Bauphysikalische Lösungen bilden in Verbindung mit Nachweisen, wie insbesondere zum Wärmeschutz und zum Feuchteschutz, die Grundlage für energieeffizientes sowie klimaneutrales Bauen und Sanieren von Gebäuden. Sie dienen zugleich der Vermeidung von Bauschäden.
Moderne energieeffiziente Gebäude sind so konstruiert, dass im Innern erzeugte Heizwärme möglichst nicht nach draußen dringt und sich gleichzeitig das Gebäude bei intensiver Sonnenbestrahlung nicht unangenehm für die Bewohnerinnen und Bewohner aufheizt. Anders gesagt: Im Winter soll die gemütliche Wärme möglichst vollständig im Gebäudeinneren verbleiben, in der sonnigen Jahreszeit soll die Sommerhitze nach Möglichkeit draußen bleiben und nicht ins Gebäudeinnere vordringen.
Die wesentlichen baulichen Maßnahmen, um dem Energieverlust im der kalten Jahreszeit vorzubeugen, liegen in der Dämmung der Außenhülle des Gebäudes, der Verwendung von mehrfachverglasten Fenstern sowie in der Vermeidung von Wärmebrücken. Der Gesetzgeber hat diesbezüglich Mindestanforderungen definiert, die als Mindestwärmeschutz bezeichnet werden. Beim sommerlichen Wärmeschutz spielen neben der Gebäudedämmung auch Sonnenschutzverglasung und Verschattungskonstruktionen oder -elemente eine wesentliche Rolle.
Die Einhaltung der wärmeschutztechnischen Mindeststandards, wie in der DIN 4108-2 definiert, gewährleistet, dass an jeder Stelle der Innenoberfläche der Außenwand Schimmelpilzfreiheit und Tauwasserfreiheit vorliegt.
Bei der Planung und Sanierung von Gebäuden kommt sowohl dem winterlichen als auch dem sommerlichen Wärmeschutz eine wichtige Rolle zu. Ein zu geringer Schutz kann in beiden Fällen zu einem erhöhten Energiebedarf führen.
Der Bau von und die Sanierung zu energieeffizienten und klimaneutralen Gebäuden ist ein hochkomplexer Prozess. Mit zunehmendem energetischem Niveau steigen parallel auch die Anforderungen an die Qualität der auszuführenden Arbeiten. Bei hocheffizienten Häusern können deshalb schon kleine Fehler in der Planung oder Ausführung dazu führen, dass die berechnete Energieeinsparung nicht erreicht wird. Im schlimmsten Fall drohen sogar Bauschäden. Ein besonderer Fokus bei Entwurf und Umsetzung sollte deshalb z.B. auf der Vermeidung von Wärmebrücken sowie der Tauwasserbildung im Inneren von Bauteilen liegen.
Wärmebrücken sind Stellen der thermischen Gebäudehülle, an denen Wärme schneller nach außen gelangt als durch die angrenzenden Bauteilbereiche. Bauschäden, Schimmel und ein erhöhter Energiebedarf können die Folge sein.
Tauwasserbildung im Bauteil führt zu einer herabgesetzten Funktionalität der Wärmedämmung. Weiterhin drohen bei dauerhafter Feuchte Bauschäden wie Schimmelbildung oder Korrosion, die zusätzlich Stabilitätsverluste zur Folge haben können.
Für das Planen und Bauen von Gebäuden spielt die Entwicklung des Klimas eine immer wichtigere Rolle. Moderne Gebäude sollen nicht nur ressourcensparend und energieeffizient errichtet und betrieben werden, sie müssen vor allem eine hohe Resilienz gegen künftige Klimafolgen besitzen. Bei der Planung ist der Einsatz der dynamischen Gebäudesimulation hilfreich.
Die dynamische Gebäudesimulation ist ein Instrument zum energietechnischen Modellieren von Gebäudekonzepten. Sie verdeutlicht Zusammenhänge zwischen Klima, Gebäudehülle und -technik sowie Nutzerverhalten im zeitlichen Verlauf. Die dynamische Gebäudesimulation kann im Neubau wie in der Sanierung als hilfreiches Tool eingesetzt werden.
Mithilfe der dynamischen Gebäudesimulation lassen sich Wechselwirkungen – u.a. zwischen Standort, Gebäudehülle, technischer Gebäudeausrüstung – darstellen und an Besitzende, Planende, Bauausführende und Nutzende verständlich kommunizieren.
Die folgende Auflistung enthält die am häufigsten gestellten Fragen zur Bauphysik von energieeffizienten und klimaneutralen Gebäuden:
Wärmebrücken werden in der Energiebilanz nach DIN 18599-2 und 4108-6 durch einen Wärmebrückenzuschlag ΔUWB als Aufschlag auf den U-Wert aller Umgebungsbauteile berücksichtigt. Dieser fällt je nach Nachweisverfahren unterschiedlich hoch aus.
Stand: November 2021
Gleichwertigkeitsnachweis nach DIN 4108 Beiblatt 2
Gleichwertigkeitsnachweis nach Kategorie A
Führt zu einem Wärmebrückenzuschlag ΔUWB=0,05 W/m²K
Gleichwertigkeitsnachweis nach Kategorie B
Führt zu einem Wärmebrückenzuschlag ΔUWB=0,03 W/m²K
Erweiterter Gleichwertigkeitsnachweis
Ergänzung des Gleichwertigkeitsnachweises mit nicht gleichwertigen oder nicht im Beiblatt vorhandenen Wärmebrücken
Wärmebrückenzuschlag bei Gleichwertigkeitsnachweis Kategorie A: ΔUWB=0,05 W/m²K +∑(Ψi-Ψref,Bbl)*liA Wärmebrückenzuschlag bei Gleichwertigkeitsnachweis Kategorie B: ΔUWB=0,03 W/m²K +∑(Ψi-Ψref,Bbl)*liA
Dabei entfällt Ψref,Bbl, wenn es keine entsprechende Anschlusssituation im Beiblatt gibt
Detaillierter Wärmebrückennachweis
exakte Erfassung aller Wärmebrücken (außer Bagatellregel nach DIN 4108 Beiblatt 2 Kapitel 5.5)
Berechnung aller Wärmebrückenverluste: Dazu wird jede Wärmebrücke simuliert und mit ihrer Einflusslänge verrechnet.
führt zu einem exakten projektspezifischen Wärmebrückenzuschlag
durch gezielte wärmebrückenoptimierte Planung sind Wärmebrückenzuschläge deutlich unter den Zuschlägen des Gleichwertigkeitsnachweises möglich
beste Möglichkeit des Planers auf Einflussnahme, da sich jede Verbesserung von einzelnen Wärmebrücken direkt auf die Bilanz auswirkt
Pauschaler Wärmebrückenzuschlag:
Ohne Nachweis ΔUWB = 0,1 W/m²K
Ausnahme: Bei Innendämmung mit einbindenden Massivdecken ΔUWB = 0,15 W/m²K
Stand: November 2021
Bildlicher Nachweis/ Konstruktives Grundprinzip:
Für den Nachweis der Gleichwertigkeit über das Konstruktive Grundprinzip muss für die betrachtete Wärmebrücke das entsprechende Konstruktionsbeispiel aus dem Beiblatt 2 herausgesucht werden. Die geplante Konstruktion muss nun alle Anforderungen hinsichtlich der Vorgaben wie Dämmstärke, Dämmlage und Wärmeleitfähigkeit einhalten, um Gleichwertigkeit zu erzielen
Nachweis über den R-Wert
Der Nachweis kommt ins Spiel, sobald eine Schicht in der Konstruktion zwar den gleichen oder besseren R-Wert aufweist, im Vergleich zur Konstruktion des Beiblattes aber die Anforderungen an Dämmstärke oder Wärmeleitfähigkeit nicht einhalten. Dies tritt in zwei Fällen auf:
Wärmeleitfähigkeit größer und Dämmstärke größer als in der Vergleichskonstruktion
Wärmeleitfähigkeit kleiner und Dämmstärke kleiner als in der Vergleichskonstruktion
Der Nachweis ist erfüllt, wenn der Wärmedurchlasswiderstand der vorhandenen Schicht mindestens so groß ist wie der Wärmedurchlasswiderstand der Vergleichskonstruktion
Ri=diλi≥Rref
Referenzwertmethode: Nachweis über den Ψ-Wert der Wärmebrücke
Wärmebrückensimulation nach DIN 10211 mit Ansatz der Randbedingungen des Beiblatt 2 der DIN 4108
Der so ermittelte Wert für Ψ darf nicht größer sein als der Referenzwert der Vergleichskonstruktion aus dem Beiblatt
Wärmebrückenkataloge
Manche Hersteller oder Branchen stellen eigene Wärmebrückenkataloge mit Konstruktionslösungen zur Verfügung, die zu gleichwertigen Konstruktionen führen. Die hier angegebenen Referenzwerte können dann ebenfalls zur Nachweisführung verwendet werden.
Stand: November 2021
Ja, für jede Wärmebrücke stehen alle Methoden zur Nachweisführung zur Verfügung, also über das konstruktive Grundprinzip, den R-Wert oder die Referenzwertmethode (Siehe „Welche Methoden zum Nachweis der Gleichwertigkeit eines Anschlussdetails gibt es?“)
Es ist lediglich für jedes relevante Anschlussdetail Gleichwertigkeit zu erzielen, unabhängig von der gewählten Methode an anderen Anschlussdetails.
Stand: November 2021
Der fRsimuss grundsätzlich separat nachgewiesen werden, sobald eine Konstruktion nicht das konstruktive Prinzip der Vergleichskonstruktion nach Beiblatt 2 einhält. Grundsätzlich können aber viele Wärmebrücken durch die Erfahrung eines Ingenieurs als unkritisch eingeschätzt werden. Hier sollte man sich als Fachingenieur jedoch stets auf der sicheren Seite wissen und kein Risiko eingehen.
Stand: November 2021
Antworten auf viele weitere häufig gestellte Fragen können im FAQ-Bereich abgerufen werden:
Häufige Fragen und Antworten (FAQ)
Zusammenstellung von Antworten auf häufig gestellte Fachfragen zu Gebäudeenergiegesetz (GEG), Energieausweis, Bilanzierung, Bauphysik, Gebäudetechnik oder individueller Sanierungsfahrplan (iSFP).
Diese Inhalte können nicht angezeigt werden, da die Marketing-Cookies abgelehnt wurden. Klicken Sie
hier
, um die Cookies zu akzeptieren und den Inhalt anzuzeigen!
Der Wärmebrückenleitfaden
Expertinnen und Experten aus dem Fachservice des Gebäudeforums beantworten in kurzen Videos häufig gestellte Fachfragen:
Vortragsfolien
Das Expertenteam vom Gebäudeforum hat übersichtliche Vortragsfolien erstellt, die auszugsweise oder in Gänze für eigene Präsentationen zum Thema verwendet werden dürfen. Die Folien können nebenstehend als Powerpoint-Datei heruntergeladen werden.
Präsentationen
Vortragsfolien zu Wärmebrücken
Eine Zusammenstellung von Präsentationsfolien zur Verwendung in Vorträgen zum Thema Wärmebrücken.
Stand: Oktober 2021
PPTX872 KB
Downloads und Tools zur Bauphysik
Leitfäden
Die Wärmebrückenbewertung bei der energetischen Bilanzierung von Gebäuden
Dieser Leitfaden informiert über die Relevanz gut geplanter Wärmebrücken speziell bei KfW-Effizienzhäusern.
Stand: Dezember 2020
PDF2 MB
Leitfäden
Leitfaden zur Vorbeugung, Erfassung und Sanierung von Schimmelbefall in Gebäuden
Dieser Leitfaden des Umweltbundesamtes (UBA) beschreibt Methoden zur Erfassung und Bewertung des Schimmelbefalls nach anerkannten Regeln der Technik.
Stand: November 2017
PDF11,9 MB
Toolbox
U-Wert-Rechner
Online-Tool zur Ermittlung des U-Werts eines Bauteils
Toolbox
U-Wert von Fenstern
Online-Tool zur Ermittlung des U-Werts von Fenstern
Toolbox
luftdicht.info – Fach-Informationen
Der Bereich "Fach-Informationen" des Internet-Portals luftdicht.info bietet Planenden, Ausführenden und Beratenden Hilfestellungen zu Luftdichtheitskonzepten, Musterdetails oder Ausführungsempfehlungen.
FLiB – Fachverband Luftdichtheit im Bauwesen e.V.
Der Downloadbereich bietet eine übersichtliche Zusammenstellung von Fachinhalten zum Herunterladen, z.B. Gesetze, Verordnungen, Handreichungen, Checklisten, Leitfäden und vieles mehr.
Das Internet hält eine große Vielzahl an Online-Tools zu den Themen Beraten, Sanieren und Bilanzieren bereit. Einige können Ihnen die Arbeit deutlich erleichtern.