Wärmebrückenberechnung spart Geld und vermeidet Bauschäden
Wärmebrücken sind ein im Bauwesen oft diskutiertes Thema. Sie beschreiben örtlich begrenzte Stellen in der Gebäudehülle, die eine höhere Wärmestromdichte aufweisen als die angrenzenden Bauteile. Das führt nicht nur zu erhöhten Wärmeverlusten, sondern auch zu niedrigeren Oberflächeninnentemperaturen. Diese niedrigen Temperaturen bergen die Gefahr von erhöhter relativer Luftfeuchtigkeit und Tauwasserbildung, was wiederum Schimmelwachstum begünstigen kann. Eine präzise Wärmebrückenberechnung ist daher unerlässlich, um solche Probleme zu vermeiden und gleichzeitig die Energieeffizienz eines Gebäudes optimal zu gestalten.
Warum eine detaillierte Berechnung unverzichtbar für Bauqualität und Budget ist
Das Gebäudeenergiegesetz (GEG) schreibt vor, dass lineare Wärmebrücken bei der Bilanzierung des Wärmeverlusts eines Gebäudes berücksichtigt werden müssen. Hierfür gibt es verschiedene Methoden, von pauschalen Annahmen bis hin zum detaillierten Nachweis. Die pauschale Berücksichtigung sieht in der Regel einen Zuschlag von 0,10 W/(m²K) vor, bei bestimmten Konstellationen mit innenliegender Dämmung sogar 0,15 W/(m²K). Eine verbesserte pauschale Berücksichtigung mit 0,05 W/(m²K) oder 0,03 W/(m²K) ist möglich, wenn die Details den Planungsbeispielen des Beiblatts 2 der DIN 4108 (Ausgabe 2019-06) entsprechen (vereinfachte Methode oder Gleichwertigkeitsnachweis).
Die detaillierte Wärmebrückenberechnung geht einen Schritt weiter. Sie ist eine spezifische Planungsleistung, die einen genauen Nachweis der Wärmebrücken nach DIN EN ISO 10211 in Verbindung mit weiteren Normen ermöglicht. Ihr übergeordnetes Ziel ist die Verhinderung von Bauschäden – insbesondere durch die Prüfung der Oberflächeninnentemperatur, um Tauwasser und Schimmelbildung zu verhindern – sowie die Einsparung von Baukosten.
Ein präziser Nachweis von Wärmebrücken in Gebäuden kann den pauschalen Wärmebrückenzuschlagswert deutlich senken. Dieser detaillierte Ansatz reduziert direkt den berechneten Energiebedarf eines Gebäudes, was wiederum dazu beiträgt, einen höheren KfW-Effizienzhausstandard zu erreichen. Das Erreichen eines besseren Standards ermöglicht den Zugang zu höheren Fördergeldern oder Tilgungszuschüssen, ohne dass dafür aufwendige zusätzliche Baumaßnahmen erforderlich sind. Des Weiteren kann diese präzise Berechnung aufzeigen, dass geringere Dämmstärken oder einfachere Anlagentechnik ausreichen, um die energetischen Ziele zu erfüllen, was zu direkten Baukosteneinsparungen führt. Letztendlich rechnet sich die anfängliche Investition in diese detaillierte Berechnung für Bauherren in der Regel durch die erzielten Einsparungen und Förderungen.
Vom Detail zum Nachweis: So funktioniert die detaillierte Wärmebrückenberechnung
Das Grundprinzip der Wärmebrückenberechnung basiert auf der Modellierung der relevanten Bauteilanschlüsse in einer Wärmestrom-Software. Dabei müssen die Geometrie sowie die Wärmeleitfähigkeiten der verwendeten Materialien exakt angegeben werden. Ebenso wichtig sind die Randbedingungen für Temperaturen und Wärmeübergangswiderstände.
Der Prozess der detaillierten Berechnung lässt sich in vier Schritte unterteilen:
1. Wärmebrücken erkennen
Im ersten Schritt werden alle relevanten Wärmebrücken an der Gebäudehülle erfasst. Dazu zählen z. B. Ecken und Anschlüsse von Außenwänden an Bodenplatte oder Dach, Materialwechsel wie Stahlstützen in Wänden sowie Anschlüsse von Innenwänden, Fenstern und Türen, die nicht ausreichend gedämmt sind.
2. Psi-Werte bestimmen
Jede identifizierte Wärmebrücke wird in einer Software modelliert. Daraus ergibt sich ein sogenannter Psi-Wert – eine Kenngröße für den zusätzlichen Wärmeverlust an dieser Stelle.
Der Ψ-Wert (Psi-Wert) ist eine zentrale Größe bei der Wärmebrückenberechnung und beschreibt den linearen Wärmeverlust entlang eines Bauteilanschlusses. Er wird in der Einheit W/(m·K) angegeben und drückt aus, um wie viel Watt pro Meter und Kelvin Temperaturdifferenz zusätzlich über eine Wärmebrücke verloren gehen.
Die Modellierung kann auf genormten oder herstellerspezifischen Geometrien beruhen. Für realistische Ergebnisse nutzt man typische Temperaturbedingungen aus Normen wie der DIN 4108.
3. Längen erfassen
Die Länge jeder Wärmebrücke wird am Gebäude ermittelt, z. B. misst man bei Fensteranschlüssen die Höhe oder Breite des jeweiligen Bauteils.
4. Wärmebrückenzuschlag berechnen
Aus Psi-Wert und Länge ergibt sich der zusätzliche Wärmeverlust pro Detail. Die Summe aller Einzelergebnisse wird auf die gesamte Gebäudehülle bezogen, um den Wärmebrückenzuschlag für das gesamte Gebäude zu berechnen.
Zeitersparnis und Präzision -die Rolle moderner Tools
Die detaillierte Wärmebrückenberechnung mit herkömmlicher Software kann erheblichen zeitlichen Aufwand und bauphysikalisches Fachwissen erfordern. Dies führt dazu, dass Planer oft einfachere, weniger genaue Methoden bevorzugen.
Moderne digitale Werkzeuge, wie ein Wärmebrückenatlas, können diesen Prozess jedoch erheblich vereinfachen und beschleunigen. Sie stellen Bausteine aus Referenzprofilen oder Bibliotheken von Herstellerprodukten bereit. Die Nutzung tatsächlicher Produktdaten kann zu noch niedrigeren Psi-Werten führen als die Referenzprofile. Solche Werkzeuge ermöglichen detaillierte Berechnungen in kurzer Zeit durch einfache Schritte und entlasten die Experten bei der Analyse und Bewertung der ermittelten Ergebnisse. Neben $\Psi$-Werten können sie am selben Modell auch minimale Oberflächentemperaturen anzeigen und den Mindestwärmeschutz prüfen.
Obwohl die Berechnung mit Kosten verbunden ist (als Orientierungswert gelten etwa 800 bis 2.000 EUR für kleinere Gebäude), überwiegt der finanzielle Vorteil für den Bauherrn durch höhere Zuschüsse und potenzielle Einsparungen bei Dämmung und Haustechnik in der Regel deutlich. Die detaillierte Wärmebrückenberechnung ist somit eine lohnende Investition in die Bauqualität und Wirtschaftlichkeit eines Projekts.
Zusammenfassend lässt sich sagen: Die detaillierte Wärmebrückenberechnung ist eine wertvolle Planungsleistung. Sie ermöglicht nicht nur die Einhaltung von Normen und die Vermeidung potenziell kostspieliger Bauschäden durch die gezielte Prüfung der Oberflächentemperatur, sondern auch eine signifikante Reduzierung des Energiebedarfs und damit verbundene finanzielle Vorteile durch Förderungen und optimierte Baukosten. Moderne digitale Werkzeuge machen diesen Prozess zunehmend zugänglich und effizient.
Links und weitere Informationen
KfW - Infoblatt KfW-Wärmebrückenbewertung (Link)
Gebäude Energieberater - Warum sich eine detaillierte Wärmebrückenberechnung lohnt (Link)
Energieberatungszentrum Stuttgart – Wärmebrückenberechnung (Link)