Wärmebrücken baupraktische ziegeltypische Details

Wärmebrücken baupraktische ziegeltypische Details Wärmebrücken Seite 1

Wärmeverlust durch die Gebäudehülle: durch Bauteile über Wärmebrücken Wärmebrücken Seite 2

Welche U-Werte sind heute bei Außenwänden üblich? höchstens: 0,35 W/(m²K) im Mittel: 0,30 W/(m²K) und minimal: 0,24 W/(m²K) Wärmebrücken Seite 3

Wärmebrücken: wie groß ist ihr Einfluss? Wärmebrücken baupraktische ziegeltypische Details denn: Man sieht nur, was man kennt. Wärmebrücken Seite 4

Inhalt 1. Wärmebrücken Definition und Berechnung 2. Wärmebrücken in der EnEV 3. Baupraktische ziegeltypische Wärmebrücken 4. Beispiel 5. Fazit Wärmebrücken Seite 5

1 Wärmebrücken Definition und Berechnung Wärmebrücke: allgemein: Bereiche der Gebäudehülle mit erhöhtem Wärmeabfluss DIN EN ISO 10211-1: Teile der Gebäudehülle, an der der ansonsten normal zur Bauteiloberfläche auftretende Wärmestrom deutlich verändert wird durch: o Baustoffe mit anderer Wärmeleitfähigkeit o Wechsel der Bauteildicke o Unterschied zwischen Innen- und Außenabmessungen Wärmebrücken Seite 6

Baustoffe mit anderer Wärmeleitfähigkeit: stoffliche oder materialbedingte Wärmebrücke Stahlbetonstütze in wärmedämmendem Mauerwerk in Wärmestromrichtung durchgehend verstärkter Wärmeabfluss über die Stahlbetonstütze Beispiel: Fenstersturz Wärmebrücken Seite 7

Unterschied zwischen Innen- und Außenmaßen: geometrische Wärmebrücke die Außenoberfläche ist größer als die Innenoberfläche über die größere Außenoberfläche fließt verstärkt Wärme ab Beispiel: Außen-, Innenecke Wärmebrücken Seite 8

Baupraxis: Kombination aus stofflicher und geometrischer Wärmebrücke über die größere Außenoberfläche und den höher wärmeleitenden Stahlbeton fließt verstärkt Wärme ab Wärmeabfluss in den ungeheizten Kellerraum geringer als nach Außen Beispiel: Decke über unbeheiztem Keller Wärmebrücken Seite 9

Technische Beschreibung zweidimensionaler Wärmebrücken f: Temperaturfaktor (Bedingung: f 0,70) Wärmebrückenverlustkoeffizient -Wert beschreibt den zusätzlichen Wärmeverlust über eine lineare Wärmebrücke; Einheit: W/(m*K) Berechnung der -Werte für die Anwendung in den EnEV ist in DIN EN ISO 10211 festgelegt: Temperaturen in unbeheizten Räumen nach EnEV angesetzt Wärmeleitfähigkeit wird richtungsunabhängig angesetzt angrenzendes Erdreich wird nach DIN EN 13370 berücksichtigt Wärmebrücken Seite 10

2 Wärmebrücken in der EnEV EnEV 2002 / DIN 4108-6: 3 Verfahren zur Berechnung der Wärmebrückenverluste H WB 1. pauschales Verfahren: H WB = U WB * A A: Gebäudehülle mit: U WB = 0,10 W/(m²*K) o ohne weitere Anforderungen mit: U WB = 0,05 W/(m²*K) o Wärmebrückendetails nach Beiblatt 2 zu DIN 4108 2. genaues Verfahren H WB = (*l) mit: : -Wert nach DIN EN ISO 10211 l: Länge der Wärmebrücke Wärmebrücken Seite 11

Pauschales Verfahren ohne weitere Anforderungen H WB = U WB * A mit: U WB = 0,10 W/(m²*K): Zunahme der spezifischen Transmissionswärmeverluste um rd. 20 % Zunahme aller Bauteil-U-Werte, auch des Mauerwerks, um 0,10 W/(m²*K) Beispiel: 365 mm Poroton-Außenwand, = 0,12 W/(m*K) verputzt: ohne WB-Zuschlag: U = 0,30 W/(m²*K) mit WB-Zuschlag: U = 0,40 W/(m²*K), d. h. 33 % schlechter! vergleichbar: 365 mm Außenwand, = 0,16 W/(m*K) Wärmebrücken Seite 12

Pauschales Verfahren mit reduziertem Zuschlag Voraussetzung: alle Wärmebrücken nach Beiblatt 2 zu DIN 4108 H WB = U WB * A mit: U WB = 0,05 W/(m²*K) Zunahme der spezifischen Transmissionswärmeverluste um 10 % Zunahme aller Bauteil-U-Werte auch des Mauerwerks um 0,05 W/(m²*K) Beispiel: 365 mm Poroton-Außenwand, = 0,12 W/(m*K), verputzt: ohne WB-Zuschlag: U = 0,30 W/(m²*K) mit WB-Zuschlag: U = 0,35 W/(m²*K), d. h. 17 % schlechter! vergleichbar: 365 mm Außenwand, = 0,14 W/(m*K) Wärmebrücken Seite 13

3 Baupraktische ziegeltypische Wärmebrücken Wärmebrücken = Bauteilanschlüsse optimierte Konstruktionen von Systemanbietern mit angepassten Ergänzungsprodukten Wienerberger Ziegelindustrie: EnEV-Software mit WB-Katalog Wärmebrücken Seite 14

Übersicht: Außenwand Kellerdecke Keller unbeheizt Keller beheizt Fenster Brüstung Leibung Sturz Außenwand Geschossdecke Außenwand - Dach Wärmebrücken Seite 15

Außenwand Kellerdecke Keller unbeheizt Wärmebrücken Seite 16

Außenwand Kellerdecke Keller beheizt Wärmebrücken Seite 17

Fensterbrüstung Wärmebrücken Seite 18

Fensterbrüstung Wärmebrücken Seite 19

Fensterleibung Wärmebrücken Seite 20

Fensterleibung Wärmebrücken Seite 21

Fenstersturz: gedämmter Flachsturz Wärmebrücken Seite 22

Fenstersturz: Zweischalige Außenwand Wärmebrücken Seite 23

Fenstersturz: gedämmter Flachsturz Prinzipdarstellung Wärmebrücken Seite 24

Fenstersturz: WU-Schale mit Anschlag Prinzipdarstellung Wärmebrücken Seite 25

Außenwand Geschossdecke: mit Abmauerziegel Wärmebrücken Seite 26

Außenwand Dach: Dachraum unbeheizt; Pfettendach Wärmebrücken Seite 27

Außenwand Dach: Dachraum beheizt; Pfettendach Wärmebrücken Seite 28

Außenwand Dach: Dachraum beheizt; Pfettendach Wärmebrücken Seite 29

Außenwand Dach: Ortgang Wärmebrücken Seite 30

Außenwand Dach: Ortgang mit Ringanker Wärmebrücken Seite 31

Wärmebrückenkatalog der Ziegelindustrie Bestandteil der EnEV-Software -Werte können direkt übernommen werden für die Berechnung der Wärmebrückenverluste müssen nur noch die Wärmebrückenlängen aus den Planunterlagen eingetragen werden Wärmebrücken Seite 32

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Wärmebrückenverlustkoeffizient Wärmebrückenverlus koeffizient in W/(mK) 0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 dmw = 300 mm dmw = 365 mm dmw = 425 mm 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 Wärmeleitfähigkeit in W/(mK) Wärmebrücken Seite 36

4 Beispiel Lohnt sich der Aufwand bei der genauen Berechnung der Wärmebrückenzuschläge? Am Beispiel einer Doppelhaushälfte wird gezeigt: der Aufwand der Gewinn in W/k der Gewinn in Wärmebrücken Seite 39

Vergleich der Wärmebrückenzuschläge bei verschiedenen Dämmstandards Wärmleitfähigkeit des Mauerwerks:, MW = 0,12 W/(m*K) Dicke des Mauerwerks: o d MW = 300 mm o o d MW = 365 mm d MW = 425 mm U = 0,36 W/(m²K) U = 0,30 W/(m²K) U = 0,24 W/(m²K) mit verschiedenen Verfahren pauschaler Ermittlung: H WB = U WB * A o mit: U WB = 0,10 W/(m²*K) U WB = 0,05 W/(m²*K) genauer Ermittlung: H WB = (*l) Wärmebrücken Seite 41

Aufwand pauschales Verfahren ohne Anforderungen: kein Aufwand pauschales Verfahren mit reduziertem Wärmebrückenzuschlag: alle Wärmebrückenkonstruktionen müssen den Systembeispielen in Beiblatt 2 zu DIN 4108 entsprechen: Überprüfung der geplanten Konstruktionen genaues Verfahren: -Wert ermitteln Wärmebrückenlängen ermitteln H WB = (*l) Wärmebrücken Seite 42

genaues Verfahren: -Wert ermitteln: aus Datensammlungen eigene Berechnung (in der Regel für einmalige Anwendung zu aufwändig) im folgenden Beispiel: -Werte für d MW = 365 mm; MW = 0,12 W/(m*K) Wandecke; Außenecke Fensterbrüstung Fenstersturz Bodenplatte nicht unterkellert Wärmebrücken Seite 43

= - 0,182 W/(m*K) Wärmebrücken Seite 44

= 0,058 W/(m*K) Wärmebrücken Seite 45

= - 0,061 W/(m*K) Wärmebrücken Seite 46

genaues Verfahren: Wärmebrücken-Längen ermitteln allgemein: Außenmaße bei Öffnungen: Rohbaumaße Wärmebrücken Seite 47

Berechnung der spezifischen Wärmebrückenverluste H WB Bezeichnung Außenwand Außenecke Außenwand Innenecke Fensterleibung Fenstersturz 1 Fenstersturz 2 Fensterbrüstung Fenstertür-, Haustürschwelle Fenstertür-, Haustürsturz Hauptdach Ortgang Hauptdach Traufe Haustrennwand Dach Geschossdecke Bodenplatte Außenwand Bodenplatte Haustrennwand Summe H WB Länge m 7,93 1,00 45,72 3,16 10,05 5,55 7,65 4,04 21,60 23,91 10,80 14,75 24,32 8,66 365/0,12 U = 0,30 W/(m²*K) e in W/(m*K) H WB in W/K -0,182-1,44 0,074 0,07 0,058 2,65 0,066 0,21 0,131 1,32 0,000 0,00 0,090 0,69 0,096 0,39-0,099-2,14-0,144-3,44 0,053 0,57 0,050 0,74-0,061-1,48 0,210 1,82-0,05 Wärmebrücken Seite 48

Ergebnis des genauen Verfahrens: Der spezifische Wärmebrückenverlust beträgt bei dem 365 mm Mauerwerk: H WB, 365-0,12 = -0,05 W/K Mit anderen Dicken und Wärmeleitfähigkeiten ergeben sich die folgenden spezifischen Wärmebrückenverluste: H WB, 300-0,12 = -2,45 W/K H WB, 425-0,12 = 6,32 W/K Wärmebrücken Seite 49

Spezifische Wärmebrückenverluste bei verschiedenen Dämmstandards genaue Berechnung spezifischer Wärmebrückenverlust HWB in W/K 7,00 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00-1,00-2,00-3,00 6,34-0,05 1,00-2,45 425 / 0,12 365 / 0,12 300 / 0,12 Je höher der Dämmstandard, desto höher der Wärmebrückeneinfluss! Wärmebrücken Seite 50

Pauschale Ermittlung der spezifischen Wärmebrückenverluste H WB = U WB * A; U WB = 0,10 W(m²*K): o H WB = 0,10 * 358,68 = 35,87 W/K U WB = 0,05 W(m²*K): o H WB = 0,05 * 358,68 = 17,93 W/K Kein Einfluss des Dämmstandards! Wärmebrücken Seite 51

Spezifische Transmissionswärmeverluste verschiedene Dämmstandards pauschale und genaue Berechnung der Wärmebrückenverluste HT in W/K 140 120 100 80 U WB = 0,10 W/(m²K) U WB = 0,05 W/(m²K) genaue Berechnung 60 300-0,12 U = 0,36 W/(m*K) 365-0,12 U = 0,30 W/(m*K) 425-0,12 U = 0,24 W/(m*K) Wärmebrücken Seite 52

Jahres-Primärenergiebedarf für: verschiedene Dämmstandards pauschale und genaue Berechnung der Wärmebrückenverluste Jahres-Primärenergiebedarf QP in kwh/(m²a) 90 80 70 60 50 300-0,12 U = 0,36 W/(m*K) 76,5 69,1 63,3 365-0,12 U = 0,30 W/(m*K) U WB = 0,10 W/(m²K) U WB = 0,05 W/(m²K) genaue Berechnung 425-0,12 U = 0,24 W/(m*K) Wärmebrücken Seite 53

Ergebnis Beispiel: Mauerwerksdicke 365 mm genaues Verfahren: Q P = 63,3 kwh/(m²a) pauschales Verfahren: Q P = 76,5 kwh/(m²a) Differenz: 13,2 kwh/(m²a) = 21 % oder: Austausch des BW-Kessel mit solarer Trinkwassererwärmung durch NT-Kessel ohne Solaranlage Einsparung: rd. 4.300.-- Wärmebrücken Seite 54

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit. Wärmebrücken Seite 55

Welche U-Werte sind heute bei Außenwänden üblich? höchstens: 0,35 W/(m²K) im Mittel: 0,30 W/(m²K) und minimal: 0,24 W/(m²K) Wärmebrücken Seite 56

Beiblatt 2 zu DIN 4108: 2004-01 Anwendung Planungs- und Ausführungsbeispiele zur Verminderung von Wärmebrückenwirkungen Allgemeine Planungsempfehlungen Vermeidung stark gegliederter Baukörper wärmetechnische Trennung angrenzender Baukörper durchgehende Dämmebenen Ausführungsbeispiele Konstruktionsempfehlungen für Anschlussausbildungen Gleichwertigkeits-Nachweis Bagatellregelung Wärmebrücken Seite 57

Gleichwertigkeit-Nachweis Ein Bauteilanschluss ist gleichwertig zu Beiblatt 2 DIN 4108, wenn: das konstruktive Grundprinzip eingehalten wurde und die Schichtdicken und Wärmeleitfähigkeiten mindestens gleichwertig sind. bei Materialien mit abweichender Wärmeleitfähigkeit die Gleichwertigkeit des Wärmedurchlasswiderstandes der Schicht vorhanden ist. der -Wert des Anschlussdetails gleich oder kleiner als der entsprechende Wert in Beiblatt 2 DIN 4108 ist -Wert: o Berechnung nach DIN EN ISO 10211 o Tabellenwert Wärmebrücken Seite 58

Fenstersturz: mit Rollladenkasten Gleichwertigkeit zu Beiblatt 2 DIN 4108: 2004-01 ist nachgewiesen Wärmebrücken Seite 59

Einbau- Rollladenkasten in der EnEV n. DIN 4108-2: 2003-07 Anforderung Rollladen- kasten- Fläche H WB U WB = 0,10 W/(m²K) Mindestwärmeschutz n. DIN 4108-2: R Rk 1,0 m²k/w R Deckel 0,55 m²k/w gesondert ausweisen pauschal Wand U WB = 0,05 W/(m²K) Regelanschluss n. Bbl. 2 DIN 4108 genau U A H l F Wärmebrückenverlust Rollladenkasten oder WB -Wert des Wand-Decken- Rollladen-Knotens Mindestwärmeschutz n. DIN 4108-2: R Rk 1,0 m²k/w R Deckel 0,55 m²k/w der Wand zuschlagen Wand x Fenster Fenster Wärmebrücken Seite 60

Bagatellregelung Folgende Anschlussausbildungen können vernachlässigt werden: Außen- und Innenecke Innenwand an Außenwand oder Boden / Dach, wenn die Außenwand nicht unterbrochen wird (durch läuft) bei Einbindung der Innenwand außenseitig eine durchlaufende Dämmschicht: d 100 mm, 0,040 W/(mK) vorhanden ist Geschossdecke an Außenwand (beide Geschosse beheizt), wenn bei Einbindung der Innenwand außenseitig eine durchlaufende Dämmschicht: d 100 mm, 0,040 W/(mK) vorhanden ist einzeln auftretende Türanschlüsse: Haustür, Kellertür, Tür zum unbeheizten Dachraum Wärmebrücken Seite 61

Beispiel 1: Innenwand - Außenwand 0,04 W/(mK) 100 mm Wärmebrücken Seite 62

Beispiel 2: Innenwand - Dach 100 mm 0,04 W/(mK) Wärmebrücken Seite 63

Beispiel 3: Außenwand Geschossdecke; beidseitig beheizt 100 mm 0,04 W/(mK) Wärmebrücken Seite 64

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit. Wärmebrücken Seite 65

Pauschales Verfahren mit reduziertem Zuschlag Wärmebrückendetails nach Beiblatt 2 zu DIN 4108 Welche Konstruktionen müssen berücksichtigt werden? (nach DIN 4108-6) Gebäudekanten Tür- und Fensteröffnungen umlaufend Wand- und Deckeneinbindungen Deckenauflager und thermisch entkoppelte Balkonplatten Kann nur eine Konstruktion nicht nach Beiblatt 2 ausgeführt werden, ist das pauschale Verfahren mit reduziertem Zuschlag nicht anwendbar! Ausweg: Gleichwertigkeit wird nachgewiesen Wärmebrücken Seite 66

Pauschale Wärmebrückenzuschläge: einfach, schnell und verschwenderisch oder genauer und sparsamer? Wärmebrücken Seite 67