Mai 2014 Detaillierte Wärmebrücken Kundeninfo Zweite Verordnung zur Änderung der Energieeinsparung Die EnEV 2014 Der neue Standard für energieeffizientes Bauen. Ab dem 1.5.2014 sorgt die neue EnEV 2014 für eine noch bessere energetische Qualität und eine noch effzientere Energienutzung beim Planen, Bauen und Betreiben von Gebäuden. Nationale politische Rahmenbedingungen aus dem Klimaschutzprogramm und der Energiewende sowie die europäischen Rahmenbedingungen aus der Energieeffzienzrichtlinie 2010/31/EU schaffen Leitlinien zur Energieeinsparung im Gebäudesektor. Top-5-Änderungen der EnEV 2014 im Vergleich zur EnEV 2009 Neue Regelungen zu Energieausweisen: Gültigkeitsdauer, Veröffentlichung, kommerzielle Nutzung Anpassungen an aktuelles Normenwerk Einführung von Registrierungsnummern Konkretisierungen im Bereich Modernisierung von Gebäuden Anpassung des Jahresprimärenergiebedarfs (-25 %) und des Transmissionswärmeverlustes (-20 %) zum 1.1.2016 Der Energieverbrauch eines Gebäudes wird durch die Kombination aus der Bauteilqualität der wärmeübertragenden Gebäudehülle und der eingesetzten Anlagentechnik für Heizung, Trinkwassererwärmung und Lüftung bestimmt. Dieses Wechselspiel der einzelnen Komponenten beschreibt die EnEV 2014 nicht durch starre Grenzwerte, sondern durch einzuhaltende variable Kenngrößen. Der Anforderungswert zeigt im Energieausweis den maximal zulässigen Jahresprimärenergiebedarf sowie den Transmissionswärmeverlust, den das geplante Gebäude einzuhalten bzw. zu unterschreiten hat. Dabei sind beliebige Abweichungen bei den einzelnen Bauteilen und der Anlagentechnik möglich, solange sie die vorgegebenen Grenzwerte nicht überschreiten. Je deutlicher die Anforderungswerte unterschritten werden, desto geringer sind der Energieeinsatz und damit auch die Betriebskosten des Gebäudes. Dabei haben die folgenden Parameter unterschiedlich starken Einfluss auf den Primärenergiebedarf. Anlagentechnik ca. 100% Baulicher Wärmeschutz ca. 20-25% Wärmebrücken ca. 12% Kompaktheit ca. 10-20% Gebäudedichtheit ca. 6% Optimierung der Fenster (Südfassade max. 50%) ca. 5% Berechnungsverfahren ca. 1-4% 1
Einflussfaktoren des Heizwärmebedarfes Objektdaten Transmissionsverluste H T Geschoßdecke / Dach Wände, Fenster Kellerdecke / Erdreich Lüftungsverluste H V Luftwechsel (erwünscht / unerwünscht) Solare Gewinne Q S Sonneinstrahlung (direkt / indirekt) Interne Wärmegewinne Q i Personen Beleuchtung / Haushaltsgeräte Bilanzierung Wärmeverluste über die Gebäudehülle - Transmission H T über Regelbauteile, z.b. Wände, Fenster, Dach etc. und: über Wärmebrücken (Bauteilanschlüsse) Was sind Wärmebrücken? (fälschlicherweise als Kältebrücken bezeichnet) Wärmebrücken sind örtlich begrenzte Bereiche in einer wärmeübertragenden Hüllfläche, bei denen ein erhöhter Wärmefluss auftritt. Im Bereich der Wärmebrücken kommt es zu verminderten Temperaturen auf der Innenoberfläche des Bauteils. Risiko für Oberflächenkondensat und Schimmelbildung Rechnerische Korrekturgröße (Zuschlag) für Transmissionswärmeverlust! 2
Zuschläge für Wärmebrücken Die Auswirkung von Wärmebrücken auf den Wärmeverlust eines Gebäudes wird in Form von Zuschlägen (Korrekturwerten) auf die Transmissionsverluste eingerechnet Längenbezogener Wärmedurchgangskoeffizient 2-dimensionale Wärmebrücken (linienförmig) Psi-Wert in [W/mK] (Ψ: sprich psi ) Punktbezogener Wärmedurchgangskoeffizient 3-dimensionale Wärmebrücken (punktförmig) χ Wert in [W/mK] (χ: sprich chi ) In der Regel werden punktbezogene Wärmebrücken nicht berücksichtigt Wärmebrücken beim Nachweis nach EnEV Es gibt im Rechenverfahren 3 Varianten zur Berücksichtigung von Wärmebrücken. Dabei muss immer der Wärmebrückenkorrekturwert U WB mit der gesamten Gebäudehüllfläche multipliziert werden! (beispielhafte Gebäudehüllfläche ca. 450 m²) 1. Große Pauschale Erhöhung ohne weiteren Nachweis Erhöhung der U-Werte aller Bauteile der Gebäudehülle mit U WB 0,10 W/(m²K) (0,10 W/m²K x 450 m² = 45 W/K 30-35 % des Verlustes über Gebäudehülle!) Sinnvolle Bauplanung nicht mehr möglich, daher nicht mehr verwendet 2. Kleine Pauschale Erhöhung mit Nachweis nach DIN 4108 Bbl.2 Beiblatt 2 zu DIN 4108 beinhaltet eine Vielzahl musterhafter Wärmebrückendetails, die bei entsprechender Umsetzung im Rahmen eines EnEV-Nachweises zur Pauschalierung der Wärmebrückenverluste berechtigen. Erhöhung der U-Werte aller Bauteile der Gebäudehülle mit U WB 0,05 W/(m²K) (0,05 W/m²K x 450 m² = 22,5 W/K 15-20 % des Verlustes über Gebäudehülle!) Wird bis dato von Erstellern fast immer verwendet (relativ rasch & einfach) Die dort abgebildeten Dämmstärken und Anschlussdetails basieren auf einem energetischen Niveau von etwa 1998 und sind seit dem nur unwesentlich aktualisiert und daher nicht mehr zeitgemäß. 3. Abbilden sämtlicher Wärmebrücken über die Korrekturkoeffizienten (Ψ) Vollständige, detaillierte Erfassung Exakte Berechnung mit speziellen Programmen oder aus einschlägigen Wärmebrückenkatalogen (von Herstellern) Rechnerischer Verlust lässt sich bei sorgfältiger Planung erheblich reduzieren! 3
Beispielrechnung für ein Einfamilienwohnhaus: Ein Wärmebrückenkorrekturwert von U WB 0,05 W/(m²K) ergibt einen (pauschalen) Wärmeverlust durch Wärmebrücken von ca. 22,7 W/K (0,05 * 454) und einen gesamten Transmissionswärmeverlust von 154,72 W/K. Eine detailierte Ermittlung von U WB kann wie folgt aussehen: Der errechnete Wert von 0,013 W/K ergibt nur noch einen Wärmeverlust durch Wärmebrücken von ca. 5,9 W/K (0,013 * 454), somit einen gesamten Transmissionswärmeverlust von 137,93 W/K. Unter Berücksichtigung eines detaillierten Wärmebrückenkorrekturwertes kann der Transmissionswärmeverlust um ca. 16,8 W/K minimiert werden, was eine Minderung von ca. 11% entspricht! 4
Soll diese Minderung mit einem pauschalen Wärmebrückenzuschlag erreicht werden, so müsste der U- Wert einer aktuellen Außenwand um ca. 30 % besser ausgeführt werden. (z.b. von 0,23 auf 0,16 W/(m²K) Die weitere Gegenüberstellung zeigt, dass folglich der Jahresprimärenergiebedarf bereits um ca. 8 % reduziert wird: U WB 0,05 W/(m²K) U WB 0,013 W/(m²K): Minderung 5,6 kwh/(m²a) Wie verhält sich das? Bei bisher üblichen U-Werten für Außenwände (bis 0,30 W/(m²K)) war der Nachteil durch den pauschalen Ansatz entsprechend gering. Beständig strengere Anforderungen an den Wärmeschutz, aber auch die immer höher werdenden Ansprüche an die Qualität durch die Bauherren fördern den Trend zu Außenbauteilen mit niedrigen U-Werten. Bei einem gut dämmenden Außenbauteil mit niedrigem U-Wert bleibt ein großer Teil des möglichen Verbesserungspotentials im EnEV-Nachweis ungenutzt, weil die Wärmebrückenverluste bei pauschalem Nachweis anteilsmäßig größer werden. Die Energieverluste über der Gebäudehülle werden somit nicht unerheblich durch Wärmebrücken beeinflusst. Praktisch heißt das, es sollte der Wärmebrückenzuschlag nicht mehr pauschal angesetzt, sondern genau ermittelt werden. Der Transmissionswärmeverlust kann sich infolge detaillierter Berechnungen durchaus spürbar reduzieren. Die Konstruktion und Berechnung von Wärmebrücken kann also die verschärften Anforderungen an die Begrenzung des Transmissionswärmeverlustes teilweise kompensieren. Für die Berechnung stellt ACO hier einen Katalog der ACO Therm- Fenster Bauwerksanschlüsse mit genauen Psi-Werten und U-Werten zur Verfügung. Detaillierter Wärmebrückennachweis - Erkenntnisse Mit durchdachten Baudetails ist eine wärmebrückenreduzierte Gebäudehülle möglich (Richtwert: U WB < 0,02 W/(m²K)) Der zusätzliche Planungsaufwand hält sich mit etwas Übung und Standardisierung in Grenzen. Wärmebrückenkataloge von Herstellern sind erhältlich und können hier unterstützen. Das wärmetechnische Potential hochwertiger Bauteile wird optimal genutzt. Vorgaben der EnEV sind einfacher erreichbar durch bauseitige, langlebige Maßnahmen. Weniger teure Haustechnik notwendig. 5