Bewertungswege für Wärmebrücken in Hocheffizienzhäusern Wärmebrückenbewertung für (KfW)-Effizienzhäuser Energie- und förderrechtliche Rahmenbedingungen Verfahren zur Wärmebrückenbewertung Dokumentation von Nachweisen und Berechnungsergebnissen Umgang mit KfW-Formblättern KfW-Formblätter in der praktischen Anwendung
Anforderungen und Problemstellungen aus der Praxis - Umsetzung von Effizienzhäusern mit nachweisbefreitem Wärmebrückenzuschlag erfordern heutzutage übermäßig hohe Dämmstoffstärken zur Kompensation Wärmebrückenanteil bei Wohngebäuden (ht ) 13,4 % 12,1 % 11,4 % freistehend einseitig angebaut zweiseitig angebaut 19,0 % 17,4 % 16,4 % - Konstruktionsdetails nach DIN 4108 Beiblatt 2 entsprechen oft nicht mehr den heutigen Baustandards und führen zu vielen detaillierten Referenzwert-Berechnungen (Aufwand) - Schwierigkeiten bei der transparenten Dokumentation von Gleichwertigkeitsnachweisen - Neuer KfW-Standard Effizienzhaus 55 nach Referenzwerten ohne Bilanzierung erlaubt maximalen Wärmebrückenzuschlag von ΔUWB = 0,035 W/(m²K) (ab 01.04.2016)
Energie- und förderrechtliche Bezüge EnEV2013 (November 2013) - allgemeine Reglungen zu Wärmebrücken ( 7 Mindestwärmeschutz, Wärmebrücken) Anlage zu den Merkblättern Energieeffizient Bauen, Stand 06/2014 - Kredit (153) Anlage zu den Merkblättern Energieeffizient Sanieren, Stand 08/2015 - Kredit (151/152) / Investitonszuschuss (430) KfW, Liste der technischen FAQ, Abs. 4 (Stand 08/2015) - Berücksichtigung von Wärmebrücken KfW, Infoblatt Wärmebrückenberechnung (Stand 11/2015) - Dokumentationshilfen und erweiterte Verfahren zur Wärmebrückenbewertung - KfW-Wärmebrückenempfehlungen
Normative Bezüge DIN V 4108-6 (Juni 2003), Tabelle D.3 - Randbedingungen zum Monatsbilanzverfahren (Wärmebrückeneinfluss) DIN V 18599-Teil 2 (Dezember 2011), Abs. 6.2.1 - Berechnung mit pauschalem Wärmebrückenzuschlag - Berechnung mit längenbezogenem Wärmedurchgangskoeffizienten DIN EN ISO 10211 - Wärmebrücken im Hochbau (2008) (detaillierte Berechnungen für Wärmeströme und Oberflächentemperaturen) - Begriffe, Randbedingungen, Rechenverfahren für 2D und 3D DIN 4108 Teil 2 - Mindestanforderungen Wärmeschutz (2003) - Vermeidung von Schimmelpilzbildung - Nachweis der Einhaltung DIN 4108 Beiblatt 2 - Planungs- und Ausführungsbeispiele (2006) - Begriffe, nationale Randbedingungen, Gleichwertigkeitsnachweis, Validierung
Energierecht und Förderrichtlinie Zitat EnEV 2014, 7 (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 Zitat KfW, Liste der technischen FAQ, 4.01 (Stand 08/2015) Beim Nachweis von KfW-Effizienzhäusern sind für den Wärmebrückenzuschlag grundsätzlich die Maßgaben des 7 Absatz 2 der EnEV einzuhalten, d. h. der Einfluss konstruktiver Wärmebrücken auf den Jahres-Heizwärmebedarf ist nach den Regeln der Technik und den im jeweiligen Einzelfall wirtschaftlich vertretbaren Maßnahmen so gering wie möglich zu halten
Energierecht und Förderrichtlinie Zitat EnEV 2014, 7: (3) Der verbleibende Einfluss der Wärmebrücken bei Ermittlung des Jahres-Primärenergiebedarfs ist nach Maßgabe des jeweils angewendeten Berechnungsverfahrens zu berücksichtigen. Zitat KfW, Liste der technischen FAQ, 4.01 (Stand 08/2015) Der verbleibende Einfluss ist nach den Maßgaben des jeweils angewendeten Berechnungsverfahrens zu berücksichtigen. Entsprechende Regelungen enthalten DIN V 4108-6 Tabelle D.3 bzw. DIN V 18599-2: 2011-12 Abschnitt 6.2
Energierecht und Förderrichtlinie - Verfahrensübersicht EnEV 2014 KfW-Förderrichtlinie DIN V 18599-02 / DIN V 4108-6 Pauschaler Wärmebrückenzuschlag [UWB] = W/(m²K) Detaillierte Wärmestromberechnung [L3D] = W/K Gleichwertigkeitsnachweise [y] = W/(mK) y-wert-berechnung [y] = W/(mK) Längenermittlung [WB-Länge] = m
Energierecht und Förderrichtlinie pauschaler Zuschlag EnEV 2014 Wärmebrückenpauschale ΔUWB = 0,15 W/(m²K) ohne Nachweis Wärmebrückenpauschale ΔUWB = 0,10 W/(m²K) ohne Nachweis Wärmebrückenpauschale ΔUWB = 0,05 W/(m²K) EnEV-Ausnahmen zum Gleichwertigkeitsnachweis Gleichwertigkeitsnachweis
Energierecht und Förderrichtlinie pauschaler Zuschlag KfW-Förderrichtlinie Wärmebrückenpauschale ΔUWB = 0,15 W/(m²K) ohne Nachweis Wärmebrückenpauschale ΔUWB = 0,10 W/(m²K) ohne Nachweis Wärmebrückenpauschale ΔUWB = 0,05 W/(m²K) EnEV-Ausnahmen zum Gleichwertigkeitsnachweis Gleichwertigkeitsnachweis
Energierecht und Förderrichtlinie pauschaler Zuschlag Zitat: KfW, Liste der technischen FAQ, 4.06 (Stand 08/2015) Für Gebäude, bei denen Anschlussdetails vorhanden sind, für die eine Gleichwertigkeit mit den Beispielen des Beiblatt 2 nicht nachgewiesen werden kann, ist es nicht zulässig, den pauschalen Zuschlag von ΔUWB = 0,05 W/(m²K) zu verwenden. Im Allgemeinen muss dann der pauschale Wärmebrückenzuschlag von ΔUWB = 0,10 W/(m²K) angesetzt oder eine detaillierte Wärmebrückenberechnung für das Gebäude durchgeführt werden. Sind an einem bestehenden Gebäude wenige Details vorhanden, für die eine Gleichwertigkeit nicht nachgewiesen werden kann, wie etwa eine als Balkonplatte auskragende Geschossdecke neben ansonsten gleichwertigen Anschlussdetails, darf der pauschale Zuschlag von ΔUWB = 0,05 W/(m²K) im Rahmen eines erweiterten Gleichwertigkeitsnachweises dennoch angesetzt werden, sofern der zusätzliche Wärmeverlust für diese Wärmebrücke ermittelt und bei der Berechnung des Transmissionswärmeverlusts über die Gebäudehülle zusätzlich angesetzt wird
Energierecht und Förderrichtlinie pauschaler Zuschlag KfW-Förderrichtlinie Wärmebrückenpauschale ΔUWB = 0,15 W/(m²K) ohne Nachweis Wärmebrückenpauschale ΔUWB = 0,10 W/(m²K) ohne Nachweis Wärmebrückenpauschale ΔUWB = 0,05 W/(m²K) erweiterter Gleichwertigkeitsnachweis Gleichwertigkeitsnachweis
Energierecht und Förderrichtlinie pauschaler Zuschlag Zitat: KfW, Infoblatt Wärmebrückenbewertung (Stand 11/2015) Die KfW bietet neben den Vorgaben der EnEV zwei weitere Methoden des Wärmebrücken- Nachweises an, mit denen eine Abschätzung der zusätzlichen Wärmebrückenverluste im Rahmen des KfW Effizienzhausnachweises erfolgen kann: 1.) Bei Sanierungsvorhaben kann im Rahmen eines erweiterten Gleichwertigkeitsnachweises durch die Kombination einer pauschalen und detaillierten Wärmebrückenbewertung ein Zuschlag zwischen 0,1 und 0,05 W/(m² K) erreicht werden. 2.) (Neubau) Mit Hilfe eines standardisierten KfW-Wärmebrückenkurzverfahrens kann bei Wohngebäuden und gleichzeitiger Einhaltung von geometrischen und konstruktiven Vorgaben ein pauschaler Wärmebrückenzuschlag von 0,035 W/(m² K) und niedriger erreicht werden, ohne diesen detailliert nachweisen zu müssen.
Energierecht und Förderrichtlinie pauschaler Zuschlag KfW-Förderrichtlinie KfW Wärmebrücken- Kurzverfahren Wärmebrücken pauschale ΔUWB = 0,15 W/(m²K) ohne Nachweis Wärmebrücken pauschale ΔUWB = 0,10 W/(m²K) ohne Nachweis Wärmebrücken Pauschale ΔUWB = 0,05 W/(m²K) erweiterter Gleichwertigkeitsnachweis Gleichwertigkeitsnachweis
Übersicht zu WB-Bewertungsmethoden der EnEV EnEV 2014 Pauschaler Wärmebrückenzuschlag [UWB] = W/(m²K) Detaillierte Wärmestromberechnung [L3D] = W/K ΔUWB = 0,15 W/(m²K) ohne Nachweis ΔUWB = 0,10 W/(m²K) ohne Nachweis ΔUWB = 0,05 W/(m²K) Gleichwertigkeitsnachweis incl. Vereinfachungen
Übersicht zu WB-Bewertungsmethoden der KfW KfW-Förderrichtlinie Pauschaler Wärmebrückenzuschlag [UWB] = W/(m²K) Detaillierte Wärmestromberechnung [L3D] = W/K ΔUWB = 0,035 W/(m²K) KfW-Kurzverfahren ΔUWB zwischen 0,1 und 0,05 W/(m²K) erweiterter Gleichwertigkeitsnachweis ΔUWB = 0,15 W/(m²K) ohne Nachweis ΔUWB = 0,10 W/(m²K) ohne Nachweis ΔUWB = 0,05 W/(m²K) Gleichwertigkeitsnachweis
Wärmebrücken Dokumentationsgrundsätze 1. Wärmebrückenkonzept / Positionsplan für Wärmebrücken (Beispieldarstellung)
Wärmebrücken Dokumentationsgrundsätze 2. Bildliche Darstellung sämtlicher relevanter Wärmebrückendetails inklusive Bauteilschichten (Dicke) und deren Wärmeleitfähigkeiten (Material) Beispieldarstellung B Beispieldarstellung C Beispieldarstellung A
Wärmebrücken Dokumentationsgrundsätze 3. Auflistung und Zusammenstellung der einzelnen Details und deren Wärmebrückenverluste bzw. Verwendung von Formblättern passend zum Nachweis-Verfahren bzw. Quellenangabe bei Veröffentlichungen / WB-Katalogen KfW-Beispieldarstellung (Formblatt A) KfW-Beispieldarstellung (Leitfaden) KfW-Beispieldarstellung (Formblatt C)
Übersicht KfW-Formblätter KfW-Förderrichtlinie Pauschaler Wärmebrückenzuschlag [UWB] = W/(m²K) Detaillierte Wärmestromberechnung Formblatt C KfW-Kurzverfahren Formblatt D erweiterter Gleichwertigkeitsnachweis Formblatt B ΔUWB = 0,15 W/(m²K) ohne Nachweis ΔUWB = 0,10 W/(m²K) ohne Nachweis Gleichwertigkeits- Nachweis Formblatt A
Wärmebrücken-Dokumentation mittels KfW-Formblättern Zitat: KfW, Infoblatt Wärmebrückenbewertung (Stand 11/2015) Folgende Formulare zu den unterschiedlichen Wärmebrückennachweisverfahren werden Ihnen zur Verfügung gestellt: -Formblatt A: Gleichwertigkeitsnachweis -Formblatt B: Erweiterter Gleichwertigkeitsnachweis -Formblatt C: Detaillierter Wärmebrückennachweis - Formblatt D: KfW-Wärmebrückenkurzverfahren
Umgang mit Formblättern Zitat: KfW, Infoblatt Wärmebrückenbewertung (Stand 11/2015) In das verwendete Formblatt ist die Adresse des Sachverständigen als Verfasser der Wärmebrückenbewertung und die Adresse des Bau- oder Sanierungsvorhabens einzutragen. Ebenso muss das beantragte KfW-Effizienzhausniveau angegeben und das Formular vom verantwortlichen Sachverständigen unterschrieben werden. Wichtig ist auch die Angabe, auf welcher Grundlage der entsprechende Wärmebrückennachweis erfolgt ist. Hierbei ist zu unterscheiden, ob der Nachweis auf Basis von Planungsunterlagen, also zum Zeitpunkt der Antragstellung (BzA Bestätigung zum Antrag) erfolgte, oder ob es sich um eine Wärmebrückenbewertung handelt, die schon die tatsächlich vorhandene Konstruktion berücksichtigt und daher das abgeschlossene Projekt im Rahmen der (BnD - "Bestätigung nach Durchführung ) beschreibt. Zusätzlich ist zu beachten, dass es sich bei den Formblättern im Wesentlichen um eine zusammenfassende Ergebnisdokumentation handelt, die den Wärmebrückenansatz bestätigt. Es ist notwendig, dass auch die entsprechend vorgelagerten und erstellten Berechnungsunterlagen, die für das Ergebnis erforderlich sind, dokumentiert und bereitgehalten werden.
Gleichwertigkeitsnachweis (Formblatt A) - Einfachstes und häufigstes Nachweisverfahren zur Verwendung des reduzierten Wärmebrücken- Zuschlags von ΔUWB = 0,05 W/(m²K) - Bedingung: sämtliche, in einem Bau- oder Sanierungsvorhaben geplante bzw. ausgeführte Wärmebrückendetails entsprechen den Konstruktionsvorschlägen des Beiblatts 2 der DIN 4108 oder werden gleichwertig umgesetzt - der Gleichwertigkeitsnachweis kann nach 5 verschiedenen, frei miteinander kombinierbaren Methoden durchgeführt werden: 1. konstruktives Grundprinzip (EnEV- und KfW-konform) 2. Wärmedurchlasswiderstand der Schichten (EnEV- und KfW-konform) 3. Referenzwert aus detaillierter Berechnung (EnEV- und KfW-konform) 4. Referenzwert aus Veröffentlichungen (EnEV- und KfW-konform) 5. KfW-Wärmebrückenempfehlung (nicht EnEV-konform)
Befreiung vom Gleichwertigkeitsnachweis für y- Werte (KfW) - alle Details, die nicht im Beiblatt 2 (bzw. KfW-Wärmebrückenempfehlung) geregelt sind (konstruktiv, form- und stoffbedingt) - Anschluss Außenwand / Außenwand (Außen- und Innenecke) - Anschluss Innenwand oder Geschossdecke (zwischen beheizten Geschossen) an durchlaufende Außenwand oder obere/untere Außenbauteile die nicht durchstoßen werden bzw. eine durchlaufende Dämmschicht mit einer Dicke größer/gleich 100mm und Wärmeleitfähigkeit 0,04 - Einzeln auftretende Türanschlüsse (von Wohngebäuden in der wärmeübertragenden Hüllfläche (Haustür, Kellerabgangstür, Kelleraußentür, Türen zum unbeheizten Dachraum - Kleinflächige Querschnittsänderungen in der wärmeübertragenden Hüllfläche (Steckdosen, Leitungsschlitze) - Anschlüsse kleinflächiger, außenluftberührter Bauteile (Unterzüge, untere Erkeranschlüsse mit außenliegender Dämmschicht R größer/gleich 2,5 m²k/w
Muster Gleichwertigkeitsnachweis (Formblatt A)
Erweiterter Gleichwertigkeitsnachweis (Formblatt B) - Nachweisverfahren zur Vermeidung des Wärmebrücken-Zuschlags von ΔUWB = 0,1 W/(m²K), obwohl nicht alle Details den Vorgaben des Beiblatts 2 der DIN 4108 entsprechen - Bedingung: der zusätzliche Wärmeverlust durch die vom Beiblatt 2 der DIN 4108 abweichenden Details darf in der energetischen Gebäudebilanzierung nicht vernachlässigt werden - der erweiterte Gleichwertigkeitsnachweis erfolgt in 4 Schritten: 1. Bestätigung, dass die Gleichwertigkeit im Wesentlichen gegeben ist (Formblatt A) 2. Identifikation, Darstellung, detaillierte Psi-Wert-Berechnung und Dokumentation der abweichenden Details (Formblatt B) 3. Ermittlung eines detailbezogenen Zuschlags auf die Wärmebrücken-Pauschale von ΔUWB = 0,05 W/(m²K) entsprechend des linearen Wärmebrückenverlustes L2D (unter Abzug des Referenz-Psi-Wertes aus dem Beiblatt 2 der DIN 4108 (Wärmebrücken-Malus) für die nicht gleichwertigen Konstruktionsdetails 4. Ermittlung des angepassten, hüllflächenbezogenen Zuschlags ΔUWB > 0,05 W/(m²K) zur Verwendung in der energetischen Gebäudebilanzierung
Muster erweiterter Gleichwertigkeitsnachweis (Formblatt B) - Beispiel für Verfahrensschritte 1 und 2
Muster erweiterter Gleichwertigkeitsnachweis (Formblatt B) - Beispiel für Verfahrensschritte 3 und 4
Detaillierter Wärmebrückennachweis (Formblatt C) - Nachweisverfahren zur Vermeidung des Wärmebrücken-Zuschlags von ΔUWB = 0,1 W/(m²K) bei wesentlichen Abweichungen der Konstruktionsdetails von den Vorgaben der DIN 4108 Beiblatt 2 bzw. zum Erreichen von Wärmebrückenzuschlägen unter ΔUWB = 0,05 W/(m²K) - Bedingung: sämtliche, in einem Bau- oder Sanierungsvorhaben geplante bzw. ausgeführte Wärmebrückendetails müssen berücksichtigt werden: 1. keine Vernachlässigung von Wärmebrücken, für die es kein konstruktives Prinzip im Beiblatt 2 der DIN 4108 gibt (fehlende Vergleichswerte) 2. keine Vernachlässigung aufgrund von Nachweisbefreiungen laut DIN 4108 Beiblatt 2 (z.b. Bagatellreglungen für Außenecken, überdämmte Anschlüsse von einbindenden Innenwänden und Geschoßdecken, einzeln auftretenden Türanschlüssen ) 3. Identifikation, Darstellung, detaillierte Psi-Wert-Berechnung, Längenermittlung und Dokumentation sämtlicher Details erforderlich (Formblatt C)
Muster detaillierter Wärmebrückennachweis (Formblatt C)
Muster detaillierter Wärmebrückennachweis (Formblatt C) - Beispiel für Ermittlung des spezifischen Wärmebrückenzuschlags aus der detaillierten Berechnung
KfW-Wärmebrückenkurzverfahren (Formblatt D) - Nachweisverfahren für ambitionierte Bauvorhaben mit angestrebtem Wärmebrücken-Zuschlag von ΔUWB < 0,05 W/(m²K) - ausschließlich im Rahmen der KfW-Effizienzhaus-Bewertung anwendbar (nicht EnEV-konform) - Pauschaler Wärmebrückenzuschlag ΔUWB = 0,035 W/(m²K) (Basiswert) mit Bonusoption entsprechend der Gebäudetypologie und Bauart ohne Berechnung - Bedingung: Einhaltung sämtlicher vordefinierter konstruktiven und bauphysikalischen Eigenschaften (Formblatt D)
KfW-Wärmebrückenkurzverfahren (Formblatt D) 1. Die Details der "KfW-Wärmebrückenempfehlungen" werden komplett umgesetzt. Sollten einzelne Details aus konstruktiven Gründen nicht umsetzbar sein, kann hier analog zum Gleichwertigkeitsnachweis über einen Referenzwert die entsprechende Wärmebrücke explizit nachgewiesen werden. Der nachzuweisende Referenzwert liegt dann bei maximal 65% des vergleichbaren Referenzwerts gemäß Beiblatt 2 der DIN 4108. 2. Durchdringungen sowie Unterbrechungen von Dämmschichten oder Wärmedämmmauerwerk bei Außenbauteilen sind nicht vorhanden bzw. thermisch getrennt. Hierzu zählen auch Kimmlagen von in Dämmschichten einbindenden Innenwänden sowie thermisch entkoppelte Massivbrüstungen. 3. Ggf. vorhandene Dämmschichten von Außenwänden, Geschossdecken oder Flachdächern liegen auf der Kaltseite. Beim unteren Gebäudeabschluss kann die Dämmlage auch komplett auf der Warmseite liegen, sofern alle KfW-Wärmebrückenempfehlungen eingehalten sind. 4. Die Dämmmaßnahmen und der Wärmedurchgangskoeffizient (U-Werte) der einzelnen Bauteile (Außenwand, Dachflächen, Fenster, Kellerwände und -decken, etc.) sind jeweils einheitlich bzw. weichen maximal 10% voneinander ab und die U-Werte der opaken Bauteile erreichen in Relation zum Referenzgebäude mindestens das Niveau des angestrebten Effizienzhaus-Standards (U-Wert-Referenzgebäude multipliziert mit dem H T-Faktor des beantragten Effizienzhauses).
KfW-Wärmebrückenkurzverfahren (Formblatt D) 5. Am Gebäude sind maximal 70% der vorhandenen Fensterstürze mit Rollladenkästen gemäß den Vorgaben des Beiblatt 2 der DIN 4108 ausgestattet oder es werden die entsprechenden KfW-Wärmebrückenempfehlungen komplett umgesetzt. 6. Pro Gebäude, Dachfläche und Nutzungseinheit ist maximal ein Dachflächenfenster vorhanden. Bei einer größeren Anzahl von Dachflächenfenstern dürfen die ψ-werte der Anschlussdetails maximal 65% des Referenzwerts gemäß Beiblatts 2 der DIN 4108 betragen. 7. Ein vorhandener Keller ist komplett als beheizte Zone berücksichtigt oder der beheizte Bereich beschränkt sich auf den Raum des Kellerabgangs. 8. Das Gebäude besitzt nicht mehr als eine Dachgaube pro Dachseite. Die Dachfläche der Gaube ist auf 20% der Hauptdachfläche beschränkt. 9. Am Gebäude sind keine Geschoss- oder Dachloggien vorhanden. 10. Der Grundriss des Gebäudes ist rechteckig oder quadratisch.
Muster KfW-Wärmebrückenkurzverfahren (Formblatt D)
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