2 Modellierung von Wärmebrücken

I Kapitel Grundlagen
I
Kapitel Grundlagen
1. Wirkungsweise von Wärmebrücken
1.1 Allgemein
Der Einfluss von Wärmebrücken
Wärmebrücken sind örtlich begrenzte Bereiche von Konstruktionen mit einer erhöhten
Wärmestromdichte, die sich sowohl aus geometrischen (Ecken) als auch aus konstruktiven
Einflüssen (Vorhandensein von Baustoffen mit erhöhter Wärmeleitfähigkeit)
ergeben kann. Durch den lokal erhöhten Wärmefluss sinkt die Oberflächentemperatur
auf der Seite mit der höheren Temperatur (Bauteilinnenseite). Daraus folgend ergeben
sich vor allem zwei Problemfelder im Zusammenhang mit Wärmebrücken:
1. Erhöhte Transmissionswärmeverluste über das Außenbauteil.
2. Anstieg der relativen Luftfeuchte aufgrund des Absinkens der Oberflächentemperatur.
Besonders die letztgenannte Tatsache kann einen weiteren Negativeffekt hervorrufen:
die Schimmelpilzbildung. Da Schimmelpilze lediglich eine hohe relative Feuchte, jedoch
kein Tauwasser zur Sporenkeimung benötigen, fällt der Vermeidung hoher relativer
Feuchten an Bauteiloberflächen besondere Aufmerksamkeit zu.
Prinzipiell lassen sich Wärmebrücken in zwei Gruppen einteilen:
1. Geometrisch bedingte Wärmebrücken.
2. Stofflich bedingte Wärmebrücken.
In der Praxis findet man häufig auch Überlagerungen beider Arten, die „reine“ Art ist
eher selten. Typischer Vertreter einer geometrischen Wärmebrücke ist eine Außenecke.
In der ungestörten Wand ist die Fläche, die auf der Innenseite Wärme aufnimmt
gleich groß wie die Außenfläche, die diese Wärme wieder abgibt. An der Ecke ist, geometrisch
bedingt, die Außenfläche größer, es kommt zu einer intensiveren Abkühlung
der Innenfläche, oftmals vor allem der Innenkante.
Die stofflich bedingten Wärmebrücken sind in einem Bauwerk vor allem an Flächen
und Punkten anzutreffen, an den aufgrund von Erfordernissen der Tragwerksplanung
auf Stoffe mit erhöhter Tragfähigkeit zurückgegriffen werden muss (z.B. Anordnung
einer Stahlbetonstütze als Aussteifungsstütze im Mauerwerk) bzw. überall dort, wo
die einzelnen Tragsysteme eines Bauwerks ineinander greifen (z.B. Auflagerung der
Decken auf dem Mauerwerk).
1.2 Begriffe
Die Betrachtung von Vorgängen an Bauteilen mit Wärmebrücken ist zunächst einmal
fokussiert auf die Frage, welche Wärmemenge durch einen definierten Baukörper geleitet
wird. Es geht demzufolge um Wärme, die bekanntlich eine Energieform darstellt
und in den Einheiten J (Joule), Wh (Wattstunden) oder Kilowattstunden (kWh) angegeben
wird. Im Gegensatz dazu ist die aus der energetischen Bewertung von Heizungs-
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