Wie werden Wärmebrücken vermieden?
Die negativen Auswirkungen von Wärmebrücken auf Behaglichkeit, Heizwärmeverbrauch und Bauschadensfreiheit sind beträchtlich, können aber vermieden werden.
Die Prinzipdarstellung stellt den Mechanismus einer Wärmebrücke dar, die von einer aus statischen Gründen eingesetzten Betonsäule gebildet wird. Sie steht ungedämmt in einer Außenwand aus gut wärmedämmenden Porenbetonsteinen. Über die Betonsäule fließt wegen der fehlenden Dämmung sehr viel Wärme nach außen ab, sodass die Oberflächentemperatur auf der Innenseite der Betonsäule stark abfällt (11°C).
Ich nenne sie Wärmebrücken, und nicht Kältebrücken, weil stets Wärme über einen mehr oder weniger nachvollziehbaren Weg verschwindet und nicht Kälte zu uns gelangt. Was wir als kalt empfinden ist genau genommen niedrig temperierte Wärme. Eine Wärmebrücke deshalb Wärmebrücke zu nennen ist physikalisch richtig und hilfreich. Damit wird der Weg ersichtlich, über den Bauteile Wärme verlieren und der Blick auf die richtigen Sanierungsschritte nicht verstellt.
Wärmebrücken können sehr klein sein, z.B. wie ein einfacher Ziegelstein, oder so groß wie eine ganze Wand. Dementsprechend kann der mit dem Wärmestrom auftretende Wärmeverlust klein oder sehr groß werden. Diesen Wärmeverlust muss die Heizung im Winter immer aufs Neue ergänzen.
Zur Vermeidung von Verlusten ist der Wärmetransport, z.B. durch eine Wand, von innen nach außen zu unterbrechen oder zumindest zu bremsen. Das kann mit Hilfe einer Wärmedämmung der Wärmebrücke erfolgen. Im Falle des oben dargestellten Prinzips müsste die Betonsäule eine Wärmedämmung, am besten von außen, erhalten.
- Wärmebrücke
- Eine Wärmebrücke ist ein Bereich oder Abschnitt in Bauteilen, in dem abfließende Wärme auf einen geringeren Widerstand trifft als in den angrenzenden Baustoffen. Die Folge des Abfließens ist eine gegenüber der Umgebung der Wärmebrücke deutlich abgesenkte Temperatur auf der inneren Seite des Bauteils. Mit Hilfe von Wärmebildern, die von außen aufgenommen werden, wird die erhöhte Temperatur im Bereich von Wärmebrücken sichtbar (hier Sturzträger).
- Auf Wärmebrücken messen wir auf der Innenseite eine niedrigere Oberflächentemperatur als in der Umgebung. Deshalb existiert hier ein erhöhtes Risiko für Tröpfchenbildung, Durchfeuchtung und Schimmelbildung.
- Wärmebrücken führen zu einem Mehrbedarf an Heizwärme.
- Wärmebrücken beeinträchtigen wegen der abgesenkten Oberflächentemperatur die thermische Behaglichkeit.
Nimmt eine Wärmebrücke eine große Fläche ein, besteht sie aus sehr gut wärmeleitendem Material oder sind mehrere Wärmebrücken beteiligt, kann viel Wärme rasch verschwinden.
In Wohnräumen mit solchen Wärmebrücken kann es trotz aktiver Heizung örtlich unbehaglich kühl werden. Das Bauschadensrisiko ist durch mögliche Schimmel- und Kondenswasserbildung meist sehr hoch. Für Neubau und Modernisierung ergibt sich daraus die wichtige Aufgabe, die Anzahl von Wärmebrücken auf ein Minimum zu reduzieren.
#Was sind Wärmebrücken aus Unachtsamkeit?
Wärmebrücken aus Unachtsamkeit (oder vom Material verursachte Wärmebrücken) entstehen auf der Baustelle, wenn Bauteile aus schwächer wärmedämmenden Baustoffen mit gut dämmenden Baustoffen in einer Konstruktion kombiniert werden.
| Beispiel | Abbildung |
|---|---|
| 1. Eine Wärmebrücke aus Unachtsamkeit entsteht, wenn an Stelle eines wärmegedämmten Ziegels ein Betonziegel oder ein Ziegel aus Kalksandstein eingebaut wird. |  Wärmebrücke Ziegel aus Kalk-Sand-Stein in einer Wand aus wärmedämmenden Ziegeln |
| 2. Eine Wärmebrücke ergibt sich, wenn auf einem Mauerwerk aus gut dämmenden Ziegeln ein ungedämmter Betonsturzträger aufgelegt wird. |  Ungedämmter Sturzträger in einem Wandaufbau mit wärmegedämmten Ziegeln |
| 3. Eine Geschossdecke aus Beton, die ohne Dämmung der Stirnseite auf eine gedämmte Wandkonstruktion aufgelegt wurde, ist eine Wärmebrücke aus Unachtsamkeit. |  Wärmebild: Zu schwach gedämmte Stirnseiten der Geschossdecke in einem Mehrfamilienhaus |
| 4. Eine häufig vorkommende Wärmebrücke entsteht, wenn Schalungselemente auf einem wärmedämmenden Ziegel mit Beton für einen Ringbalken aufgefüllt werden. |  Wärmebrücke Ringbalken: Wärme kann über den mit gelben Pfeilen gekennzeichneten Weg verschwinden |
Zu den Wärmebrücken aus Unachtsamkeit zähle ich auch punktuelle Wärmebrücken. Es handelt sich dabei um lokale Schwachstellen, die oft durch Befestigungselemente (z.B. metallische Dübel in der Dämmung, Leitungsdurchführungen, ungedämmte Fallrohrschellen, Montagepunkte für Balkonbrüstungen oder Markisen u. a. m.) entstehen.
Wärmebrücken aus Unachtsamkeit entstehen auf der Baustelle durch Unvermögen, Unkenntnis oder Schlamperei und können vollständig vermieden werden.
#Wie entstehen konstruktive Wärmebrücken?
Konstruktive Wärmebrücken ergeben sich, wenn z.B.
- aus statischen Gründen keine ausreichend bzw. lückenlos wärmegedämmte Konstruktion möglich ist oder
- auf die Vermeidung nicht geachtet wurde (durch Unachtsamkeit in der Planung).
Konstruktive Wärmebrücken findet man häufig bei der einschaligen, monolithischen Bauweise, bei der keine zusätzliche Außendämmung angebracht wird.
Zu den konstruktiven Wärmebrücken zähle ich:
- Ringbalken, also Betonbauteile am oberen Ende von Mauern, die die Wand aus gut dämmenden Steinen unterbrechen bzw. überbrücken;
- Wand- und Deckenanschlüsse, wie Übergänge zwischen gedämmten Außenwänden und aufgelegten, an der Stirnseite ungedämmten Betondecken;
- Fenster- und Türlaibungen, wenn deren Rahmen in Aussparungen von Wänden aus gedämmten Ziegeln ohne zusätzliche Laibungsdämmung eingesetzt sind;
- Auskragende Balkonplatten, die ohne thermische Trennung Wärme nach außen leiten;
- Heizkörpernischen, also in der Dicke reduzierte, ungedämmte Außenwandabschnitte für Heizkörper;
- Rollladenkästen, ungedämmt;
- Sockelbereiche, wie die Übergänge zwischen einer gedämmten Fassade und einer ungedämmten Bodenplatte oder Kellerwand.
Solche Wärmebrücken sind nur zu vermeiden bzw. zu reduzieren, wenn im Entwurfsprozess konstruktive Wärmebrücken als Entwurfsprinzip minimiert werden und die Umsetzung auf der Baustelle kontrolliert wird.
#Sind geometrische Wärmebrücken vermeidbar?
Geometrische Wärmebrücken lassen sich nicht vollständig vermeiden, können aber durch klug konstruierte und angeordnete Bauteile in ihrer Wirkung gemindert werden. So stellt jede Außenecke eines Gebäudes eine geometrische Wärmebrücke dar, weil die innere Wandoberfläche kleiner ist als die zugehörige Außenwandfläche.
Im Wärmebild zeigen geometrische Wärmebrücken wie Außenwandecken niedrigere Temperaturen an, da einer kleinen wärmeaufnehmenden Fläche innen eine große wärmeabgebende Fläche außen gegenüberliegt.
Ein Beispiel, welches vor mir steht: Der Tee wird sehr langsam kalt, weil er seine Wärme wegen der Doppelwandigkeit des Glases nur ganz allmählich abgibt. In diesem Fall funktioniert die umgebende Luft des inneren Gefäßes wie eine Wärmedämmung. Irgendwann ist es aber vorbei, und der Tee ist kalt. Die Umgebung aber hat sich unmerklich etwas erwärmt.
#Wärmebrücken schon bei der Planung minimieren
Wärmebrücken zu minimieren ist keine leichte Disziplin und keineswegs eine Selbstverständlichkeit, wie zahlreiche Baumängel immer wieder zeigen. Aber es ist schon mit ein wenig Hintergrundwissen möglich, Wärmebrücken im Vorfeld zu vermeiden bzw. bestehende Wärmebrücken zu kompensieren.
Bei einem Neubau fängt dies bereits mit der Planung der Fundamentierung bzw. der Auswahl der Bodenplatte an. Kann die Last des Gebäudes von einem Dämmstoff getragen werden? In den meisten Fällen ist dies möglich.
ausführlich in energytools.de: Informationen zur Bodenplatte, Link: www.energytools.de/hausbau-und-erneuerung/bauteile-und-konstruktionen/waermegedaemmte-keller-oder-bodenplatte/waermegedaemmte-bodenplatte
Kann eine Konstruktion so gestaltet werden, dass von vornherein die Anzahl der möglichen Wärmebrücken minimiert wird? Bei einer Außenwand ist eine einfache und wirksame Möglichkeit durch eine zusätzliche Außendämmung gegeben.
ausführlich in energytools.de: Informationen zum Wärmedämmverbundsystem, Link: www.energytools.de/hausbau-und-erneuerung/bauteile-und-konstruktionen/waermegedaemmte-aussenwaende/daemmung-der-aussenwand-von-aussen/waermedaemmverbundsystem-wdvs
Der planende Architekt bzw. Bauingenieur sollte in der Detailplanung auf wärmebrückenarmes Konstruieren Wert legen. Bei einem gut wärmegedämmten Gebäude, geplant nach den Vorschriften des Gebäudeenergiegesetzes, spielen Wärmebrücken auch quantitativ eine große Rolle. Deshalb fordert der Gesetzgeber eine Berücksichtigung von Wärmebrücken mindestens mit pauschalen Werten. Der Bauherr ist aber gut beraten, wenn er stattdessen eine detaillierte Berechnung der Wärmebrücken mit Optimierung vom Planer verlangt. Vereinbaren Sie es im Vertrag. Ebenso wichtig ist die Konstruktion von wärmebrückenarmen Details, damit die Ausführenden auf der Baustelle wissen, was sie zu tun und zu lassen haben. Das wäre dann Bestandteil der Ausführungsplanung, mit der der verantwortliche Architekt oftmals nicht beauftragt wird.
Auch bei einer Modernisierung lassen sich neue Wärmebrücken vermeiden und vorhandene kompensieren. So wird die Wärmebrücke im Laibungsbereich von Fenstern und Türen dadurch beseitigt, dass erst die Laibung gedämmt wird und dann Fenster und Türen getauscht werden. Oder Fenster und Türen werden bei Ersatz außen mauerwerksbündig eingesetzt, damit die anschließende Wärmedämmung von außen bis auf die Rahmen gezogen werden kann.
#Mein Fazit
- Mein Tee ist durch die Wahl des doppelwandigen Glases (Prinzip Thermoskanne), während ich dies hier schrieb, schön heiß geblieben.
- Streng genommen ist jedes reale Bauteil eine Wärmebrücke mit bestimmten Ausmaßen, deren Wärmetransport nur durch verbesserte Wärmedämmung reduziert werden kann.
- Ein wichtiger Parameter der Planung ist die sichere Einhaltung einer bestimmten Oberflächentemperatur im Wohnraum.
- Die am Bau meist zahlreich vorhandenen Wärmebrücken können die Behaglichkeit beeinträchtigen und den Heizwärmeverbrauch erhöhen.
- Viele Wärmebrücken entstehen aus Unachtsamkeit und lassen sich vermeiden.
- Die Vermeidung von Wärmebrücken fängt in der Planungsphase an. Lassen sich Wärmebrücken nicht vollständig vermeiden, müssen ihre Auswirkungen durch geeignete Maßnahmen reduziert werden, z.B. durch zusätzliche Dämmung.
- Auf der Baustelle können Wärmebrücken nur durch Detailzeichnungen und Kontrolle der Ausführung vermieden werden.
- Eine Reduzierung von Wärmebrücken verbessert die Energieeffizienz, schützt die Bausubstanz und sorgt für ein angenehmeres Wohnklima.