperaturen in der Kante von ~ 12,6 C ( auf Wohn- und wohnähnliche Nutzung ausgelegt). Hinweis 2: Anstelle von Tabelle 3 kann ein ingenieurmäßiger Nachweis geführt werden Ziel: Mindestens gleichwertige Oberflächentemperaturen > 12,6 C Energieberatertag 2014, Nieder-Olm 12

7 Mindestwärmeschutz - Wärmebrücken Grundsätzliches Wärmebrücken können in ihrem thermischen h Einflussbereich i zu deutlich niedrigeren raumseitigen Oberflächentemperaturen, zu Tauwasserniederschlag, zur Schimmelbildung sowie zu erhöhten Transmissionswärmeverlusten führen. Um das Risiko der Schimmelbildung durch konstruktive Maßnahmen zu verringern, sind die in DIN , 6.2 angegebenen Anforderungen einzuhalten. Eine gleichmäßige Beheizung und ausreichende Belüftung der Räume sowie eine weitgehend ungehinderte Luftzirkulation an den Außenwandoberflächen werden vorausgesetzt. Ohne zusätzliche Wärmedämmmaßnahmen sind auskragende Balkonplatten, Attiken, freistehende Stützen sowie Wände mit > 0,5 W/(m K), die in den ungedämmten Dachbereich oder ins Freie ragen, unzulässig. Energieberatertag 2014, Nieder-Olm 13 Mindestwärmeschutz - Wärmebrücken Anforderung für Kanten bzw. linienförmige Wärmebrücken An der ungünstigsten t Stelle ist bei stationärer ti Berechnung unter den Randbedingungen nach 6.3 mindestens ein Temperaturfaktor von 0,70 / eine Oberflächentemperatur von 12,6 C einzuhalten. Fenster sind davon ausgenommen. An den Schnittstellen zwischen Fensterelement und Baukörper ist der Temperaturfaktor f Rsi 0,70 einzuhalten Energieberatertag 2014, Nieder-Olm 14

8 Mindestwärmeschutz - Wärmebrücken Anforderung für Kanten bzw. linienförmige Wärmebrücken Für Kanten gilt: Kanten, die aus Bauteilen gebildet werden, die der Tabelle 3 entsprechen und bei denen die Dämmebene durchgängig geführt wird, bedürfen keines Nachweises. Energieberatertag 2014, Nieder-Olm 15 Mindestwärmeschutz - Wärmebrücken Anforderung für Kanten bzw. linienförmige Wärmebrücken Alle linienförmigen i i Wärmebrücken, die beispielhaft i in DIN 4108 Beiblatt 2 aufgeführt sind, oder deren Gleichwertigkeit zu Beiblatt 2 gegeben ist, bedürfen keines Nachweises. Energieberatertag 2014, Nieder-Olm 16

9 Mindestwärmeschutz - Wärmebrücken Anforderung für Ecken bzw. punktförmige Wärmebrücken An der ungünstigsten t Stelle ist bei stationärer ti Berechnung unter den Randbedingungen nach 6.3 mindestens ein Temperaturfaktor von 0,70 einzuhalten. Dies entspricht bei den Randbedingungen nach 6.3 einer einzuhaltenden Mindestinnenoberflächentemperatur von 12,6 C entsprechend einem f Rsi von 0,70 nach DIN EN ISO Fenster sind davon ausgenommen. Nachweisfreiheit besteht beim Verschneiden von: - Kanten mit f Rsi 070 0,70 oder - Kanten aus Bauteilen gemäß Tabelle 3 oder -Kanten gemäß DIN 4108, Beiblatt 2 jeweils ohne Störung der Dämmebene Energieberatertag 2014, Nieder-Olm 17 Mindestwärmeschutz - Wärmebrücken Anforderung für Ecken bzw. punktförmige Wärmebrücken Nachzuweisen sind z.b.: Energieberatertag 2014, Nieder-Olm 18

10 Berücksichtigung von Wärmebrücken gemäß EnEV EnEV 7 Abs. 2: Zu errichtende Gebäude sind so auszuführen, dass der Einfluss konstruktiver Wärmebrücken auf den Jahres- Heizwärmebedarf nach den anerkannten Regeln der Technik und den im jeweiligen Einzelfall wirtschaftlich vertretbaren Maßnahmen so gering wie möglich gehalten wird. EnEV 7 Abs. 3: Der verbleibende Einfluss der Wärmebrücken bei der Ermittlung des spezifischen, auf die wärmeübertragende Umfassungsfläche bezogenen Transmissionswärmeverlusts oder Transmissionswärmetransferkoeffizienten und des Jahres-Primärenergiebedarfs ist bei Wohngebäuden und bei Nichtwohngebäuden zu berücksichtigen. Energieberatertag 2014, Nieder-Olm 19 Transmissionswärmeverlust H T H U A H L H H T i i u s WB T,FH i H WB UWB A i i i Berücksichtigung von Wärmebrückeneinflüssen entweder über pauschalen Zuschlag U WB oder detailliert über -Werte Energieberatertag 2014, Nieder-Olm 20

11 Größenordnungen für U WB Allgemein gilt: - U WB = 0,15 W/(m² K): (wenn mehr als 50 % der Außenwand mit einer innenliegenden Dämmschicht und einbindender Massivdecke versehen sind) - U WB = 0,10 W/(m² K) (wenn keine besonderen Maßnahmen zur Reduzierung des Wärmebrückeneinflusses getroffen werden) - U WB = 0,05 W/(m² K) (wenn alle wärmebrückenrelevanten Details nach DIN 4108, Beiblatt 2 ausgeführt werden, bzw. wenn die Gleichwertigkeit der ausgeführten Details zu Beiblatt 2 nachgewiesen wird) Energieberatertag 2014, Nieder-Olm 21 Welchen Einfluss hat U WB? Energieberatertag 2014, Nieder-Olm 22

12 Systematik - enthalten sind: 96 Standarddetails in verschiedenen Bauweisen M: monolith. Mauerwerk A: außenged. Mauerwerk K: kernged. Mauerwerk S: zweischal. Stahlbeton H: Holzbaukonstruktionen (darüber hinausgehend auch Hinweise zur Ausbildung von Anschlüssen bei Porenbetondächern und Dächern mit Aufsparrendämmung) - Sortierung entsprechend der Art des Anschlusses Energieberatertag 2014, Nieder-Olm Möglichkeit: Zuordnung des Konstruktionsprinzips DIN 4108, Bbl.2, Bild 4 Kriterien für Gleichwertigkeit: - Perimeterdämmung (040): mm - Bodenplattendämmung (040): mm - Mauerwerk: mm, > 1,1 W/(m K) Energieberatertag 2014, Nieder-Olm 24

13 2. Möglichkeit: äquivalente Wärmedurchlasswiderstände DIN 4108, Bbl.2, Bild 31 Kriterien für Gleichwertigkeit: - Dämmschichten (040): Maße wie angegeben - Mauerwerk: mm, 021< 0,21 11W/(m K) 1,1 Energieberatertag 2014, Nieder-Olm Möglichkeit: Berechnung nach DIN EN ISO DIN 4108, Bbl.2, Bild 31 Kriterium für Gleichwertigkeit: 0,2 W/(m K) Energieberatertag 2014, Nieder-Olm 26

14 Lösungsbeispiel - Haustrennwand = 0,49 W/(m K) (bei U = 0,36 W/(m²K)) = 0,26 W/(m K) (bei U = 0,36 W/(m²K)) Energieberatertag 2014, Nieder-Olm 27 Lösungsbeispiel - Sockeldetail Energieberatertag 2014, Nieder-Olm 28

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