Planung, Konstruktion, Ausführung - Niedrig Energie Institut
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PLANUNG, KONSTRUKTION, AUSFÜHRUNG<br />
Kapitel 12: Wärmeschutz<br />
Stand: Januar 2009
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
KALKSANDSTEIN<br />
Wärmeschutz<br />
Stand: Januar 009<br />
Autoren:<br />
Dr.-Ing. Martin H. Spitzner<br />
Dipl.-Ing. Christoph Sprengard<br />
Forschungsinstitut für Wärmeschutz e.V. München<br />
FIW München<br />
Redaktion:<br />
Dipl.-Ing. K. Brechner, Rodgau<br />
Dipl.-Ing. B. Diestelmeier, Dorsten<br />
Dipl.-Ing. G. Meyer, Hannover<br />
Dipl.-Ing. W. Raab, Röthenbach<br />
Dipl.-Ing. D. Rudolph, Durmersheim<br />
D. Scherer, Duisburg<br />
Dipl.-Ing. H. Schulze, Buxtehude<br />
Dipl.-Ing. H. Schwieger, Hannover<br />
Herausgeber:<br />
Bundesverband Kalksandsteinindustrie eV, Hannover<br />
BV-9054<br />
Alle Angaben nach bestem Wissen und Gewissen,<br />
jedoch ohne Gewähr.<br />
Nachdruck auch auszugsweise nur mit<br />
schriftlicher Genehmigung.<br />
Schutzgebühr: € 5,00<br />
Gesamtproduktion und<br />
© by Verlag Bau+Technik GmbH, Düsseldorf<br />
1. Überblick __________________________________________________________3<br />
2. Normenwerk zum baulichen Wärmeschutz ______________________________3<br />
3. Von der Wärmeleitfähigkeit zum U-Wert ________________________________4<br />
3.1 Wärmestrom, Widerstand, U-Wert __________________________________4<br />
3. Bemessungswerte der Wärmeleitfähigkeit __________________________7<br />
3.3 Deklaration der Wärmeleitfähigkeit von Mauerwerk nach<br />
harmonisierten europäischen Normen______________________________9<br />
3.4 Wärmeleitfähigkeit von Dämmstoffen nach den harmonisierten<br />
europäischen Normen DIN EN 1316 bis DIN EN 13171 _____________9<br />
3.5 Perimeterdämmung ____________________________________________ 10<br />
3.6 Wärmedurchlasswiderstand von Luftschichten ____________________ 10<br />
3.6.1 Ruhende Luftschicht _____________________________________ 10<br />
3.6. Schwach belüftete Luftschicht _____________________________ 11<br />
3.6.3 Stark belüftete Luftschicht ________________________________ 11<br />
3.7 Wärmeübergangswiderstände ___________________________________ 1<br />
3.8 U-Wert von Bauteilen aus homogenen und inhomogenen Schichten __ 1<br />
3.9 U-Wert-Korrekturen ____________________________________________ 13<br />
3.9.1 Vorsprünge _____________________________________________ 13<br />
3.9. Luftspalte in der Dämmebene; Umkehrdächer _______________ 13<br />
4. Hygienischer Mindestwärmeschutz ___________________________________ 14<br />
4.1 Vermeiden von Schimmelpilzwachstum ___________________________ 14<br />
4. Mindestwärmeschutz flächiger Bauteile bei normal beheizten Gebäuden 14<br />
4.3 Mindestwärmeschutz flächiger Bauteile bei niedrig beheizten Gebäuden 15<br />
5. Wärmeschutz und Schimmelvermeidung bei Wärmebrücken ____________ 16<br />
5.1 Energetische Charakterisierung von Wärmebrücken ________________ 16<br />
5. Verminderung des Wärmebrückenverlusts nach DIN 4108 Beiblatt _ 16<br />
5.3 Gleichwertigkeitsnachweis ______________________________________ 18<br />
5.4 Hygienische Mindestanforderung an die Oberflächentemperatur<br />
bei Wärmebrücken ____________________________________________ 19<br />
5.5 Vermeidung von Schimmelpilzwachstum im Bereich von Wärmebrücken 19<br />
5.6 Rollladenkästen _______________________________________________ 0<br />
5.7 Einbaulage von Fenstern _______________________________________ 1<br />
6. Wärmebrückenvermeidung in Kalksandstein-Mauerwerk ________________<br />
6.1 Wärmebrückenvermeidung mit KS-Wärmedämmsteinen _____________<br />
6. Einfluss von mechanischen Befestigungsmitteln und Mauerwerksankern 3<br />
6.3 Wärmebrückenwirkung von Konsolen und Ankern bei<br />
vorgehängten hinterlüfteten Fassaden ____________________________ 3<br />
6.4 Vergleich der Wärmebrückenwirkung der Befestigung bei<br />
typischen Wandaufbauten ______________________________________ 4<br />
7. Klimabedingter Feuchteschutz ______________________________________ 6<br />
7.1 Diffusion von Wasserdampf _____________________________________ 6<br />
7. Bauteile, für die kein rechnerischer Tauwassernachweis erforderlich ist 6<br />
7.3 Kennwerte für die Wasserdampfdiffusion _________________________ 7<br />
7.4 Konstruktive Hinweise _________________________________________ 7<br />
7.5 Austrocknungsverhalten von Mauerwerkwerkswänden ______________ 8<br />
8. Luftdichtheit ______________________________________________________ 9<br />
9. Wärmeübertragung über das Erdreich ________________________________ 30<br />
10. Sommerlicher Wärmeschutz / Hitzeschutz ____________________________ 3<br />
10.1 Sommerlicher Wärmeschutz von Aufenthaltsräumen ______________ 3<br />
10. Nachweis des sommerlichen Wärmeschutzes nach DIN 4108- ____ 3<br />
10.3 Beispiel: Nachweis des sommerlichen Wärmeschutzes ____________ 34<br />
Anhang _____________________________________________________________ 40<br />
Literatur ____________________________________________________________ 4
1. ÜBERBLICK<br />
Der Wärmeschutz von Gebäuden verdient<br />
aufgrund des Komfortbedürfnisses der Bewohner<br />
und aufgrund des Bestrebens, den<br />
<strong>Energie</strong>verbrauch im Allgemeinen und die<br />
CO - und sonstigen Schadstoffemissionen<br />
im Besonderen zu vermindern, eine besondere<br />
Beachtung. Die Haushalte tragen etwa<br />
mit einem Drittel zum Gesamtenergieverbrauch<br />
der Bundesrepublik bei (Bild 1).<br />
Er ist damit ein wichtiger Sektor hinsichtlich<br />
<strong>Energie</strong>einsparung und Emissionsverminderung.<br />
Dabei gilt es, gleichzeitig mit<br />
der Verbesserung des Wärmeschutzes und<br />
der <strong>Energie</strong>effizienz auch die Behaglichkeit<br />
und den Nutzwert für die Bewohner zu steigern.<br />
Außerdem ist sicherzustellen, dass<br />
die Gebäude auch in Zukunft energie- und<br />
kostensparend sowie umweltschonend genutzt<br />
werden können.<br />
Eine Anzahl von Normen, die teilweise<br />
bauaufsichtlich eingeführt sind, sowie<br />
die <strong>Energie</strong>einsparverordnung stellen ein<br />
einzuhaltendes Mindestniveau des baulichen<br />
Wärmeschutzes und der <strong>Energie</strong>einsparung<br />
in Gebäuden sicher. Empfehlenswert<br />
ist es aber, deutlich über diese<br />
Mindestanforderungen hinauszugehen, um<br />
„zukunftstaugliche“ Gebäude auf hohem<br />
Umweltschutzniveau zu realisieren.<br />
Die energiesparrechtlichen Mindestanforderungen<br />
an den Wärmeschutz und die<br />
<strong>Energie</strong>einsparung in Gebäuden, die in der<br />
<strong>Energie</strong>einsparverordnung verankert sind,<br />
beziehen sich auf das Gebäude als Ganzes<br />
(Gebäudehülle + Anlagentechnik). Nur bei<br />
der Sanierung einzelner Bauteile werden<br />
noch bauteilbezogene Anforderungen gestellt.<br />
Die Mindestanforderungen der <strong>Energie</strong>einsparverordnung<br />
werden von Hauser/<br />
Maas dargestellt [ ].<br />
Bild 2: Kompakte Gebäudeformen sind energetisch vorteilhaft.<br />
Gewerbe, Handel,<br />
Dienstleistungen (GHD)<br />
14 %<br />
Haushalte<br />
29 %<br />
Industrie<br />
28 %<br />
Verkehr<br />
29 %<br />
Bild 1: Struktur des <strong>Energie</strong>verbrauchs in Deutschland,<br />
2006 [1]<br />
Demgegenüber sind die baurechtlichen<br />
Mindestanforderungen an den baulichen<br />
Wärmeschutz bauteilbezogen und vor allem<br />
hygienisch begründet. Hier geht es in erster<br />
Linie um die Vermeidung von Tauwasser<br />
und Schimmelpilzwachstum. Der geforderte<br />
bauliche Mindestwärmeschutz wird, zumindest<br />
bei den flächigen Außenbauteilen,<br />
meist deutlich übertroffen, weil die Bauteile<br />
sonst nicht den heutigen Ansprüchen an<br />
die <strong>Energie</strong>einsparung, dem modernen<br />
Komfortbedürfnis und der aktuell üblichen<br />
Bauqualität genügen würden.<br />
2. NORMENWERK ZUM BAULICHEN<br />
WÄRMESCHUTZ<br />
Die wichtigste deutsche Normenreihe zum<br />
baulichen Wärme- und Feuchteschutz ist<br />
die Normenreihe DIN 4108 „Wärmeschutz<br />
und <strong>Energie</strong>einsparung in Gebäuden“. Für<br />
den energetischen Nachweis von Wohngebäuden<br />
stehen von dieser Normenreihe<br />
der Teil 6 für die Bewertung der Gebäude-<br />
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
hülle und von der Normenreihe DIN 4701<br />
„Energetische Bewertung heiz- und raumlufttechnischer<br />
Anlagen“ der Teil 10 und<br />
dessen Beiblatt für die Bewertung der<br />
Anlagentechnik zur Verfügung. Die energetische<br />
Bewertung von Nichtwohngebäuden<br />
erfolgt nach der noch recht jungen Normenreihe<br />
DIN V 18599, die eigens dafür<br />
geschaffen wurde. Ihr Anwendungsbereich<br />
soll auch auf Wohngebäude ausgedehnt<br />
werden. Grundlegende Berechnungsverfahren<br />
sowie etliche wärme- und feuchteschutztechnische<br />
Kennwerte sind inzwischen<br />
überwiegend in europäischen oder<br />
internationalen Normen verankert, die als<br />
deutsche Normen vom DIN übernommen<br />
sind. Tafel A1 im Anhang gibt einen Überblick<br />
über die wichtigsten Normen rund<br />
um den baulichen Wärmeschutz und den<br />
klimabedingten Feuchteschutz.<br />
Die frühere inhaltliche und begriffliche<br />
Konzentration im Normenwerk auf den<br />
Wärmeverlust im Winter wird zunehmend<br />
ersetzt durch den allgemeinen Bezug auf<br />
Wärmetransport oder Wärmetransfer, um<br />
die Normen auch auf den sommerlichen<br />
Wärmeeintrag ausdehnen zu können. Damit<br />
können Formulierungen, Formelzeichen<br />
und viele Gleichungen sowohl für<br />
winterliche Wärmeausträge als auch für<br />
sommerliche Wärmeeinträge stehen. In<br />
der Normenreihe DIN V 18599 werden<br />
(erwünschte und unerwünschte) Wärmeeinträge<br />
in den Raum als Wärmequellen,<br />
(erwünschte und unerwünschte) Wärmeausträge<br />
aus dem Raum als Wärmesenken<br />
bezeichnet, um eine wertungsfreie,<br />
durchgehend logische Begrifflichkeit zu<br />
gewährleisten. Erwünschte Wärmequellen<br />
sind z.B. im Winter Heizung, Sonnenschein<br />
durch Fenster, innere Abwärme.<br />
Unerwünschte Wärmequellen können z.B.<br />
sein: Wärmeverlust von Warmwasser- und<br />
Heizungsleitungen, im Sommer Sonnenschein<br />
durch Fenster, innere Abwärme,<br />
Wärmeeintrag durch Bauteile und Lüftung,<br />
wenn es außen wärmer ist als im Raum.<br />
Erwünschte Wärmesenken sind z.B.: im<br />
Sommer Wärmeabfuhr durch Kühldecke<br />
und Klimaanlage, Wärmeaustrag durch<br />
Bauteile und Lüftung, wenn es im Raum<br />
wärmer ist als außen. Unerwünschte Wärmesenken<br />
sind z.B.: im Winter Wärmeverlust<br />
durch Bauteile und Lüftung, Aufwärmen<br />
von Kaltwasserleitungen.<br />
Die wichtigsten Normen und physikalischen<br />
Größen rund um bauliche Wärmedämmung<br />
und klimabedingten Feuchteschutz in Gebäuden<br />
mit ihren Formelzeichen und Einheiten<br />
sind in den Tafeln A1 und A im<br />
Anhang zusammengestellt.<br />
3
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
3. VON DER WÄRMELEITFÄHIGKEIT ZUM<br />
U-WERT<br />
Im Folgenden werden die relevanten Größen<br />
rund um die Wärmedämmung von Bauteilen<br />
beschrieben. Ein Beispiel erläutert<br />
die Berechnung des Wärmedurchgangskoeffizienten<br />
(U-Wert), die international<br />
in ISO 6946 normiert ist. Die <strong>Energie</strong>einsparverordnung<br />
nimmt die deutsche<br />
Ausgabe DIN EN ISO 6946 dieser Norm<br />
als Berechnungsvorschrift in Bezug. Somit<br />
sind U-Werte generell hiernach zu<br />
ermitteln, sofern nicht genauere Berechnungsverfahren,<br />
z.B. DIN EN ISO 10 11 für<br />
- und 3-dimensionale Wärmebrückenberechnungen,<br />
DIN EN ISO 10077-1 und -<br />
für Fensterberechnungen, oder DIN EN ISO<br />
13974 für Vorhangfassaden verwendet<br />
werden. Abweichungen von den Rechenvorschriften<br />
der Norm stellen einen <strong>Planung</strong>sfehler<br />
dar.<br />
Betrachtet werden generell nur die Bauteile<br />
der thermischen Gebäudehülle. Zur<br />
thermischen Gebäudehülle gehören all<br />
jene Innen- und Außenbauteile, die das<br />
beheizte Gebäudevolumen gegen die<br />
Außenluft oder gegen unbeheizte Dachböden<br />
und Keller, Garagen, unbeheizte<br />
Anbauten etc. abgrenzen. Die thermische<br />
Gebäudehülle umgibt das beheizte Gebäudevolumen<br />
lückenlos (Ausnahme:<br />
Haustrennwände und -decken zwischen<br />
gleichartig beheizten Bereichen werden<br />
nicht berücksichtigt). Alle beheizbaren<br />
Räume, auch wenn sie nur gelegentlich<br />
beheizt werden, wie Gästezimmer, Hobbyraum<br />
etc., zählen zum beheizten Bereich.<br />
Indirekt über Raumverbund beheizte Räume<br />
wie z.B. der innen liegende Treppenabgang<br />
in den unbeheizten Keller zählen<br />
ebenfalls zum beheizten Bereich. Ein zum<br />
Wohnbereich abgeschlossenes Treppenhaus<br />
ohne Heizkörper kann wahlweise als<br />
indirekt beheizt (über die Wohnungstüren;<br />
4<br />
innen Feststoff außen<br />
Bild 3: Wärmedurchgang durch ein Bauteil<br />
dann gehört es zum beheizten Bereich)<br />
oder als tatsächlich unbeheizt (dann liegt<br />
es außerhalb der thermischen Hülle) eingestuft<br />
werden. Die Überlegungen zur thermischen<br />
Gebäudehülle gelten in gleicher<br />
Weise für die Hüllfläche, die im Sommer<br />
einen gekühlten Bereich gegen Außenluft<br />
bzw. gegen angrenzende, nicht gekühlte<br />
Bereiche abgrenzt.<br />
3.1 Wärmestrom, Widerstand, U-Wert<br />
Der stationäre Wärmedurchgang (Transmission)<br />
durch ein einschichtiges Bauteil<br />
besteht aus drei Phasen:<br />
● Wärmeübergang von der Raumluft mittels<br />
Luftströmung (Konvektion) und<br />
Wärmeleitung von den Raumoberflächen<br />
mittels Wärmestrahlung (Infrarotstrahlung)<br />
auf die raumseitige Wandoberfläche;<br />
● Wärmetransport durch die Baustoffschicht<br />
selbst (mittels Wärmeleitung),<br />
und<br />
● Wärmeübergang (Wärmeabgabe) von<br />
der Außenoberfläche an die Außenluft<br />
mittels Konvektion und Wärmeleitung<br />
und an jene Oberflächen, die die Außenseite<br />
der Wand „sieht“, mittels<br />
Wärmestrahlung.<br />
In allen Phasen wird der Wärme, also der<br />
<strong>Energie</strong>, ein gewisser Widerstand entgegengesetzt,<br />
den sie überwinden muss: den<br />
Wärmeübergangswiderstand auf der Innenseite<br />
(R si), den Wärmedurchlasswiderstand<br />
der Baustoffschicht (R i), den Wärmeübergangswiderstand<br />
auf der Außenseite (R se).<br />
Es handelt sich um eine Reihenschaltung<br />
von Widerständen. Wie beim elektrischen<br />
Strom ist der Gesamtwiderstand die Summe<br />
der Einzelwiderstände (in der Wärmelehre<br />
bezeichnet als Wärmedurchgangswiderstand,<br />
mit dem Formelzeichen R T).<br />
Wärme<br />
Bauteile bestehen häufig aus mehreren<br />
Schichten (i = 1, , 3… n), deren individuelle<br />
Wärmedurchlasswiderstände R i alle in<br />
Reihe geschaltet sind; ihre Summe nennt<br />
man den Wärmedurchlasswiderstand R<br />
des Bauteils (von Oberfläche zu Oberfläche).<br />
Sind die Schichten in sich jeweils<br />
homogen (d.h., innerhalb einer Schicht ändern<br />
sich die thermischen Eigenschaften<br />
nicht), dann errechnet sich der Wärmedurchlasswiderstand<br />
jeder Baustoffschicht<br />
als Quotient ihrer Schichtdicke (in Metern)<br />
und der Wärmeleitfähigkeit des Materials<br />
(in W/(m·K)), aus dem sie besteht:<br />
R i = d i<br />
l i<br />
R =<br />
� i<br />
d i<br />
l i<br />
für die i-te Schicht und<br />
für die Summe aller<br />
Schichten von Oberfläche<br />
zu Oberfläche.<br />
R ist flächenspezifisch, mit der Einheit<br />
m²·K/W. Die Wärmeübergangswiderstände<br />
R si und R se sind in Normen tabelliert. Der<br />
gesamte Wärmedurchgangswiderstand R T<br />
eines Bauteils ergibt sich damit zu:<br />
RT = Rsi + �i � i<br />
di li R i + R se = R si + + R se<br />
[m²·K/W]<br />
Je größer der Wärmedurchlasswiderstand<br />
bzw. der Wärmedurchgangswiderstand sind,<br />
desto größer ist die Dämmwirkung der Baustoffschicht<br />
bzw. des Bauteils. Die Vorgänge<br />
beim Wärmetransport lassen sich gut<br />
mit der Analogie zum elektrischen Strom<br />
verdeutlichen. Dabei entspricht der elektrische<br />
Strom dem Wärmestrom, der elektrische<br />
Widerstand dem Wärmedurchlasswiderstand<br />
einer einzelnen Baustoffschicht,<br />
oder dem Wärmedurchgangswiderstand<br />
des ganzen Bauteils als Reihenschaltung<br />
von Widerständen. Die elektrische Spannung<br />
entspricht der Temperaturdifferenz<br />
zwischen der warmen und der kalten Seite.<br />
Sie stellt das treibende Potenzial dar,<br />
aufgrund dessen es überhaupt zum Wärmetransport<br />
kommt: Herrscht auf beiden<br />
Seiten des Bauteils die gleiche Temperatur,<br />
findet kein Wärmetransport statt.<br />
Üblich ist im Bauwesen die Verwendung<br />
des Wärmedurchgangskoeffizienten U (U-<br />
Wert) des Bauteils, welcher der Kehrwert<br />
des Wärmedurchgangswiderstands ist<br />
(Tafel 1).<br />
U = 1<br />
=<br />
RT R si +<br />
� i<br />
1<br />
di li + R se<br />
[m²·K/W]
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
Dicke der<br />
Dicke des<br />
U [W/(m²·K)]<br />
Dämm-<br />
Systems<br />
l [W/(m·K)]<br />
schicht<br />
Beschreibung (Aufbau)<br />
[cm] [cm] 0,0221) 0,032 0,035<br />
9,5 10 0, 0 ) 0, 9 0,31 einschalige KS-Außenwand mit Thermohaut<br />
(Wärmedämm-Verbundsystem) 3)<br />
1 cm Innenputz (l = 0,70 W/(m·K))<br />
17,5 cm KS-Außenwand, RDK 1,84) 34,5 15 0,14<br />
Wärmedämmstoff nach Zulassung<br />
~ 1 cm Außenputz (l = 0,70 W/(m·K))<br />
) 0, 0 0,<br />
39,5 0 0,11 ) 0,15 0,16<br />
44,5 5 0,09 ) 0,1 0,13<br />
49,5 30 0,07 ) 0,10 0,11<br />
41 10 0,19 0, 7 0, 9 zweischalige KS-Außenwand mit Kerndämmung<br />
1 cm Innenputz (l = 0,70 W/(m·K))<br />
17,5 cm KS-Tragschale, RDK 1,84) Kerndämmung3) Typ WZ nach DIN V 4108-10<br />
1 cm Fingerspalt, R = 0,15<br />
11,5 cm5) KS-Verblender, RDK ,04) 43 1 0,16 0, 3 0, 5<br />
45 14 0,14 0, 0 0,<br />
47 165) 0,13 0,18 0,19<br />
49 185) 0,11 0,16 0,17<br />
51 05) 0,10 0,15 0,16<br />
zweischalige KS-Außenwand mit Wärmedämmung und<br />
Luftschicht<br />
44 10 0, 0 0, 8 0,30 1 cm Innenputz (l = 0,70 W/(m·K))<br />
17,5 cm KS-Innenschale (tragende Wand), RDK 1,8 4)<br />
Wärmedämmstoff Typ WZ nach DIN V 4108-10<br />
Luftschicht ≥ 4 cm nach DIN 1053-1<br />
11,5 cm6) KS-Verblendschale (KS Vb ,0)<br />
46 1 5) 0,17 0, 4 0, 6<br />
31,5 10 – – 0,30 Einschalige KS-Außenwand mit hinterlüfteter<br />
Außenwandbekleidung<br />
1 cm Innenputz (l = 0,70 W/(m·K))<br />
17,5 cm KS-Außenwand, RDK 1,84) Wärmedämmstoff 7) 33,5 1 – – 0, 6<br />
37,5 16 – – 0, 0<br />
Typ WAB nach DIN V 4108-10<br />
41,5 0 – – 0,16 cm Hinterlüftung<br />
Fassadenbekleidung (Dicke nach Art der Bekleidung)<br />
46,5 5 – – 0,13<br />
51,5 30 – – 0,11<br />
47,5 5 – – 0,56 Einschaliges KS-Kellermauerwerk mit außen liegender<br />
Wärmedämmung (Perimeterdämmung)<br />
36,5 cm KS-Außenwand, RDK 1,84) Perimeterdämmplatten3)8) Dicke des Dicke der Dämm-<br />
U [W/(m<br />
Systems tragenden schicht<br />
System<br />
Wand dicke<br />
[cm] [cm] [cm]<br />
50,5 8 – – 0,40<br />
nach Zulassung oder Typ PW nach<br />
5 ,5 10 – – 0,34<br />
DIN V 4108-10<br />
57,5 15 – – 0, 5 Abdichtung<br />
6 ,5 0 – – 0, 0<br />
67,5 5 – – 0,17<br />
Als Dämmung können unter Berücksichtigung der stofflichen Eigenschaften und in Abhängigkeit von der <strong>Konstruktion</strong> alle genormten oder bauaufsichtlich<br />
zugelassenen Dämmstoffe verwendet werden, z.B. Hartschaumplatten, Mineralwolleplatten.<br />
1) Phenolharz-Hartschaum, Zulassungsnummer Z- 3.1 -1465<br />
) Nach Zulassung Z-33.84-1055<br />
3) Durch Zulassungen geregelt.<br />
4) Bei anderen Dicken oder RDK ergeben sich nur geringfügig andere U-Werte.<br />
5) Bei Verwendung von bauaufsichtlich zugelassenen Ankern mit Schalenabstand ≤ 0 cm.<br />
6) 9 cm möglich, nach DIN 1053-1<br />
7) Nach DIN 18351 dürfen nur Mineralwolle-Dämmstoffplatten eingesetzt werden.<br />
8) Der Zuschlag DU = 0,04 W/(m·K) nach allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen ist bereits berücksichtigt.<br />
2 ·K)]<br />
λR [W/(m·K)]<br />
0,025 2)<br />
Beschreibung<br />
(Aufbau)<br />
0,035 0,040<br />
ʺ 27 15 10 – 0,31 0,35<br />
ʺ 29,5 17,5 – 0,31 0,35<br />
ʺ 32 20 – 0,31 0,35<br />
ʺ 29 15 12 – 0,27 0,30<br />
ʺ 31,5 17,5 – 0,26 0,30<br />
ʺ 34 20 – 0,26 0,29<br />
ʺ 33 15 16 – 0,20 0,23<br />
ʺ 35,5 17,5 – 0,20 0,23<br />
ʺ 38 20 – 0,20 0,23<br />
ʺ 37 15 20 0,17 0,19<br />
ʺ 39,5 17,5 0,16 0,19<br />
ʺ 42 20 0,16 0,19<br />
ʺ 35 11,5 10 0,22 0,29 0,33<br />
ʺ 38,5 15 0,22 0,29 0,32<br />
ʺ 41 17,5 0,22 0,29 0,32<br />
ʺ 43,5 20 0,22 0,29 0,32<br />
ʺ 37 11,5 12 0,19 0,25 0,28<br />
ʺ 40,5 15 0,19 0,25 0,28<br />
ʺ 43 17,5 0,18 0,25 0,28<br />
ʺ 45,5 20 0,18 0,25 0,27<br />
ʺ 39 11,5 14 0,16 0,22 0,25<br />
ʺ 42,5 15 0,16 0,22 0,24<br />
ʺ 45 17,5 0,16 0,22 0,24<br />
ʺ 47,5 20 0,16 0,22 0,24<br />
ʺ 41 11,5 163) 0,14 0,20 0,22<br />
ʺ 44,5 15 0,14 0,19 0,22<br />
ʺ 47 17,5 0,14 0,19 0,22<br />
ʺ 49,5 20 0,14 0,19 0,22<br />
ʺ 38 11,5 10 0,23 0,31 0,35<br />
ʺ 41,5 15 0,23 0,30 0,34<br />
ʺ 44 17,5 0,22 0,30 0,34<br />
ʺ 46,5 20 0,22 0,30 0,34<br />
ʺ 40 11,5 123) KS-Thermohaut<br />
(KS mit Wärmedämm-Verbundsystem nach<br />
allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung)<br />
Aufbau:<br />
Innenputz 1 cm (λ = 0,70)<br />
R<br />
KS-Außenwand mit der Rohdichteklasse 1,8<br />
Wärmedämmstoff<br />
Außenputz ʺ 1 cm<br />
Zweischalige KS-Außenwand<br />
mit Kerndämmung<br />
Aufbau:<br />
Innenputz 1 cm (λ = 0,70)<br />
R<br />
KS-Innenschale (tragende Wand) mit der<br />
Rohdichteklasse 1,8<br />
Kerndämmplatten<br />
0,19 0,26 0,29<br />
ʺ 43,5 15 0,19 0,26 0,29<br />
ʺ 46 17,5 0,19 0,26 0,29<br />
ʺ 48,5 20 0,19 0,26 0,29<br />
15 10 – 0,30 0,34<br />
17,5 – 0,30 0,34<br />
20 – 0,30 0,34<br />
15 12 – 0,26 0,29<br />
17,5 – 0,26 0,29<br />
20 – 0,26 0,29<br />
15 15 – 0,21 0,24<br />
17,5 – 0,21 0,24<br />
20 – 0,21 0,24<br />
29 24 5 – 0,55 0,61<br />
35 30 – 0,53 0,59<br />
41,5 36,5 – 0,52 0,57<br />
32 24 8 – 0,37 0,42<br />
38 30 – 0,37 0,41<br />
44,5 36,5 – 0,36 0,40<br />
36 24 12 – 0,26 0,30<br />
42 30 – 0,26 0,29<br />
48,5 36,5 – 0,25 0,28<br />
4)<br />
Fingerspalt 1 cm nach DIN 1053-1<br />
KS-Verblendschale (KS Vb 1,8 - 2,0),<br />
d = 11,5 cm5) Zweischalige KS-Außenwand<br />
mit Wärmedämmung und Luftschicht<br />
Aufbau:<br />
Innenputz 1 cm (λ = 0,70)<br />
R<br />
KS-Innenschale (tragende Wand) mit der<br />
Rohdichteklasse 1,8<br />
Dämmplatten<br />
Luftschicht ≥ 4 cm nach DIN 1053-1<br />
KS-Verblendschale (KS Vb 1,8 - 2,0),<br />
d = 11,5 cm5) Einschaliges KS-Kellermauerwerk mit<br />
außen liegender Wärmedämmung<br />
(Perimeterdämmung) 6)<br />
Aufbau:<br />
KS-Außenwand mit der<br />
Rohdichteklasse 1,8<br />
Perimeterdämmplatten4) Dicke des Dicke der Dämm-<br />
U [W/(m<br />
Systems tragenden schicht<br />
System<br />
Wand dicke<br />
[cm] [cm] [cm]<br />
–<br />
–<br />
–<br />
Einschalige KS-Außenwand mit<br />
außen liegender Wärmedämmschicht<br />
und hinterlüfteter Bekleidung<br />
Aufbau:<br />
Innenputz 1 cm (λ = 0,70)<br />
R<br />
KS-Außenwand mit der Rohdichteklasse 1,8<br />
Wärmedämmstoff<br />
Hinterlüftung ≥ 4 cm<br />
Fassadenbekleidung (Dicke nach Art der<br />
Bekleidung)<br />
4)<br />
Als Dämmung können unter Berücksichtigung der stofflichen Eigenschaften und in Abhängigkeit durch Zulassungen geregelt<br />
5)<br />
von der <strong>Konstruktion</strong> alle genormten oder bauaufsichtlich zugelassenen Dämmstoffe verwendet 9 cm möglich, nach DIN 1053-1<br />
6)<br />
werden, z.B. Hartschaumplatten, Mineralwolleplatten.<br />
Die aufgeführten U-Werte erdberührter Bauteile gelten nur in Verbindung mit den<br />
1)<br />
bisher k-Wert<br />
Reduktionsfaktoren nach Tabelle 3 aus DIN V 4108-6: 2000-11. U-Werte erdberührter<br />
2)<br />
Phenolharz-Hartschaum, Zulassungsnummer Z-23.12-1389<br />
Bauteile sind sonst nach DIN ISO 13370: 1998-12 zu ermitteln.<br />
3)<br />
bei Verwendung von bauaufsichtlich zugelassenen Ankern mit Schalenabstand von ≥ 17 cm<br />
2 ·K)]<br />
λR [W/(m·K)]<br />
0,025 2)<br />
Beschreibung<br />
(Aufbau)<br />
0,035 0,040<br />
ʺ 27 15 10 – 0,31 0,35<br />
ʺ 29,5 17,5 – 0,31 0,35<br />
ʺ 32 20 – 0,31 0,35<br />
ʺ 29 15 12 – 0,27 0,30<br />
ʺ 31,5 17,5 – 0,26 0,30<br />
ʺ 34 20 – 0,26 0,29<br />
ʺ 33 15 16 – 0,20 0,23<br />
ʺ 35,5 17,5 – 0,20 0,23<br />
ʺ 38 20 – 0,20 0,23<br />
ʺ 37 15 20 0,17 0,19<br />
ʺ 39,5 17,5 0,16 0,19<br />
ʺ 42 20 0,16 0,19<br />
ʺ 35 11,5 10 0,22 0,29 0,33<br />
ʺ 38,5 15 0,22 0,29 0,32<br />
ʺ 41 17,5 0,22 0,29 0,32<br />
ʺ 43,5 20 0,22 0,29 0,32<br />
ʺ 37 11,5 12 0,19 0,25 0,28<br />
ʺ 40,5 15 0,19 0,25 0,28<br />
ʺ 43 17,5 0,18 0,25 0,28<br />
ʺ 45,5 20 0,18 0,25 0,27<br />
ʺ 39 11,5 14 0,16 0,22 0,25<br />
ʺ 42,5 15 0,16 0,22 0,24<br />
ʺ 45 17,5 0,16 0,22 0,24<br />
ʺ 47,5 20 0,16 0,22 0,24<br />
ʺ 41 11,5 163) 0,14 0,20 0,22<br />
ʺ 44,5 15 0,14 0,19 0,22<br />
ʺ 47 17,5 0,14 0,19 0,22<br />
ʺ 49,5 20 0,14 0,19 0,22<br />
ʺ 38 11,5 10 0,23 0,31 0,35<br />
ʺ 41,5 15 0,23 0,30 0,34<br />
ʺ 44 17,5 0,22 0,30 0,34<br />
ʺ 46,5 20 0,22 0,30 0,34<br />
ʺ 40 11,5 123) KS-Thermohaut<br />
(KS mit Wärmedämm-Verbundsystem nach<br />
allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung)<br />
Aufbau:<br />
Innenputz 1 cm (λ = 0,70)<br />
R<br />
KS-Außenwand mit der Rohdichteklasse 1,8<br />
Wärmedämmstoff<br />
Außenputz ʺ 1 cm<br />
Zweischalige KS-Außenwand<br />
mit Kerndämmung<br />
Aufbau:<br />
Innenputz 1 cm (λ = 0,70)<br />
R<br />
KS-Innenschale (tragende Wand) mit der<br />
Rohdichteklasse 1,8<br />
Kerndämmplatten<br />
0,19 0,26 0,29<br />
ʺ 43,5 15 0,19 0,26 0,29<br />
ʺ 46 17,5 0,19 0,26 0,29<br />
ʺ 48,5 20 0,19 0,26 0,29<br />
15 10 – 0,30 0,34<br />
17,5 – 0,30 0,34<br />
20 – 0,30 0,34<br />
15 12 – 0,26 0,29<br />
17,5 – 0,26 0,29<br />
20 – 0,26 0,29<br />
15 15 – 0,21 0,24<br />
17,5 – 0,21 0,24<br />
20 – 0,21 0,24<br />
29 24 5 – 0,55 0,61<br />
35 30 – 0,53 0,59<br />
41,5 36,5 – 0,52 0,57<br />
32 24 8 – 0,37 0,42<br />
38 30 – 0,37 0,41<br />
44,5 36,5 – 0,36 0,40<br />
36 24 12 – 0,26 0,30<br />
42 30 – 0,26 0,29<br />
48,5 36,5 – 0,25 0,28<br />
4)<br />
Fingerspalt 1 cm nach DIN 1053-1<br />
KS-Verblendschale (KS Vb 1,8 - 2,0),<br />
d = 11,5 cm5) Zweischalige KS-Außenwand<br />
mit Wärmedämmung und Luftschicht<br />
Aufbau:<br />
Innenputz 1 cm (λ = 0,70)<br />
R<br />
KS-Innenschale (tragende Wand) mit der<br />
Rohdichteklasse 1,8<br />
Dämmplatten<br />
Luftschicht ≥ 4 cm nach DIN 1053-1<br />
KS-Verblendschale (KS Vb 1,8 - 2,0),<br />
d = 11,5 cm5) Einschaliges KS-Kellermauerwerk mit<br />
außen liegender Wärmedämmung<br />
(Perimeterdämmung) 6)<br />
Aufbau:<br />
KS-Außenwand mit der<br />
Rohdichteklasse 1,8<br />
Perimeterdämmplatten4) Dicke des Dicke der Dämm-<br />
U [W/(m<br />
Systems tragenden schicht<br />
System<br />
Wand dicke<br />
[cm] [cm] [cm]<br />
–<br />
–<br />
–<br />
Einschalige KS-Außenwand mit<br />
außen liegender Wärmedämmschicht<br />
und hinterlüfteter Bekleidung<br />
Aufbau:<br />
Innenputz 1 cm (λ = 0,70)<br />
R<br />
KS-Außenwand mit der Rohdichteklasse 1,8<br />
Wärmedämmstoff<br />
Hinterlüftung ≥ 4 cm<br />
Fassadenbekleidung (Dicke nach Art der<br />
Bekleidung)<br />
4)<br />
Als Dämmung können unter Berücksichtigung der stofflichen Eigenschaften und in Abhängigkeit durch Zulassungen geregelt<br />
5)<br />
von der <strong>Konstruktion</strong> alle genormten oder bauaufsichtlich zugelassenen Dämmstoffe verwendet 9 cm möglich, nach DIN 1053-1<br />
6)<br />
werden, z.B. Hartschaumplatten, Mineralwolleplatten.<br />
Die aufgeführten U-Werte erdberührter Bauteile gelten nur in Verbindung mit den<br />
1)<br />
bisher k-Wert<br />
Reduktionsfaktoren nach Tabelle 3 aus DIN V 4108-6: 2000-11. U-Werte erdberührter<br />
2)<br />
Phenolharz-Hartschaum, Zulassungsnummer Z-23.12-1389<br />
Bauteile sind sonst nach DIN ISO 13370: 1998-12 zu ermitteln.<br />
3)<br />
bei Verwendung von bauaufsichtlich zugelassenen Ankern mit Schalenabstand von ≥ 17 cm<br />
2 ·K)]<br />
λR [W/(m·K)]<br />
0,025 2)<br />
Beschreibung<br />
(Aufbau)<br />
0,035 0,040<br />
ʺ 27 15 10 – 0,31 0,35<br />
ʺ 29,5 17,5 – 0,31 0,35<br />
ʺ 32 20 – 0,31 0,35<br />
ʺ 29 15 12 – 0,27 0,30<br />
ʺ 31,5 17,5 – 0,26 0,30<br />
ʺ 34 20 – 0,26 0,29<br />
ʺ 33 15 16 – 0,20 0,23<br />
ʺ 35,5 17,5 – 0,20 0,23<br />
ʺ 38 20 – 0,20 0,23<br />
ʺ 37 15 20 0,17 0,19<br />
ʺ 39,5 17,5 0,16 0,19<br />
ʺ 42 20 0,16 0,19<br />
ʺ 35 11,5 10 0,22 0,29 0,33<br />
ʺ 38,5 15 0,22 0,29 0,32<br />
ʺ 41 17,5 0,22 0,29 0,32<br />
ʺ 43,5 20 0,22 0,29 0,32<br />
ʺ 37 11,5 12 0,19 0,25 0,28<br />
ʺ 40,5 15 0,19 0,25 0,28<br />
ʺ 43 17,5 0,18 0,25 0,28<br />
ʺ 45,5 20 0,18 0,25 0,27<br />
ʺ 39 11,5 14 0,16 0,22 0,25<br />
ʺ 42,5 15 0,16 0,22 0,24<br />
ʺ 45 17,5 0,16 0,22 0,24<br />
ʺ 47,5 20 0,16 0,22 0,24<br />
ʺ 41 11,5 163) 0,14 0,20 0,22<br />
ʺ 44,5 15 0,14 0,19 0,22<br />
ʺ 47 17,5 0,14 0,19 0,22<br />
ʺ 49,5 20 0,14 0,19 0,22<br />
ʺ 38 11,5 10 0,23 0,31 0,35<br />
ʺ 41,5 15 0,23 0,30 0,34<br />
ʺ 44 17,5 0,22 0,30 0,34<br />
ʺ 46,5 20 0,22 0,30 0,34<br />
ʺ 40 11,5 123) KS-Thermohaut<br />
(KS mit Wärmedämm-Verbundsystem nach<br />
allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung)<br />
Aufbau:<br />
Innenputz 1 cm (λ = 0,70)<br />
R<br />
KS-Außenwand mit der Rohdichteklasse 1,8<br />
Wärmedämmstoff<br />
Außenputz ʺ 1 cm<br />
Zweischalige KS-Außenwand<br />
mit Kerndämmung<br />
Aufbau:<br />
Innenputz 1 cm (λ = 0,70)<br />
R<br />
KS-Innenschale (tragende Wand) mit der<br />
Rohdichteklasse 1,8<br />
Kerndämmplatten<br />
0,19 0,26 0,29<br />
ʺ 43,5 15 0,19 0,26 0,29<br />
ʺ 46 17,5 0,19 0,26 0,29<br />
ʺ 48,5 20 0,19 0,26 0,29<br />
15 10 – 0,30 0,34<br />
17,5 – 0,30 0,34<br />
20 – 0,30 0,34<br />
15 12 – 0,26 0,29<br />
17,5 – 0,26 0,29<br />
20 – 0,26 0,29<br />
15 15 – 0,21 0,24<br />
17,5 – 0,21 0,24<br />
20 – 0,21 0,24<br />
29 24 5 – 0,55 0,61<br />
35 30 – 0,53 0,59<br />
41,5 36,5 – 0,52 0,57<br />
32 24 8 – 0,37 0,42<br />
38 30 – 0,37 0,41<br />
44,5 36,5 – 0,36 0,40<br />
36 24 12 – 0,26 0,30<br />
42 30 – 0,26 0,29<br />
48,5 36,5 – 0,25 0,28<br />
4)<br />
Fingerspalt 1 cm nach DIN 1053-1<br />
KS-Verblendschale (KS Vb 1,8 - 2,0),<br />
d = 11,5 cm5) Zweischalige KS-Außenwand<br />
mit Wärmedämmung und Luftschicht<br />
Aufbau:<br />
Innenputz 1 cm (λ = 0,70)<br />
R<br />
KS-Innenschale (tragende Wand) mit der<br />
Rohdichteklasse 1,8<br />
Dämmplatten<br />
Luftschicht ≥ 4 cm nach DIN 1053-1<br />
KS-Verblendschale (KS Vb 1,8 - 2,0),<br />
d = 11,5 cm5) Einschaliges KS-Kellermauerwerk mit<br />
außen liegender Wärmedämmung<br />
(Perimeterdämmung) 6)<br />
Aufbau:<br />
KS-Außenwand mit der<br />
Rohdichteklasse 1,8<br />
Perimeterdämmplatten4) Dicke des Dicke der Dämm-<br />
U [W/(m<br />
Systems tragenden schicht<br />
System<br />
Wand dicke<br />
[cm] [cm] [cm]<br />
–<br />
–<br />
–<br />
Einschalige KS-Außenwand mit<br />
außen liegender Wärmedämmschicht<br />
und hinterlüfteter Bekleidung<br />
Aufbau:<br />
Innenputz 1 cm (λ = 0,70)<br />
R<br />
KS-Außenwand mit der Rohdichteklasse 1,8<br />
Wärmedämmstoff<br />
Hinterlüftung ≥ 4 cm<br />
Fassadenbekleidung (Dicke nach Art der<br />
Bekleidung)<br />
4)<br />
Als Dämmung können unter Berücksichtigung der stofflichen Eigenschaften und in Abhängigkeit durch Zulassungen geregelt<br />
5)<br />
von der <strong>Konstruktion</strong> alle genormten oder bauaufsichtlich zugelassenen Dämmstoffe verwendet 9 cm möglich, nach DIN 1053-1<br />
6)<br />
werden, z.B. Hartschaumplatten, Mineralwolleplatten.<br />
Die aufgeführten U-Werte erdberührter Bauteile gelten nur in Verbindung mit den<br />
1)<br />
bisher k-Wert<br />
Reduktionsfaktoren nach Tabelle 3 aus DIN V 4108-6: 2000-11. U-Werte erdberührter<br />
2)<br />
Phenolharz-Hartschaum, Zulassungsnummer Z-23.12-1389<br />
Bauteile sind sonst nach DIN ISO 13370: 1998-12 zu ermitteln.<br />
3)<br />
bei Verwendung von bauaufsichtlich zugelassenen Ankern mit Schalenabstand von ≥ 17 cm<br />
2 ·K)]<br />
λR [W/(m·K)]<br />
0,025 2)<br />
Beschreibung<br />
(Aufbau)<br />
0,035 0,040<br />
ʺ 27 15 10 – 0,31 0,35<br />
ʺ 29,5 17,5 – 0,31 0,35<br />
ʺ 32 20 – 0,31 0,35<br />
ʺ 29 15 12 – 0,27 0,30<br />
ʺ 31,5 17,5 – 0,26 0,30<br />
ʺ 34 20 – 0,26 0,29<br />
ʺ 33 15 16 – 0,20 0,23<br />
ʺ 35,5 17,5 – 0,20 0,23<br />
ʺ 38 20 – 0,20 0,23<br />
ʺ 37 15 20 0,17 0,19<br />
ʺ 39,5 17,5 0,16 0,19<br />
ʺ 42 20 0,16 0,19<br />
ʺ 35 11,5 10 0,22 0,29 0,33<br />
ʺ 38,5 15 0,22 0,29 0,32<br />
ʺ 41 17,5 0,22 0,29 0,32<br />
ʺ 43,5 20 0,22 0,29 0,32<br />
ʺ 37 11,5 12 0,19 0,25 0,28<br />
ʺ 40,5 15 0,19 0,25 0,28<br />
ʺ 43 17,5 0,18 0,25 0,28<br />
ʺ 45,5 20 0,18 0,25 0,27<br />
ʺ 39 11,5 14 0,16 0,22 0,25<br />
ʺ 42,5 15 0,16 0,22 0,24<br />
ʺ 45 17,5 0,16 0,22 0,24<br />
ʺ 47,5 20 0,16 0,22 0,24<br />
ʺ 41 11,5 163) 0,14 0,20 0,22<br />
ʺ 44,5 15 0,14 0,19 0,22<br />
ʺ 47 17,5 0,14 0,19 0,22<br />
ʺ 49,5 20 0,14 0,19 0,22<br />
ʺ 38 11,5 10 0,23 0,31 0,35<br />
ʺ 41,5 15 0,23 0,30 0,34<br />
ʺ 44 17,5 0,22 0,30 0,34<br />
ʺ 46,5 20 0,22 0,30 0,34<br />
ʺ 40 11,5 123) KS-Thermohaut<br />
(KS mit Wärmedämm-Verbundsystem nach<br />
allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung)<br />
Aufbau:<br />
Innenputz 1 cm (λ = 0,70)<br />
R<br />
KS-Außenwand mit der Rohdichteklasse 1,8<br />
Wärmedämmstoff<br />
Außenputz ʺ 1 cm<br />
Zweischalige KS-Außenwand<br />
mit Kerndämmung<br />
Aufbau:<br />
Innenputz 1 cm (λ = 0,70)<br />
R<br />
KS-Innenschale (tragende Wand) mit der<br />
Rohdichteklasse 1,8<br />
Kerndämmplatten<br />
0,19 0,26 0,29<br />
ʺ 43,5 15 0,19 0,26 0,29<br />
ʺ 46 17,5 0,19 0,26 0,29<br />
ʺ 48,5 20 0,19 0,26 0,29<br />
15 10 – 0,30 0,34<br />
17,5 – 0,30 0,34<br />
20 – 0,30 0,34<br />
15 12 – 0,26 0,29<br />
17,5 – 0,26 0,29<br />
20 – 0,26 0,29<br />
15 15 – 0,21 0,24<br />
17,5 – 0,21 0,24<br />
20 – 0,21 0,24<br />
29 24 5 – 0,55 0,61<br />
35 30 – 0,53 0,59<br />
41,5 36,5 – 0,52 0,57<br />
32 24 8 – 0,37 0,42<br />
38 30 – 0,37 0,41<br />
44,5 36,5 – 0,36 0,40<br />
36 24 12 – 0,26 0,30<br />
42 30 – 0,26 0,29<br />
48,5 36,5 – 0,25 0,28<br />
4)<br />
Fingerspalt 1 cm nach DIN 1053-1<br />
KS-Verblendschale (KS Vb 1,8 - 2,0),<br />
d = 11,5 cm5) Zweischalige KS-Außenwand<br />
mit Wärmedämmung und Luftschicht<br />
Aufbau:<br />
Innenputz 1 cm (λ = 0,70)<br />
R<br />
KS-Innenschale (tragende Wand) mit der<br />
Rohdichteklasse 1,8<br />
Dämmplatten<br />
Luftschicht ≥ 4 cm nach DIN 1053-1<br />
KS-Verblendschale (KS Vb 1,8 - 2,0),<br />
d = 11,5 cm5) Einschaliges KS-Kellermauerwerk mit<br />
außen liegender Wärmedämmung<br />
(Perimeterdämmung) 6)<br />
Aufbau:<br />
KS-Außenwand mit der<br />
Rohdichteklasse 1,8<br />
Perimeterdämmplatten4) Dicke des Dicke der Dämm-<br />
U [W/(m<br />
Systems tragenden schicht<br />
System<br />
Wand dicke<br />
[cm] [cm] [cm]<br />
–<br />
–<br />
–<br />
Einschalige KS-Außenwand mit<br />
außen liegender Wärmedämmschicht<br />
und hinterlüfteter Bekleidung<br />
Aufbau:<br />
Innenputz 1 cm (λ = 0,70)<br />
R<br />
KS-Außenwand mit der Rohdichteklasse 1,8<br />
Wärmedämmstoff<br />
Hinterlüftung ≥ 4 cm<br />
Fassadenbekleidung (Dicke nach Art der<br />
Bekleidung)<br />
4)<br />
Als Dämmung können unter Berücksichtigung der stofflichen Eigenschaften und in Abhängigkeit durch Zulassungen geregelt<br />
5)<br />
von der <strong>Konstruktion</strong> alle genormten oder bauaufsichtlich zugelassenen Dämmstoffe verwendet 9 cm möglich, nach DIN 1053-1<br />
6)<br />
werden, z.B. Hartschaumplatten, Mineralwolleplatten.<br />
Die aufgeführten U-Werte erdberührter Bauteile gelten nur in Verbindung mit den<br />
1)<br />
bisher k-Wert<br />
Reduktionsfaktoren nach Tabelle 3 aus DIN V 4108-6: 2000-11. U-Werte erdberührter<br />
2)<br />
Phenolharz-Hartschaum, Zulassungsnummer Z-23.12-1389<br />
Bauteile sind sonst nach DIN ISO 13370: 1998-12 zu ermitteln.<br />
3)<br />
bei Verwendung von bauaufsichtlich zugelassenen Ankern mit Schalenabstand von ≥ 17 cm<br />
2 ·K)]<br />
λR [W/(m·K)]<br />
0,025 2)<br />
Beschreibung<br />
(Aufbau)<br />
0,035 0,040<br />
ʺ 27 15 10 – 0,31 0,35<br />
ʺ 29,5 17,5 – 0,31 0,35<br />
ʺ 32 20 – 0,31 0,35<br />
ʺ 29 15 12 – 0,27 0,30<br />
ʺ 31,5 17,5 – 0,26 0,30<br />
ʺ 34 20 – 0,26 0,29<br />
ʺ 33 15 16 – 0,20 0,23<br />
ʺ 35,5 17,5 – 0,20 0,23<br />
ʺ 38 20 – 0,20 0,23<br />
ʺ 37 15 20 0,17 0,19<br />
ʺ 39,5 17,5 0,16 0,19<br />
ʺ 42 20 0,16 0,19<br />
ʺ 35 11,5 10 0,22 0,29 0,33<br />
ʺ 38,5 15 0,22 0,29 0,32<br />
ʺ 41 17,5 0,22 0,29 0,32<br />
ʺ 43,5 20 0,22 0,29 0,32<br />
ʺ 37 11,5 12 0,19 0,25 0,28<br />
ʺ 40,5 15 0,19 0,25 0,28<br />
ʺ 43 17,5 0,18 0,25 0,28<br />
ʺ 45,5 20 0,18 0,25 0,27<br />
ʺ 39 11,5 14 0,16 0,22 0,25<br />
ʺ 42,5 15 0,16 0,22 0,24<br />
ʺ 45 17,5 0,16 0,22 0,24<br />
ʺ 47,5 20 0,16 0,22 0,24<br />
ʺ 41 11,5 163) 0,14 0,20 0,22<br />
ʺ 44,5 15 0,14 0,19 0,22<br />
ʺ 47 17,5 0,14 0,19 0,22<br />
ʺ 49,5 20 0,14 0,19 0,22<br />
ʺ 38 11,5 10 0,23 0,31 0,35<br />
ʺ 41,5 15 0,23 0,30 0,34<br />
ʺ 44 17,5 0,22 0,30 0,34<br />
ʺ 46,5 20 0,22 0,30 0,34<br />
ʺ 40 11,5 123) KS-Thermohaut<br />
(KS mit Wärmedämm-Verbundsystem nach<br />
allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung)<br />
Aufbau:<br />
Innenputz 1 cm (λ = 0,70)<br />
R<br />
KS-Außenwand mit der Rohdichteklasse 1,8<br />
Wärmedämmstoff<br />
Außenputz ʺ 1 cm<br />
Zweischalige KS-Außenwand<br />
mit Kerndämmung<br />
Aufbau:<br />
Innenputz 1 cm (λ = 0,70)<br />
R<br />
KS-Innenschale (tragende Wand) mit der<br />
Rohdichteklasse 1,8<br />
Kerndämmplatten<br />
0,19 0,26 0,29<br />
ʺ 43,5 15 0,19 0,26 0,29<br />
ʺ 46 17,5 0,19 0,26 0,29<br />
ʺ 48,5 20 0,19 0,26 0,29<br />
15 10 – 0,30 0,34<br />
17,5 – 0,30 0,34<br />
20 – 0,30 0,34<br />
15 12 – 0,26 0,29<br />
17,5 – 0,26 0,29<br />
20 – 0,26 0,29<br />
15 15 – 0,21 0,24<br />
17,5 – 0,21 0,24<br />
20 – 0,21 0,24<br />
29 24 5 – 0,55 0,61<br />
35 30 – 0,53 0,59<br />
41,5 36,5 – 0,52 0,57<br />
32 24 8 – 0,37 0,42<br />
38 30 – 0,37 0,41<br />
44,5 36,5 – 0,36 0,40<br />
36 24 12 – 0,26 0,30<br />
42 30 – 0,26 0,29<br />
48,5 36,5 – 0,25 0,28<br />
4)<br />
Fingerspalt 1 cm nach DIN 1053-1<br />
KS-Verblendschale (KS Vb 1,8 - 2,0),<br />
d = 11,5 cm5) Zweischalige KS-Außenwand<br />
mit Wärmedämmung und Luftschicht<br />
Aufbau:<br />
Innenputz 1 cm (λ = 0,70)<br />
R<br />
KS-Innenschale (tragende Wand) mit der<br />
Rohdichteklasse 1,8<br />
Dämmplatten<br />
Luftschicht ≥ 4 cm nach DIN 1053-1<br />
KS-Verblendschale (KS Vb 1,8 - 2,0),<br />
d = 11,5 cm5) Einschaliges KS-Kellermauerwerk mit<br />
außen liegender Wärmedämmung<br />
(Perimeterdämmung) 6)<br />
Aufbau:<br />
KS-Außenwand mit der<br />
Rohdichteklasse 1,8<br />
Perimeterdämmplatten4) Tafel 1: U-Werte von KS-Außenwänden<br />
–<br />
–<br />
–<br />
Einschalige KS-Außenwand mit<br />
außen liegender Wärmedämmschicht<br />
und hinterlüfteter Bekleidung<br />
Aufbau:<br />
Innenputz 1 cm (λ = 0,70)<br />
R<br />
KS-Außenwand mit der Rohdichteklasse 1,8<br />
Wärmedämmstoff<br />
Hinterlüftung ≥ 4 cm<br />
Fassadenbekleidung (Dicke nach Art der<br />
Bekleidung)<br />
4)<br />
Als Dämmung können unter Berücksichtigung der stofflichen Eigenschaften und in Abhängigkeit durch Zulassungen geregelt<br />
5)<br />
von der <strong>Konstruktion</strong> alle genormten oder bauaufsichtlich zugelassenen Dämmstoffe verwendet 9 cm möglich, nach DIN 1053-1<br />
6)<br />
werden, z.B. Hartschaumplatten, Mineralwolleplatten.<br />
Die aufgeführten U-Werte erdberührter Bauteile gelten nur in Verbindung mit den<br />
1)<br />
bisher k-Wert<br />
Reduktionsfaktoren nach Tabelle 3 aus DIN V 4108-6: 2000-11. U-Werte erdberührter<br />
2)<br />
Phenolharz-Hartschaum, Zulassungsnummer Z-23.12-1389<br />
Bauteile sind sonst nach DIN ISO 13370: 1998-12 zu ermitteln.<br />
3)<br />
bei Verwendung von bauaufsichtlich zugelassenen Ankern mit Schalenabstand von ≥ 17 cm<br />
5
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
Tafel 2: Berechung des U-Werts von Außenwänden aus homogenen Schichten (Beispiele).<br />
6<br />
a) KS-Thermohaut (einschaliges KS-Mauerwerk mit WDVS) b) monolithische Außenwand<br />
KS-Thermohaut KS-Thermohaut (einschaliges (einschaliges KS-Mauerwerk KS-Mauerwerk mit WDVS) mit WDVS)<br />
20 C 20 C<br />
19,2 C 19,2 C<br />
�i �si �i �si<br />
19,3 C 19,3 C<br />
Innenputz Innenputz<br />
18,3 C 18,3 C<br />
�<br />
= 0,70 W/(m·K) � = 0,70 W/(m·K)<br />
Mauerwerk Mauerwerk aus aus<br />
Kalksandstein Kalksandstein<br />
RDK 1,8 RDK 1,8<br />
� = 0,99 W/(m·K) � = 0,99 W/(m·K)<br />
Wärmedämmung Wärmedämmung<br />
� = 0,035 � W/(m·K) = 0,035 W/(m·K)<br />
Aufbau von innen nach außen:<br />
0,5 cm Dünnlagenputz (Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit<br />
0,70 W/(m·K))<br />
15 cm Kalksandsteinmauerwerk der RDK 1,8 (Bemessungswert<br />
der Wärmeleitfähigkeit 0,99 W/(m·K))<br />
14 cm KS-Thermohaut (Polystyrol EPS 035) (Bemessungswert<br />
der Wärmeleitfähigkeit 0,035 W/(m·K))<br />
1 cm Kunstharzputz (Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit<br />
0,70 W/(m·K))<br />
Berechnung des U-Wert durch Einsetzen in die Formel:<br />
Wand a) U =<br />
0,13<br />
m K 0,005 m<br />
+<br />
W<br />
0,70<br />
1<br />
W<br />
m ·K<br />
0,15 m<br />
+<br />
0,99 W<br />
0,14 m<br />
+<br />
W<br />
0,035<br />
m ·K<br />
m ·K<br />
+ 0,01 m<br />
0,70 W<br />
m ·K<br />
+ 0,04<br />
Wand b) U =<br />
0,13<br />
m K<br />
W<br />
0,01 m<br />
+<br />
0,51<br />
1<br />
W<br />
m ·K<br />
+ 0,365 m<br />
0,09 W<br />
+<br />
m ·K<br />
0,0 m<br />
0, 5 W<br />
m ·K<br />
+ 0,04<br />
Berechnung des U-Werts mit Hilfe der Arbeitshilfe U-Wert-Berechnung [3]<br />
einschalige KS-Außenwand mit Thermohaut monolithische Außenwand<br />
RDK<br />
[-]<br />
d<br />
[cm]<br />
l<br />
[W/(m·K)]<br />
Außenputz Außenputz<br />
� = 0,7 W/(m·K) � = 0,7 W/(m·K)<br />
d/l<br />
[W/(m²·K)]<br />
u<br />
0,0<br />
Wärmeübergangswiderstand Rsi = 0,130 19,3<br />
Innenputz 0,5 0,70 0,007 19,<br />
Kalksandstein 1,8 15 0,99 0,15 18,3<br />
Wärmedämmung 14 0,035 4,000 -4,7<br />
Außenputz 1 0,70 0,014 -4,8<br />
Wärmeübergangswiderstand Rse = 0,040<br />
R = 4,343<br />
U = 0,230<br />
-5,0<br />
Endergebnis: U = 0,23 W/(m²K) Endergebnis: U = 0,23 W/(m²K)<br />
0 C<br />
�se �se - 4,7 C - 4,7 C - 5 C - 5 C<br />
- 4,8 C - �4,8 C e �e 0,5 0,5 15 15 14 14 1 1<br />
30,5<br />
30,5<br />
d = 0,335 m<br />
U = 0,23 W/(m2 d = 0,335 m<br />
U = 0,23 W/(m · K)<br />
2 · K)<br />
0 C<br />
�i = 20 C �i = 20 C<br />
�<br />
19,1<br />
�<br />
C 19,1 C<br />
si si<br />
19,2 C 19,2 C<br />
Innenputz Innenputz<br />
� = 0,51 W/(m·K) � = 0,51 W/(m·K)<br />
Mauerwerk Mauerwerk aus aus<br />
Wärmedämmstein Wärmedämmstein<br />
� = 0,09 W/(m·K) � = 0,09 W/(m·K)<br />
Aufbau von innen nach außen:<br />
1 cm Gipsputz (Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit<br />
0,51 W/(m·K))<br />
36,5 cm Mauerwerk aus wärmedämmenden Steinen mit<br />
Leicht- oder Dünnbettmörtel (Bemessungswert der Wärme-<br />
leitfähigkeit laut abZ 0,09 W/(m·K))<br />
cm Faserleichtputz � 700 kg/m³ (Bemessungswert der<br />
Wärmeleitfähigkeit 0, 5 W/(m·K))<br />
m K<br />
W<br />
m K<br />
W<br />
= 0, 31 W<br />
W<br />
≈ 0, 3<br />
m ·K m ·K<br />
RDK<br />
[-]<br />
1 1 36,5 36,5 2 2<br />
39,5 39,5<br />
d<br />
[cm]<br />
- 4,3 C - 4,3 C<br />
d = 0,395 m<br />
U = 0,23 W/(m2 d = 0,395 m<br />
U = 0,23 W/(m · K)<br />
2 · K)<br />
= 0, 30 W<br />
W<br />
≈ 0, 3<br />
m ·K m ·K<br />
l<br />
[W/(m·K)]<br />
d/l<br />
[W/(m²·K)]<br />
u<br />
0,0<br />
Wärmeübergangswiderstand Rsi = 0,130 19,<br />
Innenputz 1 0,51 0,0 0 19,1<br />
Mauerwerk 0,6 36,5 0,09 4,056 -4,3<br />
Außenputz 0, 5 0,080 -4,8<br />
Wärmeübergangswiderstand Rse = 0,040<br />
R = 4,3 6<br />
U = 0,231<br />
-5,0<br />
Außenputz Außenputz<br />
(Leichtputz) (Leichtputz)<br />
� = 0,25 W/(m·K) � = 0,25 W/(m·K)<br />
0 C<br />
0 C<br />
�se - 5 C �se - 5 C<br />
- 4,8 C - �4,8 e C �e
Um den U-Wert zu ermitteln, werden die<br />
Wärmedurchlasswiderstände der einzel -<br />
nen Schichten ermittelt (jeweils Dicke<br />
durch Lambda) und aufsummiert. Zur<br />
Summe addiert man die Wärme über gangs -<br />
widerstände für die betrachtete Wärmestromrichtung<br />
auf beiden Seiten des Bauteils<br />
und nimmt vom Ergebnis den Kehrwert<br />
(Tafel 2). Der U-Wert gibt an, wie groß<br />
der Wärmedurchgang in Wattstunden pro<br />
Stunde und pro 1 m 2 des Bauteils ist, wenn<br />
sich die Lufttemperaturen zu beiden Seiten<br />
im 1 Kelvin (= 1 ˚Celsius) unterscheiden.<br />
Je kleiner der U-Wert ist, umso besser ist<br />
die Dämmwirkung des Bauteils.<br />
Als Endergebnis ist der Wärmedurchgangskoeffi<br />
zient (U-Wert) auf zwei wertanzeigende<br />
Stellen zu runden, meistens die<br />
zwei Nachkommastellen (0,23 W/(m²·K)).<br />
Dies entspricht der Genauigkeit der Bemessungswerte<br />
der Wärmeleitfähigkeit.<br />
Zwischenergebnisse, mit denen weitergerechnet<br />
wird, etwa für die Berechnung<br />
eines �-Werts, können mit drei wertanzeigenden<br />
Stellen weiterverwendet werden<br />
(0,230 W/(m²·K) bzw. 0,231 W/(m²·K)).<br />
Das Produkt aus dem U-Wert und der Fläche<br />
ergibt den spezifi schen Transmissionswärmetransferkoeffi<br />
zienten H für die<br />
Fläche (ohne Wärmebrücken) in der Einheit<br />
W/K. Um den stationären Wärmestrom �<br />
durch ein Bauteil zu berechnen, wird H mit<br />
der Temperaturdifferenz zwischen der Lufttemperatur<br />
innen � i und der Lufttemperatur<br />
außen � e multipliziert. Der Bezug des Wärmestroms<br />
auf die durchströmte Bauteilfl äche<br />
ist die Wärmestromdichte q. Sie ist bei<br />
stationären Verhältnissen in jeder Schicht<br />
des Bauteils gleich. Damit gilt:<br />
q = U · (� i – � e ) [W/m²]<br />
Das Produkt aus U-Wert, Bauteilfl äche,<br />
Lufttemperaturdifferenz und Zeitdauer t (in<br />
h) ergibt die Wärme- oder <strong>Energie</strong>menge Q<br />
mit der Einheit Wh, die in dieser Zeit durch<br />
das Bauteil transportiert wird:<br />
Q = U · A (� i – � e ) · t [Wh]<br />
Den Ausdruck (� i – � e ) · t kann man für<br />
alle Tage der Heizperiode, an denen die<br />
mittlere Außentemperatur so niedrig liegt,<br />
dass geheizt werden muss, aufsummieren<br />
und in einem so genannten Gradtagzahlfaktor<br />
F Gt ausdrücken. Für Gebäude nach<br />
<strong>Energie</strong>einsparverordnung (EnEV) beträgt<br />
F Gt 66.300 Kh/a � 66 kKh/a.<br />
Will man vor Ort beim Beratungstermin<br />
vereinfacht die Endenergiemenge abschät-<br />
zen, die durch eine energetische Sanierung<br />
eines Bauteils gegen Außenluft pro Jahr<br />
eingespart werden kann, kann man die<br />
folgende Faustformel benutzen:<br />
Brennstoffeinsparung ≈ ΔU · A · F Gt / (H i · �)<br />
in Liefereinheiten pro Jahr (z.B. Liter Öl/a<br />
bzw. m³ Erdgas/a)<br />
mit ΔU = U vorher – U nachher<br />
A = zu sanierende Bauteilfl äche.<br />
F Gt = Gradtagzahlfaktor; hängt vom<br />
Dämmniveau des Gebäudes ab,<br />
weil in schlechter gedämmten<br />
Gebäuden länger geheizt werden<br />
muss. Für Gebäude mit heute<br />
üblichem Dämmniveau ist F Gt<br />
66 kKh/a. Für ältere Gebäude, deren<br />
Dämmniveau in etwa der WSVO<br />
95 entspricht, kann ein F Gt -Wert<br />
von etwa 75 kKh/a angesetzt werden;<br />
für Gebäude, die dem Dämmniveau<br />
der WSVO 82 oder etwas<br />
schlechter entsprechen, ein F Gt von<br />
etwa 84 kKh/a.<br />
H i = Heizwert (<strong>Energie</strong>inhalt; frühere<br />
Bezeichnung: unterer Heizwert H u)<br />
des <strong>Energie</strong>trägers: z.B. für leichtes<br />
Erdöl EL ca. 10 kWh/l, für Erdgas<br />
H ca. 10 kWh/m 3 ; für Holzpellets<br />
ca. 5 kWh/kg.<br />
� = Jahreswirkungsgrad der Heizanlage,<br />
wobei mit folgenden Werten<br />
gerechnet werden kann: Öl- oder<br />
Gasheizung 0,9; Fernwärme 1,0;<br />
Holzpelletsheizung 0,8.<br />
Beispiel: Nachträgliche Wärmedämmung<br />
von 48 m² Außenwand (36,5 cm Kalksand-<br />
1 m<br />
Q<br />
mit<br />
� si = � si : Temperatur der wärmeren Oberfl äche<br />
� se = � se : Temperatur der kälteren Oberfl äche<br />
Δ� s = Δ� s : Temperaturdifferenz zwischen den beiden Oberfl ächen<br />
Q: Wärmestrom<br />
Bild 4: Wärmeleitfähigkeit<br />
1 m<br />
�si<br />
1 m<br />
�se<br />
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
steine der RDK 1,4; � = 0,70 W/(m·K))<br />
mit 14 cm WDVS. U-Wert der Altwand im<br />
Ausgangszustand: U vorher = 1,4 W/(m²K)<br />
(1,38 W/(m²K)). U-Wert mit zusätzlich<br />
14 cm WDVS und 1 cm Kunstharzputz:<br />
U nachher = 0,21 W/(m²K). Dämm niveau<br />
WSVO 82, Heizung Erdöl bzw. Erdgas.<br />
Die mögliche Brennstoffeinsparung durch<br />
diese energetische Sanierung ergibt sich<br />
überschlägig zu<br />
Brennstoffeinsparung<br />
≈ (1,38 - 0,21) · 48 · 84/(10 · 0,9)<br />
≈ 520 Liter Öl bzw. m 3 Gas pro Jahr<br />
3.2 Bemessungswerte der Wärmeleitfähigkeit<br />
Die Wärmeleitfähigkeit � eines Stoffs gibt<br />
an, wie viel Wärme pro Zeiteinheit durch<br />
1 m² einer 1 m dicken Schicht des Stoffs<br />
strömt, wenn der Temperaturunterschied<br />
zwischen den Oberfl ächentemperaturen<br />
zu beiden Seiten 1 K beträgt. Sie ist abhängig<br />
von Temperatur, Dichte, Feuchte<br />
und Struktur des untersuchten Stoffs. Im<br />
Bauwesen wird die Wärmeleitfähigkeit für<br />
defi nierte Bedingungen als Stoffkonstante<br />
angegeben. Je kleiner die Wärmeleitfähigkeit,<br />
umso besser dämmt das Material<br />
(Bild 4).<br />
Zur Berechnung des U-Werts werden für<br />
die Wärmeleitfähigkeit der Baustoffe nicht<br />
Messwerte oder Nennwerte verwendet,<br />
sondern so genannte Bemessungswerte<br />
der Wärmeleitfähigkeit. Sie gelten für<br />
den langfristigen Gebrauchszustand des<br />
Baustoffs. Der Messwert wird an fabrikfrischem<br />
und trockenem Material ermittelt.<br />
��s = 1K<br />
Die Wärmeleitfähigkeit � eines<br />
Stoffes gibt an, wie viel Wärme<br />
pro Zeiteinheit durch 1 m 2 einer<br />
1 m dicken Schicht des Stoffes<br />
strömt, wenn der Unterschied<br />
zwischen den Oberfl ächentemperaturen<br />
zu beiden Seiten 1 K<br />
beträgt. Je kleiner die Wärmeleitfähigkeit,<br />
umso besser<br />
dämmt das Material.<br />
7
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
Tafel 3: Bemessungswerte der Wärmeleitfähigkeit und Richtwerte der Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl von ausgewählten Stoffen, aus DIN V 4108-4 und DIN EN 12524<br />
8<br />
Stoff Rohdichte 1)<br />
1. Kalksandstein-Mauerwerk und Kalksandstein-Produkte<br />
1.1. Mauerwerk aus Kalksandsteinen nach DIN V 106 und Mauerwerk aus<br />
Kalksandsteinen nach EN 771- in Verbindung mit DIN V 0000-40<br />
1. wärmetechnisch optimierte Kalksandsteine (KS-Wärmedämmsteine)<br />
nach allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung<br />
r<br />
[kg/m³]<br />
1. 00<br />
1.400<br />
1.600<br />
1.800<br />
.000<br />
. 00<br />
1.000<br />
1. 00<br />
Bemessungswert der<br />
Wärmeleitfähigkeit l<br />
[W/(m·K)]<br />
0,56<br />
0,70<br />
0,79<br />
0,99<br />
1,10<br />
1,30<br />
0, 7<br />
0,33<br />
Richtwert der Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl<br />
2) µ<br />
2. Putze, Mörtel und Estriche aus DIN V 4108-4 und Beton aus DIN EN 12524<br />
.1 Putzmörtel aus Kalk, Kalkzement und hydraulischem Kalk 1.800 1,0 15/35<br />
. Putzmörtel aus Kalkgips, Gips, Anhydrit und Kalkanhydrit 1.400 0,70 10<br />
.3 Leichtputz � 700<br />
� 1.000<br />
� 1.300<br />
.4 Gipsputz ohne Zuschlag 1. 00 0,51 10<br />
.5 Normalmauermörtel NM 1.800 1, 0 15/35<br />
.6 Leichtmauermörtel nach DIN 1053-1 � 700<br />
� 1.000<br />
.7 Dünnbettmauermörtel DM 1.600 1,00 15/35<br />
.8 Zementestrich .000 1,40 15/35<br />
.9 Anhydritestrich .100 1, 0 15/35<br />
.10 Beton mittlerer Rohdichte<br />
Beton hoher Rohdichte<br />
mit 1 % Armierung aus Stahl<br />
1.800<br />
.000<br />
. 00<br />
.400<br />
.300<br />
0, 5<br />
0,38<br />
0,56<br />
0, 1<br />
0,36<br />
1,15<br />
1,35<br />
1,65<br />
,00<br />
,3<br />
5/10<br />
15/ 5<br />
5/10<br />
15/ 0<br />
15/35<br />
60/100<br />
60/100<br />
70/1 0<br />
80/130<br />
80/130<br />
3. sonstige Stoffe<br />
3.1 trockene, ruhende Luft 1, 3 0,0 5 1<br />
3. Bauglas (Natronglas einschließlich Floatglas) .500 1,00 dampfdicht<br />
3.3 Aluminium und Aluminiumlegierungen .800 160 $ 50 µm dampfdicht<br />
3.4 Stahl 7.800 50 $ 50 µm dampfdicht<br />
3.5 Edelstahl 7.900 17 $ 50 µm dampfdicht<br />
3.6 <strong>Konstruktion</strong>sholz 500<br />
700<br />
0,13<br />
0,18<br />
0/50<br />
50/ 00<br />
3.7 OSB Platten 650 0,13 30/50<br />
3.8 Spanplatten 600 0,14 15/50<br />
4. Wärmedämmstoffe<br />
typischer Rohdichtebereich5)<br />
Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit l<br />
r<br />
[kg/m³]<br />
[W/(m·K)]<br />
Richtwert der Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl<br />
2) µ<br />
Kategorie 1 3) Kategorie 2 4)<br />
4.1 Mineralwolle (MW) nach DIN EN 1316 0- 00 0,036 bis 0,060 0,030 bis 0,050 1<br />
4. Expandiertes Polystyrol (EPS) n. DIN EN 13163 15-30 0,036 bis 0,060 0,030 bis 0,050 0/100<br />
4.3 Extrudiertes Polystyrol (XPS) nach DIN EN 13164 0-45 0,031 bis 0,048 0,0 6 bis 0,040 80/ 50<br />
4.4. Polyurethan-Hartschaum (PUR) nach DIN EN 13165 5) 30-100 0,0 4 bis 0,048 0,0 0 bis 0,045 40/ 00<br />
4.5 Phenolharz-Hartschaum (PF) nach DIN EN 13166 40 0,0 4 bis 0,04 0,0 0 bis 0,035 10/60<br />
4.6 Schaumglas (CG) nach DIN EN 13167 90- 0 0,046 bis 0,066 0,038 bis 0,055 dampfdicht<br />
4.7 Holzwolle-Leichtbauplatten (WW) nach DIN EN 13168 350-600 0,07 bis 0,1 0,060 bis 0,10 /5<br />
4.8 Blähperlit (EPB) nach DIN EN 13169 90-490 0,054 bis 0,078 0,045 bis 0,065 5<br />
4.9 Expandierter Kork (ICB) nach DIN EN 13170 10- 0 0,049 bis 0,067 0,040 bis 0,055 5/10<br />
4.10 Holzfaserdämmstoff (WF) nach DIN EN 13171 30- 30 0,043 bis 0,07 0,03 bis 0,060 5<br />
1) Die bei den Steinen genannten Rohdichten sind die oberen Grenzwerte aus den Produktnormen.<br />
) Beim Nachweis des klimabedingten Feuchteschutzes ist jeweils der für die Baukonstruktion ungünstigere Wert einzusetzen. Anwendung der µ-Werte und Berechnungsverfahren<br />
siehe DIN 4108-3.<br />
3) Die angegebenen Wärmeleitfähigkeiten l berechnen sich für europäisch genormte Dämmstoffe mit bestandener Erstprüfung (ITT) aus den deklarierten Werten lD<br />
mittels l = l D · 1, (außer für Zeilen 4.9 und 4.10, dort ist zusätzlich der Einfluss der Feuchte eingerechnet)<br />
4) Die angegebenen Wärmeleitfähigkeiten l berechnen sich für für Dämmstoffe mit allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung und nationaler Überwachung aus den<br />
Grenzwerten l Grenz mittels l = l grenz · 1,05.<br />
5) Werte marktabhängiger Produkte [4].
Der Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit<br />
beinhaltet einen Zuschlag zur Berücksichtigung<br />
des baupraktischen Feuchtegehalts<br />
des Materials, sowie den Einfluss<br />
aus Alterung etc. Bemessungswerte werden<br />
offiziell festgelegt und veröffentlicht.<br />
Die Bemessungswerte für die Anwendung<br />
in Deutschland (Tafel 3) finden<br />
sich tabelliert in DIN V 4108-4 und<br />
in DIN EN 12524 sowie in allgemeinen<br />
bauaufsichtlichen Zulassungen<br />
(abZ).<br />
Die Verwendung von Mess- oder Nennwerten<br />
stellt einen <strong>Planung</strong>sfehler dar.<br />
Tafel 3 listet eine Auswahl von Bemessungswerten<br />
der Wärmeleitfähigkeit verschiedener<br />
Stoffe auf, zusammen mit<br />
Richtwerten der Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl<br />
der Stoffe.<br />
3.3 Wärmeleitfähigkeit von Mauerwerk<br />
nach harmonisierten europäischen<br />
Normen<br />
Seit Frühjahr 006 werden Mauersteine<br />
zum Handel in Europa mit dem CE-Zeichen<br />
und einem Nennwert der Wärmeleitfähigkeit<br />
versehen. Der Nennwert wird entweder<br />
für einen einzelnen Stein oder für Mauerwerk<br />
aus diesen Steinen inklusive Mörtelfugen<br />
angegeben. Für die Anwendung in<br />
Deutschland regelt DIN V 4108-4: 007-06<br />
erstmalig die Umrechnung des im CE-Zeichen<br />
deklarierten Nennwerts der Wärmeleitfähigkeit<br />
in einen Bemessungswert der<br />
Wärmeleitfähigkeit. Sobald DIN 4108-4<br />
in die Liste der eingeführten technischen<br />
Baubestimmungen (ETB-Liste) aufgenommen<br />
ist, muss das im Anhang A der Norm<br />
angegebene Verfahren angewendet werden,<br />
um den Nenn- in einen Bemessungswert<br />
umzurechnen, wenn der Bemessungswert<br />
der Wärmeleitfähigkeit nicht nach<br />
Tabelle 1 der Norm vereinfacht anhand der<br />
Rohdichte ermittelt werden kann.<br />
Die Deklaration der Nennwerte der Wärmeleitfähigkeit<br />
von Mauerwerk für das CE-<br />
Zeichen erfolgt nach DIN EN 771 in Verbindung<br />
mit DIN EN 1745. Die deklarierten<br />
Werte gelten für den trockenen Zustand<br />
des Materials und enthalten meistens den<br />
Einfluss des Fugenmörtels. Ist kein Fugenmaterial<br />
aus der Deklaration ersichtlich, ist<br />
davon auszugehen, dass es sich um den<br />
Nennwert des Steins ohne Mörteleinfluss<br />
handelt. Die Umrechnung vom Nennwert<br />
des Steins auf den Nennwert des Mauerwerks<br />
mit einem konkreten Fugenmaterial<br />
und weiter zum Bemessungswert ist in Anhang<br />
A.3 von DIN V 4108-4 geregelt.<br />
Alle in Deutschland verwendeten Mauersteine<br />
müssen nach den europäischen Verfahren<br />
gekennzeichnet sein. Sie entsprechen<br />
entweder den jeweiligen deutschen<br />
Mauersteinnormen (bei diesen Steinen<br />
kann der Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit<br />
des Mauerwerks direkt aus<br />
Tabelle 1 der DIN V 4108-4 entnommen<br />
werden, je nach Rohdichteklasse des Mauerwerks)<br />
oder sind allgemein bauaufsichtlich<br />
zugelassen (in diesem Fall legt die allgemeine<br />
bauaufsichtliche Zulassung den<br />
Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit<br />
des Mauerwerks fest). Diese Bemessungswerte<br />
können ohne weitere Umrechnung<br />
verwendet werden.<br />
3.4 Wärmeleitfähigkeit von Dämmstoffen<br />
nach den harmonisierten europäischen<br />
Normen DIN EN 13162 bis DIN EN<br />
13171<br />
In DIN V 4108-4 ab der Ausgabe 00 -03<br />
ist beschrieben, wie bei Dämmstoffen<br />
für den Hochbau nach den harmonisierten<br />
europäischen Normen DIN EN 1316<br />
bis 13171 der Bemessungswert der<br />
Wärmeleitfähigkeit für die Anwendung in<br />
Deutschland festgelegt wird. Dies betrifft<br />
praktisch alle „klassischen“ werksgefertigten<br />
Dämmstoffe (Mineralwolle MW,<br />
expandiertes Polystyrol EPS, extrudiertes<br />
Polystyrol XPS, Polyurethan-Hartschaum<br />
PUR, Phenolharzschaum PF, Schaumglas<br />
CG, Holzwolle WW, Blähperlit EPB, expandierter<br />
Kork ICB, Holzfasern WF). Die Bemessungswerte<br />
der Wärmeleitfähigkeit<br />
für andere Dämmstoffe, für nicht genormte<br />
Einsatzbereiche (zu denen z.B. WDVS<br />
und Perimeterdämmung im Grundwasser<br />
gehören) oder für Eigenschaftsprofile von<br />
Dämmstoffen außerhalb der Normen (z.B.<br />
erhöhte Druckfestigkeit) werden in einer eigenen<br />
Tabelle in DIN V 4108-4, in allgemeinen<br />
bauaufsichtlichen Zulassungen (abZ)<br />
oder in bauaufsichtlichen Zustimmungen<br />
im Einzelfall (ZiE) geregelt. Dämmstoffe<br />
mit einer Europäischen Technischen Zulassung<br />
(ETA) brauchen noch eine (deutsche)<br />
allgemeine bauaufsichtliche Zulassung,<br />
weil nicht alle Anforderungen in der ETA<br />
abgedeckt sind.<br />
Bei Dämmstoffen, die den harmonisierten<br />
europäischen Normen entsprechen, deklariert<br />
der Hersteller diese Übereinstimmung<br />
und kennzeichnet seine Produkte<br />
mit dem CE-Zeichen. Das CE-Zeichen ist<br />
kein Qualitätssiegel, sondern Zeichen der<br />
Übereinstimmung mit den harmonisierten<br />
europäischen Normen. Produkte mit dem<br />
CE-Zeichen dürfen in Europa gehandelt<br />
werden; die Verwendung wird national<br />
geregelt.<br />
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
Da die europäischen Dämmstoffnormen<br />
keine Fremdüberwachung durch eine unabhängige,<br />
dritte Stelle vorschreiben,<br />
unterscheidet die DIN V 4108-4 bei den<br />
Dämmstoffen nach harmonisierten Normen<br />
zwei Kategorien:<br />
Kategorie 1<br />
Dämmstoffe, die nicht fremdüberwacht<br />
sind, und nur mit einem (europäischen)<br />
Nennwert der Wärmeleitfähigkeit deklariert<br />
sind. Dieser Nennwert l D („declared<br />
value“, zu erkennen am Index D) ist der<br />
für den Handel mit harmonisierten Bauprodukten<br />
in Europa maßgebende Wert<br />
der Wärmeleitfähigkeit. Er wird aus den<br />
Ergebnissen einer Erstprüfung („initial<br />
type test“, ITT) durch eine unabhängige,<br />
dritte Stelle ermittelt und vom Hersteller<br />
deklariert. Der Nennwert enthält einen<br />
statistischen Zuschlag entsprechend der<br />
Streubreite der Ergebnisse der Erstprüfung<br />
und der werkseigenen Produktionskontrolle.<br />
Er berücksichtigt jedoch nicht<br />
den Einfluss des baupraktischen Feuchtegehalts<br />
und zum Teil auch keine Alterung.<br />
Der Nennwert wird durch die Multiplikation<br />
mit dem Faktor 1, (d.h., Zuschlag 0 %)<br />
zu einem Bemessungswert umgerechnet,<br />
der dann in Deutschland angewendet werden<br />
darf.<br />
Kategorie 2<br />
Dämmstoffe, die zusätzlich eine (deutsche)<br />
allgemeine bauaufsichtliche Zulassung<br />
haben, in der immer eine regelmäßige<br />
Fremdüberwachung durch eine<br />
unabhängige, dritte Stelle vorgeschrieben<br />
wird. Hier wird statt auf den deklarierten<br />
Nennwert auf einen oberen Grenzwert<br />
l grenz der Wärmeleitfähigkeit abgestellt.<br />
Alle Messwerte der Wärmeleitfähigkeit in<br />
der Eigen- und Fremdüberwachung müssen<br />
unter diesem Grenzwert liegen (Grenzwertkonzept).<br />
Die regelmäßige Fremdüberwachung<br />
wird durch eine bauaufsichtlich<br />
anerkannte Stelle durchgeführt, die auch<br />
den einzuhaltenen Grenzwert festlegt. Der<br />
Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit<br />
berechnet sich aus dem Grenzwert, multipliziert<br />
mit einem Zuschlagsfaktor von<br />
1,05 (d.h., nur 5 % Zuschlag). Vorteil für<br />
den Hersteller ist der signifikant niedrigere<br />
Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit,<br />
der für sein so zugelassenes Produkt angesetzt<br />
werden darf.<br />
Praktisch alle in Deutschland in nennenswertem<br />
Umfang verkauften Dämmstoffe<br />
fallen in die Kategorie . Produkte mit einer<br />
allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung<br />
erkennt man am aufgedruckten oder<br />
auf dem beigelegten Etikett angebrachten<br />
9
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
Überwachungszeichen (Ü-Zeichen) zusätzlich<br />
zum CE-Zeichen (Bild 5). Auf dem Etikett<br />
sind häufig sowohl der Nennwert (für<br />
den Handel in Europa) sowie der Grenzwert<br />
und/oder der Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit<br />
nach Zulassung (für die<br />
Anwendung in Deutschland) angegeben.<br />
Wichtig für den Anwender ist, dass er für<br />
eine wärmeschutztechnische Berechnung<br />
immer vom Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit<br />
ausgeht.<br />
10<br />
Für Produkte, die ausschließlich ein<br />
CE-Zeichen tragen, muss der auf dem<br />
Etikett deklarierte Nennwert der Wärmeleitfähigkeit<br />
mit 1,2 multipliziert<br />
werden, um den Bemessungswert zu<br />
erhalten.<br />
Außerdem ist auf dem Etikett der Bezeichnungsschlüssel<br />
des Dämmstoffs angegeben,<br />
der die nach der Produktnorm deklarierten<br />
Eigenschaften in Kurzform enthält.<br />
Ebenfalls vermerkt ist der Anwendungstyp<br />
des Dämmstoffs nach DIN V 4108-10. Der<br />
Dämmstoff darf nur für diese Anwendungsfälle<br />
eingesetzt werden.<br />
3.5 Perimeterdämmung<br />
Als Perimeterdämmung bezeichnet man<br />
die außenseitige Wärmedämmung von<br />
erdberührten Bauteilen. Beispiele sind<br />
die Wärmedämmung von Kellerwänden<br />
und Kellerböden. Dabei wird der Wärmedämmstoff<br />
auf der Außenseite des Kellers<br />
außerhalb der Bauwerksabdichtung<br />
angebracht. Der Wärmedämmstoff ist bei<br />
der Perimeterdämmung ständig in Kontakt<br />
mit dem anstehenden Erdreich, mit<br />
Niederschlagswasser, dem Erddruck und<br />
bei manchen Anwendungsfällen auch mit<br />
dem Grundwasser. Deshalb werden an die<br />
Dämmstoffe für diese Anwendung hohe<br />
Anforderungen gestellt. Der Vorteil der Perimeterdämmung<br />
ist, dass Tauwasserausfall<br />
auf der Innenseite der Kellerwand und<br />
des Kellerbodens verhindert wird, die Bauwerksabdichtung<br />
mechanisch geschützt<br />
wird, Wärmebrücken vermieden und die<br />
<strong>Energie</strong>verluste gesenkt werden.<br />
Perimeterdämmungen sind unter bestimmten<br />
Randbedingungen genormte <strong>Ausführung</strong>en<br />
oder in allgemeinen bauaufsichtlichen<br />
Zulassungen geregelt. Schaumglas<br />
(bis 1 m Tiefe) und XPS (bis 3,7 bzw. 7<br />
m Tiefe) dürfen nach Zulassung in ständig<br />
drückendem Wasser (Grundwasser) verwendet<br />
werden. Je nach Material muss der<br />
Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit<br />
für Perimeterdämmung korrigiert werden,<br />
um den Feuchteeinfluss zu berücksichtigen<br />
(bei Schaumglas nicht; bei XPS nur<br />
im Grundwasser; bei EPS und PUR immer,<br />
Bild 5: Beispiel eines Etiketts eines EPS-Dämmstoffs für die Anwendung als Kerndämmung (Anwendungstyp<br />
WZ) einer fiktiven Firma „Super Dämmung“ mit Überwachung durch das FIW München<br />
wobei EPS und PUR nicht im Grundwasser<br />
verlegt werden dürfen). Näheres regeln die<br />
bauaufsichtlichen Zulassungen.<br />
Unter der tragenden Gründungsplatte dür-<br />
fen nur spezielle Qualitäten von Schaumglas,<br />
XPS-Hartschaum und EPS-Hartschaum<br />
eingesetzt werden, die dafür bauaufsichtlich<br />
zugelassen sind (Zulassung<br />
vorlegen lassen). Vor dem Einbau neuer,<br />
noch nicht zugelassener Produkte ist von<br />
der Bauaufsicht eine Zustimmung im Einzelfall<br />
einzuholen. Unter Streifenfundamenten<br />
darf keine Dämmung angeordnet<br />
werden, da die Dämmstoffe dafür nicht<br />
ausreichend tragfähig sind.<br />
Die senkrechte Perimeterdämmung der<br />
erdberührten Außenwand und die waagerechte<br />
Perimeterdämmung unter einer lastabtragenden<br />
Bodenplatte/Sohlplatte können<br />
lückenlos ineinander übergehen, d.h.,<br />
das Prinzip „durchgehende Dämmebene“<br />
zur Verminderung von Wärmebrücken kann<br />
gut eingehalten werden. Die Wärmeverluste<br />
an so wärmetechnisch „lückenlosen“<br />
Anschlüssen sind deutlich geringer als<br />
bei perimetergedämmten Bodenplatten<br />
auf Streifenfundamenten, bei denen das<br />
Streifenfundament ja eine durchgehende<br />
Dämmhülle verhindert.<br />
3.6 Wärmedurchlasswiderstand von<br />
Luftschichten<br />
Nicht nur der Wärmedurchlasswiderstand<br />
von Materialschichten, sondern natürlich<br />
auch der von Lufträumen innerhalb eines<br />
Bauteils geht in den U-Wert mit ein. Tabellen<br />
und Formeln dazu finden sich in<br />
DIN EN ISO 6946. Die Norm unterscheidet<br />
Lufträume nach ihren Abmessungen<br />
in Luftschichten (deren Breite und Länge<br />
jeweils mehr als das 10fache der in<br />
Wärmestromrichtung gemessenen Dicke<br />
beträgt) und in Luftspalte (deren Breite<br />
oder Länge mit der Dicke vergleichbar ist).<br />
Schmale Luftspalte (Breite oder Länge<br />
deutlich kleiner als die Dicke) werden von<br />
DIN EN ISO 6946 nicht erfasst; hier seien<br />
die Berechnungsgleichungen in DIN EN<br />
ISO 10077- empfohlen. DIN EN ISO 6946<br />
unterscheidet Luftschichten (bis 300 mm<br />
Dicke) weiter nach der Art ihrer Belüftung<br />
nach den folgenden Kriterien:<br />
3.6.1 Ruhende Luftschicht, z.B. Fingerspalt<br />
in zweischaligem Mauerwerk mit<br />
Kerndämmung<br />
Eine ruhende Luftschicht ist von der Umgebung<br />
so abgeschlossen, dass der Querschnitt<br />
eventuell vorhandener Öffnungen<br />
0,5 cm² pro Meter Länge nicht überschreitet<br />
und kein Luftstrom durch die Schicht
möglich ist. Einzelne unvermörtelte Stoßfugen<br />
als Entwässerungsöffnungen in Vormauerschalen<br />
zählen nicht als Öffnungen.<br />
Sind sie die einzigen Öffnungen in der<br />
Vormauerschale, gilt die Luftschicht dahinter<br />
als ruhend. Der Fingerspalt bei der<br />
Kerndämmung ist üblicherweise als ruhende<br />
Luftschicht ausgebildet und trägt<br />
einen Wärmedurchlasswiderstand von<br />
R = 0,15 m²·K/W (bei 10 mm Dicke) zum<br />
U-Wert der kerngedämmten Wand bei.<br />
Der Wärmedurchlasswiderstand ruhender<br />
Luftschichten ist je nach Dicke, Neigung<br />
und Wärmestromrichtung unterschiedlich.<br />
Neigungen von über 60° gegenüber<br />
der Waagerechten zählen als senkrechte,<br />
geringere Neigungen als waagerechte<br />
Luftschicht. Die in der Norm tabellierten<br />
Bemessungswerte der Wärmeleitfähigkeit<br />
von Luftschichten berücksichtigen neben<br />
dem Wärmetransport in der stehenden<br />
Luft selbst auch den Wärmetransport<br />
durch Wärmestrahlung (Infrarotstrahlung)<br />
und durch Luftbewegung (Konvektion) innerhalb<br />
des Hohlraums. Der Wärmedurchlasswiderstand<br />
einer ruhenden Luftschicht<br />
geht analog zum Wärmedurchlasswiderstand<br />
von Feststoffschichten in die Aufsummation<br />
aller Wärmedurchlass- und<br />
Wärmeübergangswiderstände zum Wärmedurchgangswiderstand<br />
ein.<br />
Wenn in einem Berechnungsprogramm<br />
für den U-Wert nur die Wärmeleitfähigkeit<br />
der Schichten eingegeben werden kann,<br />
kann diese „rückwärts“ als Quotient aus<br />
ihrer Dicke d und ihrem Wärmedurchlasswiderstand<br />
R berechnet werden. Bereits<br />
ausgerechnete Werte sind in Tafel 4 mit<br />
angegeben:<br />
l eq = d<br />
R<br />
[W/m·K]<br />
3.6.2 Schwach belüftete Luftschicht<br />
Schwach belüftete Luftschichten haben<br />
Öffnungen zwischen 0,5 und 1,5 cm² je<br />
Meter Länge. Der Wärmedurchlasswiderstand<br />
wird als halb so groß (bzw. die<br />
äquivalente Wärmeleitfähigkeit als doppelt<br />
so hoch) angesetzt wie bei einer gleich dicken,<br />
ruhenden Luftschicht nach Tafel 4.<br />
Schwach belüftete Luftschichten treten bei<br />
den in Deutschland üblichen Bauweisen<br />
nur selten auf.<br />
3.6.3 Stark belüftete Luftschicht, z.B. in<br />
zweischaligen Wänden mit Wärmedämmung,<br />
Luftschicht hinter einer vorgehängten<br />
hinterlüfteten Fassade<br />
Wenn der Querschnitt der Öffnungen<br />
1,5 cm² je Meter Länge überschreitet,<br />
gelten Luftschichten als stark belüftet.<br />
Beispiele hierfür sind Luftschichten hinter<br />
VHF, Luftschichten in zweischaligen<br />
Wänden mit Wärmedämmung oder Hinter-<br />
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
Tafel 4: Bemessungswerte des Wärmedurchlasswiderstands R und der äquivalenten Wärmeleitfähigkeit l eq von<br />
ruhenden Luftschichten nach DIN EN ISO 6946, für angrenzende Oberflächen aus üblichen Baustoffen (Emissionskoeffizienten<br />
� = 0,9 beider angrenzenden Oberflächen)<br />
Dicke der Luftschicht<br />
[mm]<br />
R<br />
[m²·K/W]<br />
Richtung des Wärmestroms<br />
aufwärts horizontal abwärts<br />
l eq<br />
[W/(m·K)]<br />
R<br />
[m²·K/W]<br />
l eq<br />
[W/(m·K)]<br />
R<br />
[m²·K/W]<br />
l eq<br />
[W/(m·K)]<br />
0 0,00 – 0,00 – 0,00 –<br />
5 0,11 0,045 0,11 0,045 0,11 0,045<br />
7 0,13 0,054 0,13 0,054 0,13 0,054<br />
10 0,15 0,067 0,15 0,067 0,15 0,067<br />
15 0,16 0,094 0,17 0,08 0,17 0,08<br />
5 0,16 0,16 0,18 0,14 0,19 0,13<br />
50 0,16 0,31 0,18 0, 8 0, 1 0, 4<br />
100 0,16 0,63 0,18 0,56 0, 0,45<br />
300 0,16 1,88 0,18 1,67 0, 3 1,30<br />
Für Luftschichtdicken zwischen den angegebenen Werten darf linear interpoliert werden.<br />
lüftungsebenen im Dach. Solche Luftschichten<br />
sowie alle Bauteilschichten, die<br />
außerhalb dieser Schicht angeordnet sind,<br />
werden bei der Berechnung des U-Werts<br />
nicht weiter berücksichtigt. Stattdessen<br />
wird für den äußeren Wärmeübergangswiderstand<br />
– an der Innenseite der Hinterlüftungsebene<br />
– der Wert für ruhende Luft<br />
verwendet, also der Wert des raumseitigen<br />
Wärmeübergangswiderstands (Tafel 5).<br />
Tafel 5: Thermisch wirksame Schichten und Wärmeübergangswiderstände verschiedener Außenwandkonstruktionen<br />
Bauteil Systemskizze Thermisch<br />
wirksame<br />
Schichten<br />
Wärmeübergangswiderstand<br />
außen<br />
R se<br />
innen<br />
R si<br />
Luftschicht<br />
KS-Thermohaut<br />
(KS-Außenwand<br />
mit Wärmedämm-<br />
Verbundsystem) 0,04 0,13 –<br />
Zweischalige<br />
KS-Außenwand<br />
mit Kerndämmung<br />
nach DIN 1053-1 0,04 0,13 ruhend<br />
Hinterlüftete<br />
KS-Außenwand<br />
nach DIN 18516-1<br />
0,13 0,13 stark belüftet<br />
Zweischalige<br />
KS-Außenwand mit<br />
Hinterlüftung nach<br />
DIN 1053-1 0,13 0,13 stark belüftet<br />
11
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
3.7 Wärmeübergangswiderstände<br />
Für die Wärmeübergangswiderstände an<br />
der inneren (R si) und äußeren (R se) Bauteiloberfläche<br />
bei der U-Wert-Berechnung<br />
werden die tabellierten Bemessungswerte<br />
aus DIN EN ISO 6946 verwendet. Dabei<br />
wird nach der Richtung des Wärmestroms<br />
unterschieden. Geneigte Bauteile und<br />
Dächer mit einer Neigung kleiner als 60°<br />
gegenüber der Waagerechten werden wie<br />
waagerechte Bauteile behandelt, bei Neigungen<br />
von 60° oder mehr wie senkrechte<br />
Bauteile. Tafel 6 sowie Bild 6 zeigen die Zuordnung<br />
der jeweils zu verwendenden Werte<br />
für einzelne Bauteile abhängig von der baulichen<br />
Situation für den Winterfall (Wärmestromrichtung<br />
von innen nach außen).<br />
Für Bauteile im Inneren des Gebäudes,<br />
die Teil der thermischen Gebäudehülle<br />
sind, wird auf beiden Seiten der gleiche<br />
Wärmeübergangswiderstand R si angesetzt.<br />
Für Flächen gegen Erdreich und andere Flächen<br />
mit direktem Kontakt zu Feststoffen<br />
beträgt der Wärmeübergangswiderstand<br />
1<br />
Zeile Bauteil Wärmeübergangs-<br />
widerstand<br />
innen R si<br />
[m²·K/W]<br />
außen R se<br />
[m²·K/W]<br />
1 Außenwände (ausgenommen Außenwände aus Zeile ); nicht hinterlüftete geneigte Dächer mit Neigung $ 60° 0,13 0,04<br />
3<br />
Außenwände mit einer hinterlüfteten Bekleidung, Abseitenwände zum ungedämmten Dachraum; hinterlüftete<br />
geneigte Dächer mit Neigung $ 60°<br />
Wohnungstrennwände, Treppenhauswände, Wände zwischen unabhängigen Räumen, Trennwände zu dauernd<br />
unbeheizten Räumen, Abseitenwände zu gedämmten Dachräumen<br />
0,13 0,13<br />
0,13 0,13<br />
4 Außenwände, die an das Erdreich grenzen 0,13 0<br />
5<br />
Decken oder geneigte Dächer mit einer Neigung < 60°, die Aufenthaltsräume gegen Außenluft abgrenzen;<br />
unbelüftete Flachdächer<br />
0,10 0,04<br />
6 Decken unter Spitzböden und nicht ausgebauten Dachräumen; Decken unter belüfteten Räumen 0,10 0,10<br />
7<br />
0 (Null). Für wechselnde Wärmestromrichtungen<br />
(z.B. bei einer dynamischen<br />
Gebäudesimulation für den Sommerfall)<br />
oder für den U-Wert von Bauteilen, deren<br />
Einbaulage nicht vorab bekannt ist, wird<br />
empfohlen, die Werte wie für senkrechte<br />
Wände zu verwenden. Für die Überprüfung<br />
eines Bauteils auf Kondensat- oder<br />
Tauwasserausfall nach DIN 4108-3 (klimabedingter<br />
Feuchteschutz) bzw. DIN 4108-<br />
Abschnitt 6 (Wärmebrücken) gelten jeweils<br />
die dort angegebenen Wärmeübergangswiderstände.<br />
Zum direkten Vergleich der<br />
Dämmleistung von Bauteilen in verschiedenen<br />
Einbausituationen empfiehlt es<br />
sich, statt des U-Werts den Wärmedurchlasswiderstand<br />
der Bauteile zu verwenden,<br />
da er unabhängig von den je nach Einbausituation<br />
unterschiedlichen Wärmeübergangswiderständen<br />
ist.<br />
3.8 U-Wert von Bauteilen aus homogenen<br />
und inhomogenen Schichten<br />
Besteht das Bauteil aus homogenen und<br />
inhomogenen Schichten, bzw. hat es un-<br />
Wohnungstrenndecken und Decken zwischen unabhängigen Räumen<br />
Wärmestromrichtung nach oben<br />
Wärmestromrichtung nach unten<br />
terschiedliche nebeneinanderliegende<br />
Bereiche (z.B. Sparren und Gefach bei<br />
Holzdächern; Betonstütze in einer Mauerwerkswand),<br />
muss man zur Berechnung<br />
des U-Wertes ein anderes Verfahren anwenden,<br />
das so genannte „vereinfachte<br />
Verfahren“ nach DIN EN ISO 6946. Die<br />
früher übliche, flächenanteilige Mittelung<br />
„normal“ berechneter U-Werte nebeneinander<br />
liegender Bereiche ist nicht mehr<br />
zulässig und stellt einen <strong>Planung</strong>sfehler<br />
dar, weil diese Vorgehensweise zu niedrige<br />
und damit zu günstige U-Werte ergibt. Die<br />
Berechnung des U-Werts eines zusammengesetzten<br />
Bauteils bzw. eines Bauteils aus<br />
homogenen und inhomogenen Schichten<br />
erfolgt sinnvollerweise mit einem Berechnungsprogramm<br />
[5].<br />
Das Verfahren der DIN EN ISO 6946 ist<br />
vereinfacht im Vergleich zu genauen, zwei-<br />
oder dreidimensionalen numerischen Computerverfahren,<br />
die ansonsten zur Berechnung<br />
des U-Werts eines solchen Bauteils<br />
verwendet werden müssten. Nicht anwend-<br />
Tafel 6: Bemessungswerte der Wärmeübergangswiderstände für die Berechnung des U-Werts nach DIN EN ISO 6946 für verschiedene Bauteile, für den Winterfall<br />
(Wärmestromrichtung von innen nach außen)<br />
8 Kellerdecken 0,17 0,17<br />
9 Decken, die Räume nach unten gegen Außenluft abgrenzen 0,17 0,04<br />
10 An das Erdreich grenzender unterer Abschluss eines Aufenthaltsraums 0,17 0<br />
Für die Überprüfung eines Bauteils hinsichtlich Kondensat- oder Tauwasserausfall nach DIN 4108-3 (klimabedingter Feuchteschutz) bzw. DIN 4108- Abschnitt 6<br />
(Wärmebrücken) gelten jeweils die dort angegebenen Wärmeübergangswiderstände.<br />
Für Bauteile mit wechselnder Wärmestromrichtung (z.B. bei einer dynamischen Gebäudesimulation für den Sommerfall) oder für Bauteile, deren Einbaulage nicht<br />
vorab bekannt ist, wird empfohlen, die Wärmeübergangswiderstände wie für Wände zu verwenden.<br />
0,10<br />
0,17<br />
0,10<br />
0,17
2<br />
2<br />
0,13 0,13<br />
0,00<br />
> 30<br />
0,13<br />
4<br />
0,13<br />
0,13<br />
Bild 6: Bemessungswerte der Wärmeübergangswiderstände für die Berechnung des U-Werts nach DIN EN ISO<br />
6946 für verschiedene Bauteile, für den Winterfall (Wärmestromrichtung von innen nach außen). Die Zahlen in<br />
den Kästchen verweisen auf die Zeilennummern aus Tafel 6.<br />
bar ist das vereinfachte Verfahren, wenn<br />
die Dämmschichten eine Wärmebrücke<br />
aus Metall enthalten oder nebeneinander<br />
liegende Bereiche sehr unterschiedliche<br />
Wärmeleitfähigkeiten besitzen. Genauere<br />
Werte des Wärmedurchgangskoeffizienten<br />
erhält man durch Berechnungen mit numerischen<br />
Verfahren nach DIN EN ISO 10 11.<br />
Solche computergestützten Berechnungen<br />
sind auch zur Ermittlung der Oberflächentemperaturen<br />
an Wärmebrücken und somit<br />
zur Bewertung des Kondensatrisikos<br />
erforderlich.<br />
3.9 U-Wert-Korrekturen<br />
3.9.1 Vorsprünge<br />
Die bauaufsichtlich eingeführte Norm DIN<br />
EN ISO 6946 enthält weitergehende Festlegungen<br />
zur Behandlung von Vorsprüngen<br />
in Bauteilen. Vorsprünge, z.B. an Pfeilern,<br />
in ansonsten ebenen Oberflächen, sind<br />
bei der Berechnung des Wärmedurchgangswiderstands<br />
zu vernachlässigen,<br />
wenn sie aus einem Material mit einer<br />
Wärmeleitfähigkeit von höchstens ,5<br />
8<br />
10<br />
0,17<br />
0,17<br />
0,17<br />
0,00<br />
< 30<br />
6<br />
0,10<br />
0,10<br />
0,10<br />
0,10<br />
0,13<br />
7<br />
0,13<br />
3<br />
1<br />
5<br />
0,10<br />
9<br />
0,04<br />
0,13 0,13<br />
0,17<br />
0,04<br />
0,04<br />
W/(m·K) bestehen. Wenn der Vorsprung<br />
aus Material mit einer Wärmeleitfähigkeit<br />
größer als ,5 W/(m·K) besteht und nicht<br />
wärmegedämmt ist, wird der Vorsprung<br />
übermessen und an der betroffenen Fläche<br />
der Wärmeübergangswiderstand mit<br />
dem Verhältnis aus Projektionsfläche und<br />
abgewickelter Oberfläche des herausstehenden<br />
Teils multipliziert.<br />
3.9.2 Luftspalte in der Dämmebene;<br />
Umkehrdächer<br />
Der berechnete Wärmedurchgangskoeffizient<br />
U ist entsprechend der nachfolgenden<br />
Formel aus DIN EN ISO 6946 zu<br />
erhöhen, um die Einflüsse von Luftspalten<br />
in der Dämmebene (Index g für gaps), mechanischen<br />
Befestigungselementen (Index<br />
f für fasteners) und Unterlaufen von<br />
Umkehrdämmungen durch Regen (Index r<br />
für rain). Für die Berechung des <strong>Energie</strong>bedarfs<br />
wird der U-Wert U c inklusive der<br />
Korrekturen verwendet. Die Korrekturen<br />
treten in der Regel nicht gleichzeitig für<br />
dasselbe Bauteil auf, sondern kommen<br />
1<br />
0,04<br />
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
meist in unterschiedlichen Bauteilsituationen<br />
zum Tragen. Ist die Gesamtkorrektur<br />
für alle drei Aspekte zusammen geringer<br />
als 3 % des U-Wertes im ungestörten<br />
Bereich, so braucht nicht korrigiert zu<br />
werden.<br />
U c = U + ∆U g + ∆U f + ∆U r [W/(m ·K)]<br />
Die Korrektur für Luftspalte in der Dämmebene<br />
kommt nicht zum Tragen, wenn keine<br />
oder nur kleine, vereinzelte Luftspalte<br />
zwischen den Dämmplatten oder zwischen<br />
den Dämmplatten und den angrenzenden<br />
Baustoffen vorhanden sind. Dies ist u.a.<br />
dann anzunehmen, wenn<br />
a) einlagig verlegte Dämmplatten mit<br />
Stufenfalzen oder Nut-und-Feder-Verbindungen<br />
oder abgedichteten Fugen<br />
versehen sind, oder wenn<br />
b) einlagig verlegte Dämmplatten mit<br />
stumpfen Stößen so verlegt sind, dass<br />
nur Spalte von weniger als 5 mm Breite<br />
zwischen den Dämmplatten auftreten<br />
(oder eventuell auftretende, breitere<br />
Spalte mit Dämmstoff verfüllt werden),<br />
oder wenn<br />
c) die Dämmung mehrlagig mit versetzten<br />
Fugen verlegt ist,<br />
und in allen Fällen die Dämmung guten<br />
Kontakt zum Bauwerk aufweist. Nachdem<br />
im <strong>Planung</strong>szustand davon auszugehen ist,<br />
dass die spätere <strong>Ausführung</strong> fachgerecht<br />
erfolgt, und bei fachgerechter <strong>Ausführung</strong><br />
von Dämmarbeiten üblicherweise die vorgenannten<br />
Bedingungen eingehalten werden,<br />
wird eine Korrektur für Luftspalte innerhalb<br />
der Dämmebene üblicherweise nur<br />
bei ausgeführten Bauten vorgenommen,<br />
bei denen z.B. die handwerkliche <strong>Ausführung</strong><br />
nicht fachgerecht erfolgte.<br />
Die Korrektur für das Unterlaufen der Umkehrdämmung<br />
durch Regen erfolgt nur<br />
dann, wenn der Effekt nicht schon im Bemessungswert<br />
der Wärmeleitfähigkeit des<br />
Dämmstoffs enthalten ist, und nur, wenn<br />
das Gebäude beheizt wird, nicht jedoch<br />
im Kühlfall. Abweichend vom Korrekturverfahren<br />
der DIN EN ISO 6946 erfolgt<br />
in Deutschland die Bestimmung des Bemessungswerts<br />
des Wärmedurchgangskoeffizienten<br />
für Umkehrdächer nach den<br />
Festlegungen in den technischen Spezifikationen<br />
des betreffenden Dämmstoffs,<br />
z.B. in seiner allgemeinen bauaufsichtlichen<br />
Zulassung, bzw. nach DIN 4108-<br />
Abschnitt 5.3.3.<br />
13
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
4. HYGIENISCHER MINDESTWÄRMESCHUTZ<br />
Generell sind Gebäude so zu planen und<br />
zu bauen, dass ein ausreichender Mindestwärmeschutz<br />
flächiger Bauteile und an<br />
Wärmebrücken gegeben ist. Die einzuhaltenden<br />
Anforderungen sind in der bauaufsichtlich<br />
eingeführten DIN 4108- fixiert.<br />
Der bauliche Mindestwärmeschutz soll die<br />
Gesundheit der Bewohner bzw. Gebäudenutzer<br />
durch ein hygienisches Raumklima<br />
schützen und die Baukonstruktion vor<br />
Feuchteschäden bewahren. Dafür ist eine<br />
ausreichende Beheizung und ein hygienisch<br />
definierter Mindestluftwechsel zum<br />
Abtransport der im Innenraum freigesetzten<br />
Feuchte sicherzustellen. Angesichts<br />
heutiger Ansprüche an Wohnkomfort,<br />
Hygiene, Schimmelfreiheit und <strong>Energie</strong>einsparung<br />
ist aber ein deutlich besserer<br />
baulicher Wärmeschutz anzustreben. Dieser<br />
wird bei funktionsgetrennter Bauweise<br />
durch dickere Dämmschichten erreicht.<br />
4.1 Vermeiden von Schimmelpilzwachstum<br />
Zur Vermeidung von Schimmelpilzwachstum<br />
auf Innenoberflächen von Bauteilen<br />
ist es vor allem wichtig, dass die Kondensatfreiheit<br />
der <strong>Konstruktion</strong> gegeben ist<br />
und kritische Oberflächenfeuchten vermieden<br />
werden. Schon ab einer relativen<br />
Wassergehalt der Luft [g/m 3 ]<br />
Bild 7: Zusammenhang zwischen Lufttemperatur, relativer Luftfeuchte (r.F.) und absoluter Luftfeuchte (Wassergehalt<br />
der Luft in g Wasser pro m³ Luft). Blaue Pfeile: bei Abkühlung von Luft mit 20 °C und 50 % r.F. auf<br />
12,6 °C (z.B. an der Wandoberfläche) steigt die relative Luftfeuchte auf 80 %.<br />
14<br />
35<br />
30<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
Luftfeuchte von 80 % in der Luftschicht unmittelbar<br />
an der Bauteiloberfläche kann es<br />
zur Kondensation von Wasser in den feinen<br />
Kapillaren des Baustoffs kommen. Diese<br />
Kapillarkondensation liefert bereits eine<br />
für Schimmelpilzwachstum ausreichende<br />
Menge Feuchtigkeit. Ausgehend von vereinfachenden<br />
bauphysikalischen Modellbetrachtungen<br />
kann Schimmelpilzwachstum<br />
bereits auftreten, wenn an mindestens<br />
fünf aufeinander folgenden Tagen die relative<br />
Luftfeuchte an der Bauteiloberfläche<br />
einen Wert von mehr als 80 % aufweist<br />
und dieser Zustand mindestens 1 Stunden<br />
am Tag gegeben ist.<br />
Bei höheren Luftfeuchten sind kürzere<br />
Zeiträume ausreichend. Das Vorliegen von<br />
flüssigem Wasser auf der Bauteiloberfläche<br />
ist nicht erforderlich. Schimmel benötigt<br />
für sein Wachstum einen Nährboden,<br />
das so genannte Substrat, mit passendem<br />
pH-Wert, moderate Temperaturen und genügend<br />
Feuchte, wobei sich die genauen<br />
Wachstumsgrenzen bei den Schimmelarten<br />
etwas unterscheiden. Da eine geeignete<br />
Temperatur und ein passendes<br />
Substrat in der Regel in beheizten Gebäuden<br />
immer vorhanden sind, bleibt als<br />
Maßnahme zur Schimmelvermeidung nur<br />
die Vermeidung von (Oberflächen-)Feuchte<br />
und Kapillarkondensation (Bild 7).<br />
Wassergehalt der Luft bei unterschiedlichen relativen Luftfeuchten und Temperaturen<br />
Wassergehalt der Luft in g/m 3 bei<br />
einer relativen Luftfeuchte von 100 %<br />
Wassergehalt der Luft in g/m 3 bei<br />
einer relativen Luftfeuchte von 80 %<br />
Wassergehalt der Luft in g/m 3 bei<br />
einer relativen Luftfeuchte von 50 %<br />
0<br />
-10 -5 0 5 10 15 20 25 30<br />
Temperatur [ C]<br />
4.2 Mindestwärmeschutz flächiger Bauteile<br />
bei normal beheizten Gebäuden<br />
DIN 4108- fordert die in Tafel 7 angegebenenMindest-Wärmedurchlasswiderstände<br />
für wärmeübertragende flächige<br />
Massivbauteile mit einer flächenbezogenen<br />
Gesamtmasse von $ 100 kg/m²,<br />
zusammen mit einer ausreichenden Beheizung<br />
und Belüftung des Gebäudes bzw.<br />
der Bauteile.<br />
Einige der weiteren Festlegungen der DIN<br />
4108- zum einzuhaltenden Mindestwärmeschutz<br />
der Wärme übertragenden Bauteile<br />
sind:<br />
● Der Mindestwärmeschutz muss überall<br />
eingehalten werden. Das gilt besonders<br />
auch für wärmeschutztechnisch<br />
geschwächte Querschnitte wie Heizkörpernischen<br />
und Fensterstürze.<br />
● Leichte Bauteile müssen einen erhöhten<br />
Wärmeschutz aufweisen. Aufgrund<br />
ihrer geringen Masse können sie im<br />
Sommer nur wenig Speichermasse<br />
zur Verfügung stellen, um rasch ansteigende<br />
Innenraumtemperaturen in<br />
ihren Spitzenwerten zu dämpfen. Aus<br />
diesem Grund muss der Wärmeeintrag<br />
durch diese Bauteile stärker reduziert<br />
werden als bei speicherfähigeren<br />
Bauteilen. Als Unterscheidungskriterium<br />
zwischen leichten und schweren<br />
Bauteilen wird eine flächenbezogene<br />
Masse von 100 kg/m² herangezogen.<br />
Der Mindestwert des Wärmedurchlasswiderstands<br />
leichter Bauteile muss R<br />
$ 1,75 m²·K/W betragen. Bei Rahmen-<br />
und Skelettbauten gilt dieser Wert nur<br />
für den Bereich der Gefache, jedoch<br />
muss das gesamte Bauteil zusätzlich<br />
einen mittleren Wärmedurchlasswiderstand<br />
von 1,0 m²·K/W einhalten.<br />
● Die tabellierte Mindestanforderung für<br />
den unteren Gebäudeabschluss gilt<br />
nur für die äußeren 5 m der Bodenplatte,<br />
da sich weiter innen ein so genannter<br />
Wärmesee unter dem Gebäude<br />
ausbildet und der Wärmeverlust über<br />
das Erdreich an die Außenluft auch bei<br />
einem ungedämmten Mittelbereich der<br />
Bodenplatte gering ist. Trotzdem wird<br />
bei normal beheizten Gebäuden häufig<br />
die gesamte Bodenplatte durchgehend<br />
gedämmt, weil die Verlegung einfacher<br />
ist.
Tafel 7: Mindestwerte der Wärmedurchlasswiderstände von Bauteilen, aus DIN 4108-2<br />
4.3 Mindestwärmeschutz flächiger Bauteile<br />
bei niedrig beheizten Gebäuden<br />
Für Gebäude mit Innentemperatur kleiner<br />
als 19 °C, aber mindestens 1 °C gelten<br />
ebenfalls die Anforderungen aus DIN<br />
4108- Tabelle 1 (siehe Tafel 7), also die<br />
gleichen Anforderungen wie für normal beheizte<br />
Gebäude. Hiervon ausgenommen<br />
sind die Außenwände von Aufenthaltsräumen<br />
(Bauteile nach Zeile 1), für die in niedrig<br />
beheizten Gebäuden ein Mindest-Wärmedurchlasswiderstand<br />
von 0,55 m²·K/W<br />
ausreichend ist. Die Anforderungen an den<br />
sommerlichen Wärmeschutz sollen sinngemäß<br />
angewendet werden.<br />
Bei großen, niedrig beheizten Gebäuden<br />
wie z.B. Industrie- und Lagerhallen ist<br />
es häufig ausreichend und genügt den<br />
Mindestanforderungen an den baulichen<br />
Wärmeschutz, wenn nur die äußeren 5 m<br />
der Bodenplatte wärmegedämmt sind. Der<br />
Wärmeverlust über das Erdreich an die<br />
Außenluft ist gering, auch bei einem ungedämmten<br />
Mittelbereich der Bodenplatte.<br />
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
Zeile Bauteile Wärmedurch-<br />
lasswiderstand R<br />
[m²·K/W]<br />
1 Außenwände, Wände von Aufenthaltsräumen gegen Bodenräume, Durchfahrten, offene Hausflure, Garagen,<br />
Erdreich<br />
3<br />
Wände zwischen fremd genutzten Räumen, Wohnungstrennwände 0,07<br />
Treppenraumwände<br />
zu Treppenräumen mit wesentlich niedrigeren Innentemperatu-<br />
ren (z. B. indirekt beheizte Treppenräume), Innentemperatur<br />
u � 10° C, aber Treppenraum mindestens frostfrei<br />
4 zu Treppenräumen mit Innentemperaturen u 1 > 10° C ( z. B. in<br />
Verwaltungsgebäuden, Geschäftshäusern, Unterrichtsgebäuden,<br />
Hotels, Gaststätten und Wohngebäuden)<br />
5 Wohnungstrenndecken, Decken zwischen<br />
fremden Arbeitsräumen, Decken unter Räumen<br />
zwischen gedämmten Dachschrägen und Ab-<br />
allgemein<br />
0,35<br />
6 seitenwänden bei ausgebauten Dachräumen in zentral geheizten Bürogebäuden 0,17<br />
7 Unterer Abschluss nicht unterkellerter Aufent- Unmittelbar an das Erdreich bis zu einer Raumtiefe von 5 m<br />
8 haltsräume<br />
Über einen nicht belüfteten Hohlraum an das Erdreich grenzend<br />
9 Decken unter nicht ausgebauten Dachräumen, Decken unter bekriechbaren oder noch niedrigeren Räumen,<br />
Decken unter belüfteten Räumen zwischen Dachschrägen und Abseitenwänden bei ausgebauten Dachräumen,<br />
wärmegedämmte Dachschrägen<br />
10 Kellerdecken, Decken gegen abgeschlossene, unbeheizte Hausflure u.ä.<br />
11<br />
11.1<br />
Nach unten, gegen Garagen (auch beheizte), Durchfahrten (auch<br />
verschließbare) und belüftete Kriechkeller<br />
Decken (auch Dächer), die Aufenthaltsräume<br />
gegen die Außenluft abgrenzen<br />
1)<br />
11. Nach oben, z. B. Dächer nach DIN 18530, Dächer und Decken<br />
unter Terrassen, Umkehrdächer.<br />
Für Umkehrdächer ist der Wärmedurchgangskoeffizient U nach<br />
der abZ des Dämmstoffs bzw. nach DIN 4108- zu korrigieren.<br />
1) erhöhter Wärmedurchlasswiderstand wegen Fußkälte<br />
Bild 8: Vollbiologisches Klärwerk in Frankfurt am Main als Beispiel für ein niedrig beheiztes Gebäude<br />
1,<br />
0, 5<br />
0,07<br />
0,90<br />
1,75<br />
1,<br />
15
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
5. WÄRMESCHUTZ UND SCHIMMEL-<br />
VERMEIDUNG BEI WÄRMEBRÜCKEN<br />
Wärmebrücken sind Stellen in der Umhüllung<br />
eines Gebäudes, an denen es zu<br />
einem örtlich erhöhten Wärmedurchgang<br />
durch die <strong>Konstruktion</strong> kommt. Daraus<br />
resultieren örtliche Unterschiede in der<br />
Temperatur der Innen- und der Außenoberflächen<br />
der <strong>Konstruktion</strong>. Im Winter<br />
kommt es an Wärmebrücken zu einem<br />
erhöhten Wärmeverlust. Zusätzlich kann<br />
es zu deutlich verringerten Innenoberflächentemperaturen<br />
kommen, und in der<br />
Folge zu Kondensatanfall und Schimmelbildung.<br />
Deshalb sind Wärmebrücken aus<br />
energetischer Sicht, vor allem aber aus<br />
Bauqualitäts- und Hygienegesichtspunkten<br />
zu vermeiden oder möglichst in ihrem<br />
Einfluss zu begrenzen. Mit steigendem<br />
Dämmstandard kommt den Wärmebrücken<br />
im <strong>Planung</strong>sprozess und bei der Bewertung<br />
eines Gebäudes eine zunehmende Bedeutung<br />
zu. Die Hinweise zur Vermeidung von<br />
Schimmelpilzwachstum gelten in gleicher<br />
Weise für Wärmebrücken.<br />
Wärmebrücken können sehr unterschiedliche<br />
Ursachen haben, die auch in Kombination<br />
miteinander auftreten können:<br />
● Stoffbedingte Wärmebrücken ergeben<br />
sich aus einem Wechsel der Baustoffe<br />
nebeneinander liegender Bereiche,<br />
z.B. Betonpfeiler in einer Mauerwerkswand.<br />
● Geometriebedingte Wärmebrücken<br />
finden sich beispielsweise an jeder<br />
Gebäudekante und Fensterleibung.<br />
● Eine Wärmebrückenwirkung ist durch<br />
Einbauteile gegeben (Rollladenkästen,<br />
Fassadendübel).<br />
Oft findet sich auch eine Kombination<br />
mehrerer Ursachen (Traufanschluss,<br />
Deckeneinbindung). Üblich ist deswegen<br />
die Unterteilung entsprechend ihrer Geometrie<br />
in punkt-, linien- und flächenförmige<br />
Wärmebrücken.<br />
Zur Vermeidung von Wärmebrücken gilt<br />
generell die Empfehlung, die dämmende<br />
Schicht so vollständig und lückenlos wie<br />
möglich um das beheizte Gebäudevolumen<br />
zu legen. Die dämmenden Schichten<br />
benachbarter Bauteile sollten lückenlos<br />
und ohne Dickenverminderung ineinander<br />
übergehen. Das <strong>Konstruktion</strong>sprinzip<br />
der durchgehenden Dämmebene kann<br />
bei Neubauten und vorausschauender<br />
<strong>Planung</strong> gut eingehalten werden. Bei der<br />
16<br />
Bestandssanierung ist dies häufig nur<br />
mit erhöhtem Aufwand oder mitunter gar<br />
nicht mehr nachträglich möglich. Hier<br />
sind entsprechend angepasste Lösungen<br />
erforderlich.<br />
5.1 Energetische Charakterisierung von<br />
Wärmebrücken<br />
In energetischer Hinsicht werden linienförmige<br />
Wärmebrücken durch den linearen<br />
Wärmedurchgangskoeffizienten<br />
(� -Wert) charakterisiert (früher: Wärmebrückenverlustkoeffizient).<br />
Er gibt<br />
den Wärmedurchgang pro Meter Länge<br />
der Wärmebrücke und pro Kelvin Temperaturdifferenz<br />
an, der zusätzlich zum<br />
Wärmedurchgang durch die benachbarten<br />
flächigen Bauteile auftritt. Der<br />
�-Wert ist das längenbezogene Pendant<br />
zum U-Wert für flächige Bauteile. Für punktförmige<br />
Wärmebrücken wird der �-Wert<br />
verwendet.<br />
Mit zunehmender Wärmedämmung<br />
müssen auch die Bauteilanschlüsse<br />
wärmetechnisch verbessert werden.<br />
� wird bestimmt, indem der gesamte stationäre<br />
Wärmedurchgang durch den Bereich<br />
der Wärmebrücke zweidimensional<br />
mit numerischen Methoden berechnet und<br />
durch die angesetzte Temperaturdifferenz<br />
geteilt wird. Vom Ergebnis zieht man den<br />
Wärmedurchgang ab, der sich aus Fläche<br />
(Außenmaß) mal U-Wert der beiden angrenzenden<br />
flächigen Bauteile pro Grad Temperaturunterschied<br />
ergibt (Bild 9).<br />
� a<br />
A 1<br />
� a<br />
A 1<br />
L = Q<br />
��<br />
� = L - U1 · A1 - U2 · A2 L: Thermischer Leitwert<br />
U: U-Wert<br />
A: Fläche<br />
Q: Wärmestrom<br />
Du = Dq: Lufttemperaturdifferenz zwischen<br />
außen und innen<br />
Bild 9: Skizze zur Berechnung des längenbezogenen<br />
Wärmedurchgangskoeffizienten �<br />
U 1<br />
�<br />
A 2<br />
L = Q<br />
��<br />
� i<br />
� a<br />
U 1<br />
�<br />
A 2<br />
U 2<br />
� = L - U 1 · A 1 - U 2 · A 2<br />
� i<br />
� a<br />
U 2<br />
Längenbezogene Wärmebrücken treten an<br />
den Anschlussstellen zwischen benachbarten<br />
Bauteilen auf. Je nach Bauweise<br />
können sie sich deutlich bemerkbar machen,<br />
vor allem wenn auf die Vermeidung<br />
von Wärmebrücken nicht besonders geachtet<br />
wird. Die Bilder 10 und 11 vergleichen<br />
den Wärmedurchgang im Bereich<br />
einer einbindenden Decke zwischen der<br />
KS-Funktionswand mit Wärmedämmverbundsystem<br />
und einer monolithischen<br />
Bauweise. Deutlich erkennbar ist die Verringerung<br />
der Wärmebrückenwirkung bei<br />
der KS-Funktionswand.<br />
5.2 Verminderung des Wärmebrückenverlusts<br />
nach DIN 4108 Beiblatt 2<br />
Im Gegensatz zu flächigen Bauteilen werden<br />
an Wärmebrücken keine allgemeingültigen<br />
energetischen Mindestanforderungen<br />
gestellt. So gibt es auch keine<br />
verbindlichen Höchstgrenzen für �-Werte.<br />
Dennoch ergeben sich in der Regel „freiwillige<br />
eingegangene Mindestanforderungen“<br />
daraus, dass im EnEV-Nachweis und/oder<br />
in der Baubeschreibung bestätigt wird, die<br />
relevanten Wärmebrücken würden dem<br />
„Wärmebrückenbeiblatt“ DIN 4108 Beiblatt<br />
entsprechen. Dieses nicht-normative<br />
Beiblatt gibt in Prinzipskizzen <strong>Planung</strong>s-<br />
und <strong>Ausführung</strong>sempfehlungen, wie der<br />
Einfluss von Wärmebrücken energetisch<br />
und thermisch vermindert werden kann.<br />
Bezieht sich der Planer im EnEV-Nachweis<br />
oder in der Baubeschreibung darauf, wird<br />
das dort definierte Niveau der Wärmebrückenverminderung<br />
verbindlich. Hintergrund<br />
für das Erstellen des Beiblatts war, dass<br />
der Wärmeschutz in der Fläche ausreichend<br />
gut funktioniert, aber bei Wärmebrücken<br />
Wissens- oder Aufmerksamkeitslücken<br />
bestehen.<br />
Generell muss ein Planer gemäß EnEV<br />
den Einfluss konstruktiver Wärmebrücken<br />
auf den Jahres-Heizwärmebedarf nach<br />
den Regeln der Technik und den im jeweiligen<br />
Einzelfall wirtschaftlich vertretbaren<br />
Maßnahmen so gering wie möglich halten.<br />
Den zusätzlichen Wärmedurchgang durch<br />
alle relevanten Wärmebrücken eines Gebäudes<br />
(∆UWB) kann er im EnEV-Nachweis<br />
wahlweise detailliert oder pauschalisiert<br />
berücksichtigen:<br />
● Die �- bzw. �- Werte der linien- bzw.<br />
punktförmigen Wärmebrücken werden<br />
detailliert ermittelt und im Transmissionswärmedurchgang<br />
mittels �-Wert<br />
mal abgemessener Länge der Wärmebrücken<br />
bzw. mittels �-Wert mal Anzahl<br />
der punktförmigen Wärmebrücken berücksichtigt.<br />
Zahlenwerte für � können
Wärmestromdichte an der Außenoberfläche<br />
[W/m 2 ]<br />
12 10 8 6 4 2 0<br />
Material<br />
Material<br />
Putz<br />
none<br />
Wärmedämmung<br />
Außenputz<br />
KS-Mauerwerk<br />
Thermohaut Betondecke<br />
KS-Mauerwerk<br />
Estrich<br />
Innenputz<br />
Betondecke<br />
Trittschalldämmung<br />
Estrich<br />
Bild 10: Wärmestromdichten (nach links abgetragen) an der Außenoberfläche bei KS-Funktionswand mit WDVS<br />
im Bereich der einbindenden Decke.<br />
Wärmestromdichte an der Außenoberfläche<br />
[W/m 2 ]<br />
Material<br />
Material<br />
Putz<br />
none<br />
monolithisches<br />
Mauerwerk Außenputz<br />
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
ist und einbindende Massivdecken vorliegen,<br />
so ist für die gesamte wärmeübertragende<br />
Umfassungsfläche ein<br />
Zuschlag von ∆U WB = 0,15 W/(m²·K)<br />
zu berücksichtigen.<br />
● Ein reduzierter pauschaler Zuschlag<br />
von ∆U WB = 0,05 W/(m²·K) zu den U-<br />
Werten aller Hüllflächenbauteile ist zu<br />
wählen, wenn die relevanten Wärmebrücken<br />
dem vorgenannten Beiblatt<br />
der DIN 4108 Beiblatt entsprechen.<br />
Wählt der Planer diese Variante,<br />
werden die Hinweise im eigentlich<br />
unverbindlichen Beiblatt verbindlich.<br />
Mindestens für die Wärmebrücken Gebäudekanten,<br />
Leibungen (umlaufend)<br />
von Fenstern und Türen, Decken- und<br />
Wandeinbindungen und Deckenauflager<br />
muss die Gleichwertigkeit der<br />
individuellen Lösung mit der Beispiellösung<br />
im Beiblatt gegeben sein. Die<br />
Gleichwertigkeit ist einzuhalten, eine<br />
Pflicht, dies nachzuweisen, gibt es aber<br />
nicht. Balkonplatten dürfen nur noch<br />
wärmetechnisch entkoppelt ausgeführt<br />
werden. Andere linienförmige sowie<br />
einzelne punktförmige Wärmebrücken<br />
brauchen im Wärmebrückennachweis<br />
im Rahmen der EnEV nicht berücksichtigt<br />
zu werden.<br />
Deckenabmauerung<br />
Mauerwerk<br />
Für Neubauten wird überwiegend die letzt-<br />
Wärmedämmung<br />
Innenputz genannte Variante genutzt. Damit wird<br />
Betondecke<br />
Vormauerwerk<br />
durch das Beiblatt eine energetische Mindestqualität<br />
der Wärmebrücken ausgelöst,<br />
Estrich<br />
Dämmstreifen die über dem bis dahin durchschnittlichen<br />
Niveau liegt. Die Beispiele des Beiblatts<br />
Betondecke sind – wie ausgeführt − nicht als normative<br />
Mindestanforderungen zu verstehen,<br />
Trittschalldämmung sondern zeigen, wie Wärmebrücken ener-<br />
12 10 8 6 4 2 0<br />
Estrich<br />
getisch verbessert werden können. Wer<br />
im Rahmen des EnEV-Nachweises den<br />
reduzierten pauschalen Wärmebrückenzuschlag<br />
nicht nutzen möchte, kann bei der<br />
Bild 11: Wärmestromdichten (nach links abgetragen) an der Außenoberfläche bei monolithischer Bauweise im<br />
Bereich der einbindenden Decke.<br />
Detailplanung beliebig von den dargestellten<br />
Beispielen abweichen. Natürlich dürfen<br />
dabei andere Forderungen des Baurechts<br />
(Hygienische Mindestanforderungen an flächige<br />
Bauteile und an Wärmebrücken nach<br />
DIN 4108- , klimabedingter Feuchteschutz<br />
auch der Literatur oder Wärmebrückenger bei Beton-Mehrfachwänden, in den nach DIN 4108-3, Standfestigkeit etc.)<br />
katalogen [6] entnommen werden. Bemessungswerten laut Zulassung be- nicht unterschritten werden. Die Konstruk-<br />
Einzelne punktförmige Wärmebrücken, reits enthalten sind.<br />
tionsbeispiele im Beiblatt sind als Emp-<br />
z.B. durch Befestigungspunkte von Vorfehlungen<br />
sowie als Arbeitserleichterung für<br />
bauten etc., dürfen (und können in aller ● Man geht von einem pauschalen Zu- den bildlichen Gleichwertigkeitsnachweis<br />
Regel) vernachlässigt werden. Immer schlag aus, der einer Erhöhung der gedacht und stellen keine Festlegungen im<br />
wiederkehrende bauteilinterne punkt- U-Werte aller Hüllflächenbauteile um Sinne des Baurechts dar. Auch wenn die<br />
förmige Wärmebrücken, z.B. Verankerungen<br />
bei VHF oder Dübel in WDVS,<br />
∆UWB = 0,10 W/(m²·K) entspricht. Diese<br />
Variante überbetont den Wärmebrü-<br />
Beispiele in erster Linie auf den Neubau<br />
abzielen, geben die dargestellten Prinzipien<br />
müssen im U-Wert der betreffenden ckeneinfluss. Wenn im Bestand mehr wertvolle Hinweise für die Wärmebrücken-<br />
Bauteilfläche berücksichtigt werden, als 50 % der Außenwand mit einer inverminderung bei der Bestandssanierung.<br />
sofern sie nicht, wie z.B. die Gittertränen liegenden Dämmschicht versehen<br />
17
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
5.3 Gleichwertigkeitsnachweis<br />
Für den Nachweis, dass eine konkret geplante<br />
oder ausgeführte Anschlussausbildung<br />
zwischen zwei Bauteilen gleichwertig<br />
ist zu den <strong>Planung</strong>s- und <strong>Ausführung</strong>sempfehlungen<br />
in DIN 4108 Beiblatt 2, gibt es<br />
zwei prinzipielle Vorgehensweisen: den<br />
bildlichen und den rechnerischen Nachweis.<br />
Beim bildlichen Nachweis vergleicht<br />
der Planer seine Detailplanung visuell<br />
mit den Beispielzeichnungen im Beiblatt<br />
und prüft, ob das konstruktive Grundprinzip<br />
der Wärmebrückenvermeidung und<br />
die Schichtdicken bzw. Wärmedurchlasswiderstände<br />
der dafür wichtigen Baustoffschichten<br />
(Dämmstoffe, Massivbaustoffe)<br />
eingehalten sind. Dabei geht man gedanklich<br />
die möglichen Wege der Wärme von<br />
innen nach außen ab und prüft, ob die<br />
Wärme auf diesen Wegen mindestens soviel<br />
Wärmedurchlasswiderstand in Form<br />
von Dämmschichten oder dämmenden<br />
Baustoffen überwinden muss, wie in der<br />
Beispielzeichnung dargestellt, und es keine<br />
„Abkürzungen“ für die Wärme gibt. Ist<br />
dies gegeben, ist der Gleichwertigkeitsnachweis<br />
für diesen Anschlusspunkt erbracht.<br />
Sind das konstruktive Grundprinzip<br />
und/oder die Wärmedurchlasswiderstände<br />
der Schichten nicht eingehalten, oder sieht<br />
die Detailplanung völlig anders aus als das<br />
Beispielbild, muss ein rechnerischer Nachweis<br />
erfolgen. Dafür wird die individuelle<br />
Wärmebrücke zweidimensional berechnet,<br />
oder ihr � -Wert aus Wärmebrückenkatalogen<br />
[6] entnommen. Der individuelle �-<br />
Wert darf nicht größer sein als der Referenzwert<br />
für diese Anschluss-Situation, wie<br />
er in DIN 4108 Beiblatt 2 angegeben ist.<br />
Referenzwert und Zeichnung beziehen sich<br />
zwar auf den gleichen Bauteilanschluss,<br />
sind jedoch nicht eins zu eins ineinander<br />
übertragbar, da der Referenzwert eine Vergleichsgröße<br />
für unterschiedliche <strong>Ausführung</strong>svarianten<br />
des Anschlussdetails darstellen<br />
muss. Die Referenzwerte sind nicht<br />
die �-Werte der Beispieldarstellungen,<br />
sondern eigenständige Vergleichswerte<br />
für den rechnerischen Nachweis.<br />
Beide Nachweisvarianten sind gleichberechtigt<br />
und können vom Planer für jede<br />
Wärmebrücke frei gewählt werden. Solange<br />
eines der beiden Nachweisverfahren<br />
eingehalten ist, ist die Gleichwertigkeit<br />
gegeben. Eine Verpflichtung, dass beide<br />
Nachweiswege eingehalten sein müssen,<br />
besteht nicht. Lässt sich weder bildlich<br />
noch rechnerisch die Gleichwertigkeit einer<br />
Anschlusslösung darstellen, ist das<br />
geplante Anschlussdetail wärmetechnisch<br />
zu verbessern, oder es ist im EnEV-Nach-<br />
18<br />
weis der nicht-reduzierte pauschale Wärmebrückenzuschlag<br />
∆U WB = 0,10 W/(m²·K)<br />
bzw. 0,15 W/(m²·K) zu verwenden.<br />
Beispiel: Rechnerische Überprüfung der<br />
Gleichwertigkeit mit DIN 4108 Beiblatt 2<br />
für den Sockelanschluss an den unbeheizten<br />
Keller bei der KS-Funktionswand<br />
mit KS-Wärmedämmstein, mit Hilfe des<br />
Wärmebrückenkatalog Kalksandstein:<br />
Kellerdecke innen (d.h. oben) mit 120 mm<br />
Wärmedämmung gedämmt. Der Referenzwert<br />
der DIN 4108 Beiblatt 2 für den<br />
rechnerischen Gleichwertigkeitsnachweis<br />
beträgt 0,20 W/K, siehe Tafel 8.<br />
Darstellung für den bildlichen Nachweis der<br />
Gleichwertigkeit; Maße [mm]<br />
Aus dem Wärmebrückenkatalog Kalksandstein<br />
ergibt sich für den Anschluss in<br />
Bild 12 ein vorhandener � -Wert von etwa<br />
0,08 W/K mit KS-Wärmedämmstein (l =<br />
0,33 W/(m·K)) und von etwa 0,14 W/K bei<br />
„normalem Kimmstein“ (RDK = 1,8 mit<br />
l = 0,99 W/(m·K)), bei einer Kellertemperatur<br />
von 10 °C, siehe Bild 11. Bei beiden<br />
<strong>Ausführung</strong>en liegen die vorhandenen<br />
� -Werte unter dem Referenzwert für � ;<br />
beide <strong>Ausführung</strong>en entsprechen damit<br />
der DIN 4108 Beiblatt 2.<br />
Tafel 8: Kellerdeckenanschluss gemäß Bild 31 aus DIN 4108 Beiblatt 2, für außengedämmtes Mauerwerk und<br />
innengedämmte Kellerdecke<br />
> 500<br />
< 40<br />
100 150<br />
� 160 � 240<br />
�<br />
�<br />
unbeheizter<br />
Keller<br />
60<br />
� 100<br />
Referenzwert für � für den rechnerischen<br />
Nachweis der Gleichwertigkeit<br />
� 0,20 W/(m·K)<br />
Bemerkung: Gilt analog auch dann, wenn eine wärmetechnisch verbesserte Kimmschicht (z.B. Kimmstein,<br />
Wärmeleitfähigkeit geringer als die der Wand, höchstens jedoch 0,033 W/(m·K)) in der ersten Steinschicht<br />
auf der Kellerdecke angeordnet wird, und die Wärmedämmschicht der Außenwand in derselben Dicke bis<br />
zur Unterkante der Kimmschicht fortgeführt wird, auch dann, wenn auf die weitere Fortführung der Wärmedämmschicht<br />
in das Kellermauerwerk verzichtet wird.<br />
Bild 12: Gleichwertigkeitsnachweis mit dem Wärmebrückenkatalog Kalksandstein [6]: Wärmedämmung bis<br />
Unterkante Kellerdecke herabgezogen.<br />
�
5.4 Hygienische Mindestanforderung an<br />
die Oberflächentemperatur bei Wärmebrücken<br />
Bei Anschlussdetails zwischen Bauteilen<br />
muss der Oberflächentemperaturfaktor<br />
f Rsi im Bereich der Wärmebrücke beim<br />
zweidimensionalen rechnerischen Nachweis<br />
mindestens 0,70 betragen. Bei den<br />
in DIN 4108-2 angegebenen Standard-<br />
Randbedingungen (innen 20 °C und 50 %<br />
relative Luftfeuchte (r.F.); außen -5° C,<br />
Wärmeübergangswiderstand innen 0,25<br />
m²·K/W und außen 0,04 m²·K/W) entspricht<br />
dies einer kritischen Oberflächentemperatur<br />
von 12,6 °C. Diese Temperatur<br />
wird für die ungünstigste Stelle berechnet<br />
und darf dort nicht unterschritten werden.<br />
Unter stationären Verhältnissen hat die<br />
Raumluft überall den gleichen absoluten<br />
Feuchtegehalt und die Luft unmittelbar an<br />
der Wandoberfläche nimmt die Temperatur<br />
der Wandoberfläche an. Wenn aber Raumluft<br />
von 20 °C und 50 % r.F. an der kältesten<br />
Stelle der Innenoberfläche auf 12,6 °C<br />
abgekühlt wird, stellt sich dort eine relative<br />
Luftfeuchte von 80 % ein (Bild 7). Dieser<br />
Wert gilt gerade noch als unkritisch hinsichtlich<br />
Schimmelpilzwachstum. Der dimensionslose<br />
Temperaturfaktor f Rsi stellt<br />
die einzuhaltende Anforderungsgröße der<br />
DIN 4108-2 für den Mindestwärmeschutz<br />
im Bereich von linienförmigen Wärmebrücken<br />
dar. Er gilt nur für den rechnerischen<br />
Wärmebrückennachweis unter den<br />
vorgenannten, stationären Annahmen.<br />
Auch wenn dies im Normentext nicht<br />
eindeutig formuliert ist, bezieht sich<br />
die f Rsi Anforderung auf linienförmige,<br />
nicht aber auf punktförmige (dreidimensionale)<br />
Wärmebrücken.<br />
f Rsi wird aus den angesetzten Lufttemperaturen<br />
innen und außen und der berechneten<br />
Oberflächentemperatur an der betrachteten<br />
Stelle berechnet mit der Formel:<br />
f Rsi = (u si – u e )<br />
(u i – u e ) $ 0,70<br />
Bei einem Oberflächentemperaturfaktor von<br />
0,70 entfallen 70 % des Temperaturabfalls<br />
zwischen Innen- und Außenluft auf den<br />
Temperaturunterschied zwischen Innenoberfläche<br />
und Außenluft. Dabei wird sicherheitshalber<br />
mit einem erhöhten Wärme-<br />
übergangswiderstand von 0,25 m²·K/W<br />
statt des üblichen Werts von 0,13 m²·K/W<br />
an der Innenoberfläche gerechnet, um den in<br />
der Nähe der Raumkante oder hinter leichten<br />
Gardinen behinderten Wärmeübergang auf<br />
die Wandoberfläche abzubilden (Tafel 9).<br />
Temperaturverteilung in der Raumecke<br />
bei KSFunktionswand (Neubau)<br />
Aufbau von innen nach außen:<br />
0,5 cm Kalkzementputz (Bemessungswert<br />
der Wärmeleitfähigkeit<br />
0,70 W/(m·K))<br />
15 cm Kalksandsteinmauerwerk der<br />
RDK 1,8 (Bemessungswert<br />
der Wärmeleitfähigkeit<br />
0,99 W/(m·K))<br />
14 cm KS-Thermohaut (Polystyrol<br />
EPS 035) (Bemessungswert<br />
der Wärmeleitfähigkeit<br />
0,035 W/(m·K))<br />
1 cm Kunstharzputz (Bemessungswert<br />
der Wärmeleitfähigkeit<br />
0,70 W/(m·K))<br />
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
Tafel 9: Zweidimensionale Berechnung der Temperaturverteilung in der Raumecke bei KSFunktionswand (Neubau)<br />
und monolithischer Bauweise (Altbau im unsanierten Zustand); Berechnung von f Rsi<br />
Temperaturverteilung in der Raumecke<br />
bei monolithischer Bauweise<br />
(Altbau im unsanierten Zustand)<br />
Außenputz<br />
= 0,7<br />
W/(m·K)<br />
= 20 C<br />
= = 0,25<br />
18,6 C m<br />
= -5 C<br />
Wärmedämmung<br />
= 0,035<br />
W/(m·K)<br />
Innenputz<br />
= 0,70<br />
W/(m·K)<br />
Mauerwerk<br />
aus<br />
Kalksandsteinen<br />
0,5 14 15<br />
RDK 1,8<br />
= 0,99<br />
W/(m·K)<br />
2 �<br />
�i �si Rsi · K/W<br />
fRsi = 0,90<br />
�si = 17,4 C<br />
Außenputz<br />
� = 1,0<br />
W/(m·K)<br />
�i = 20 C<br />
�si = Rsi = 0,25<br />
16 C m<br />
fRsi = 0,62<br />
�si = 10,6 C<br />
�e �<br />
�<br />
�e = -5 C<br />
Mauerwerk<br />
- alt -<br />
� = 0,4<br />
W/(m·K)<br />
Innenputz<br />
� = 0,51<br />
W/(m·K)<br />
30<br />
0,5<br />
�<br />
2 30<br />
33,5<br />
1,5<br />
2 · K/W<br />
Raumseite Raumseite<br />
q min = 17,4 °C<br />
f Rsi = 0,90<br />
Aufbau von innen nach außen:<br />
1,5 cm Gipsputz (Bemessungswert<br />
der Wärmeleitfähigkeit<br />
0,51 W/(m·K))<br />
30 cm „altes“ Mauerwerk (angenommener<br />
Bemessungswert der<br />
Wärmeleitfähigkeit<br />
0,4 W/(m·K))<br />
2 cm Kalk-Zementputz (Bemessungswert<br />
der Wärmeleitfähigkeit<br />
1,0 W/(m·K))<br />
Randbedingungen nach DIN 4108-2 (q i = 20 °C, q e = -5 °C; R si = 0,25 m²·K/W).<br />
An Fenstern und Pfosten-Riegel-<strong>Konstruktion</strong>en<br />
ist Tauwasser in geringen Mengen<br />
und kurzzeitig zulässig. Dies gilt, falls die<br />
Oberfläche die Feuchtigkeit nicht absorbiert<br />
und verhindert werden kann, dass<br />
angrenzende Bereiche durchfeuchtet<br />
werden. D.h., die Mindestforderung f Rsi $<br />
0,70 gilt nicht innerhalb der Fenster, wohl<br />
aber an der Einbaufuge des Fensters und<br />
in der Fensterleibung. Der für die Fläche<br />
von Fenstern, Fenstertüren und Türen<br />
nach DIN EN ISO 13788 zu verwendende<br />
raumseitige Wärmeübergangswiderstand<br />
von 0,13 m²·K/W geht von ungehinderter<br />
Luftzirkulation aus.<br />
q min = 10,6 °C<br />
f Rsi = 0,62<br />
Temperatur<br />
[ºC]<br />
20<br />
18,75<br />
17,5<br />
16,25<br />
15<br />
13,75<br />
12,5<br />
11,25<br />
10<br />
8,75<br />
7,5<br />
6,25<br />
5.5 Vermeidung von Schimmelpilzwachstum<br />
im Bereich von Wärmebrücken<br />
Bei Einhalten der Empfehlungen der DIN<br />
4108 Beiblatt 2 für die linienförmigen<br />
Wärmebrücken kann man davon ausgehen,<br />
dass diese thermisch optimierten<br />
Wärmebrücken bei sachgemäßer Nutzung<br />
des Gebäudes schimmelfrei bleiben. Ein<br />
gesonderter Nachweis muss nicht erfolgen.<br />
Gleiches gilt für Kanten zwischen Außenbauteilen<br />
mit gleichartigem Aufbau, die<br />
den Mindestwärmeschutz nach DIN 4108-<br />
2 einhalten. Bei allen davon abweichenden<br />
Anschlussdetails zwischen Bauteilen<br />
muss der Oberflächentemperaturfaktor<br />
5<br />
3,75<br />
2,5<br />
1,25<br />
0<br />
-1,25<br />
-2,5<br />
-3,75<br />
-5<br />
19
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
f Rsi im Bereich der Wärmebrücke im zweidimensionalen<br />
rechnerischen Nachweis<br />
mindestens 0,70 betragen. Zusätzlich zu<br />
den konstruktiven Maßnahmen ist zur Vermeidung<br />
von Schimmelpilzwachstum für<br />
eine gleichmäßige Beheizung zu sorgen<br />
und eine ausreichenden Belüftung der<br />
Räume sowie eine ausreichende Belüftung<br />
der Innenoberfläche der Außenbauteile sicherzustellen.<br />
20<br />
Grundsätzlich gilt: Das Schimmelrisiko<br />
an Wärmebrücken ist umso geringer,<br />
je besser die flächigen Bauteile wärmegedämmt<br />
sind. Dies gilt auch für<br />
die Sanierung bestehender Gebäude.<br />
Bei Innendämmungen ist eine gründliche<br />
VorabAnalyse der Feuchtesituation<br />
Pflicht.<br />
Durch schwere Vorhänge, Möblierung, Einbauschränke<br />
etc. wird der Wärmeübergang<br />
über Luftzirkulation und/oder Strahlungsaustausch<br />
zwischen der raumseitigen Außenwandoberfläche<br />
und (wärmeren) Innenbauteilen<br />
reduziert. Es kommt zu einem<br />
größeren Wärmeübergangswiderstand R si<br />
und einer niedrigeren Innenoberflächentemperatur.<br />
Die Gefahr der Tauwasserbildung<br />
steigt. Dies ist bei der <strong>Planung</strong> zu beachten.<br />
Der Einfluss von Schränken kann<br />
in einem äquivalenten Wärmeübergangswiderstand<br />
R si,äq berücksichtigt werden.<br />
R si,äq kann für thermische Berechnungen<br />
anstelle des üblichen Wärmeübergangswiderstands<br />
R si nach DIN 4108-2 verwendet<br />
werden und beinhaltet bereits den<br />
Wärmedurchlasswiderstand des Schranks.<br />
Für die Berechnung der raumseitigen<br />
Oberflächentemperatur können folgende<br />
äquivalente Wärmeübergangswiderstände<br />
verwendet werden [7]:<br />
Bereiche hinter Einbauschränken:<br />
Rsi,äq = 1 m²·K/W<br />
Bereiche hinter freistehenden Schränken:<br />
Rsi,äq = 0,5 m²·K/W<br />
Beispiel:<br />
Für eine Wand mit Mindestwärmeschutz<br />
nach DIN 4108-2 reduziert sich die innere<br />
Oberflächentemperatur, bei Ansatz der Klimabedingungen<br />
nach DIN 4108-2 Abschnitt 6,<br />
durch einen Einbauschrank von 15,8 °C<br />
(R si = 0,25 m²·K/W) auf 8,8 °C (R si,äq =<br />
1 m²·K/W) [7].<br />
Sollen Oberflächen- und Lufttemperaturen<br />
im konkreten Gebäude gemessen werden,<br />
um den Wärmeschutz an einer Wärmebrücke<br />
zu beurteilen, sind Langzeitmessungen<br />
erforderlich. Die Temperaturen werden maß-<br />
geblich durch die thermische Geschichte<br />
des Gebäudes, Wetter und Beheizung<br />
der vergangenen Tage, zufällige Luftströmungen<br />
etc. bestimmt. Kurzzeitmessungen<br />
und Infrarotthermografie werden für die<br />
Beurteilung von Wärmebrücken als nicht<br />
geeignet angesehen. Langzeitmessung<br />
der Oberflächentemperatur bedeutet hier<br />
die kontinuierliche Messung und Mittelung<br />
über in der Regel mindestens zwei Wochen<br />
bei einer Außentemperatur von � 5 °C (im<br />
Mittel über die Messperiode). Dabei sind<br />
gleichzeitig jeweils die innere und äußere<br />
Oberflächentemperatur in einem nicht besonnten<br />
Bereich, die Lufttemperatur und<br />
möglichst die Luftfeuchte zu erfassen und<br />
auszuwerten. Bei besonnten Bereichen<br />
sind nur die Nachtzeiträume oder bewölkte<br />
Tage zur Auswertung heranzuziehen.<br />
Messergebnisse über kürzere Zeit, gar nur<br />
über einige Minuten oder Sekunden als Momentanwerte<br />
können signifikant von den<br />
Langzeitmitteln abweichen, ohne dass dies<br />
in den Messergebnissen erkennbar wäre.<br />
Sie haben deshalb keine beweiskräftige<br />
Aussagekraft hinsichtlich der Einhaltung<br />
des Temperaturkriteriums. Langzeitmessungen<br />
der Raumluftfeuchte sollten über<br />
einen noch längeren Zeitraum erfolgen. Untersuchungen<br />
mittels Infrarotthermografie<br />
können Hinweise auf mögliche Wärmebrücken<br />
liefern und eignen sich zur Ortung von<br />
Fehlstellen in der Wärmedämmung.<br />
5.6 Rollladenkästen<br />
Einbau- und Aufsatz-Rollladenkästen weisen<br />
einen örtlich etwas erhöhten Wärmeverlust<br />
gegenüber einer Bauweise ohne Rollladenkasten<br />
auf. Ähnliches gilt für Vorsatzkästen,<br />
wenn dafür ein breiteres oberes Fensterprofil<br />
oder eine Rahmenaufdopplung eingesetzt<br />
wird, sowie für Mini-Aufsatzkästen. Dafür<br />
bieten Rollläden Vorteile wie Sichtschutz,<br />
Einbruchschutz, temporären Wärmeschutz<br />
nachts im Winter und Verschattung im Sommer,<br />
die ansonsten anderweitig erbracht<br />
werden müssen. Eine Alternative sind<br />
Klapp- oder Schiebeläden, da sie die Wärmedämmung<br />
nicht beeinträchtigen.<br />
Werden Rollladenkästen eingesetzt, werden<br />
sie beim wärmeschutztechnischen<br />
Nachweis in der Regel übermessen und<br />
ihre Fläche, je nach Kastenart, der Wand<br />
(Einbaukasten, Aufsatzkasten) oder dem<br />
Fenster (Mini-Aufsatzkasten, Vorsatzkasten)<br />
zugeschlagen. Diese Vorgehensweise<br />
stimmt mit der Behandlung in DIN 4108<br />
Beiblatt 2 überein. Eine Rahmenverbreiterung<br />
bei Vorsatzkästen sowie der Einfluss<br />
von Mini-Aufsatzkästen ist im U-Wert des<br />
Fensters zu berücksichtigen, der dann entsprechend<br />
anzupassen ist.<br />
Rollladenkästen − außer Vorsatzkästen −<br />
müssen nach der „Rollladenkastenrichtlinie“<br />
der Bauregelliste (BRL) 2008/1<br />
einen Wärmedurchlasswiderstand R $<br />
1,0 m²·K/W aufweisen, was einem U-Wert<br />
des Kastens von U � 0,85 W/(m²·K) entspricht.<br />
Zusammen mit dem Blendrahmen<br />
bzw. dem Sturzanschluss muss an jeder<br />
Stelle der Oberflächentemperaturfaktor<br />
f Rsi $ 0,70 eingehalten sein. Außerdem<br />
ist die Verwendung von mindestens normal<br />
entflammbaren Baustoffen (B2) vorgeschrieben.<br />
Rollladenkästen müssen<br />
auf dem Kasten, den Lieferpapieren oder<br />
in den technischen Unterlagen ein Ü-Zeichen<br />
tragen, mit dem der Hersteller −<br />
nach einer Überprüfung durch eine vom<br />
DIBt zugelassene Stelle − die Übereinstimmung<br />
mit der Rollladenkastenrichtlinie<br />
bestätigt. Aus DIN 4108-2 ergibt sich,<br />
dass zusätzlich an der schwächsten Stelle<br />
(normalerweise der Kastendeckel bzw.<br />
der Bereich über dem Blendrahmen) ein<br />
Wärmedurchlasswiderstand von R $ 0,55<br />
m²·K/W gegeben sein muss. Wenn im<br />
Rahmen eines EnEV-Nachweises mit dem<br />
verminderten pauschalen Wärmebrückenzuschlag<br />
∆U WB = 0,05 W/(m²·K) gerechnet<br />
werden soll, dann muss zusätzlich − neben<br />
allen anderen relevanten Wärmebrücken<br />
am Gebäude – der Rollladenkasten inklusive<br />
seiner Einbausituation der DIN 4108<br />
Beiblatt 2 entsprechen. Dafür darf der längenbezogene<br />
Wärmedurchgangskoeffizient<br />
(� -Wert), der für den jeweiligen Kasten<br />
in der Referenz-Einbausituation ermittelt<br />
wird, den im Beiblatt angegebenen Referenzwert<br />
nicht überschreiten.<br />
Wärmetechnisch gute Rollladenkästen<br />
haben eine den Rollraum gleichmäßig<br />
umlaufende Dämmung, die nicht zu dünn<br />
sein darf. Wärmetechnisch verbesserte<br />
Kästen beinhalten häufig abgeschrägte<br />
Rollraumecken und einen Dämmkeil auf<br />
dem Deckel. Günstig sind auch Kunststoff-<br />
statt Aluminiumschienen. Rollladenkästen<br />
für die Panzermontage von außen haben<br />
keinen Revisionsdeckel. Sie sind wärmetechnisch<br />
und hinsichtlich der Luftdichtheit<br />
günstiger zu bewerten als Kästen mit innen<br />
liegendem Revisionsdeckel. Kästen aus<br />
massiven Materialien sowie Kästen mit<br />
Verstärkungen aus Stahlblech weisen ein<br />
erhöhtes Schalldämmmaß auf.<br />
Die Einbausituation von Rollladenkästen<br />
im Wärmedämm-Verbundsystem (WDVS) ist<br />
als wärmetechnisch günstig zu bewerten.<br />
Meistens ist aufgrund der Dämmdicke des<br />
WDVS eine außenseitige Überdämmung<br />
des Kastens gewährleistet. Die Wärmebrückenwirkung<br />
der einbindenden Decke wird
durch das WDVS stark vermindert. Auf eine<br />
ausreichende Dämmdicke des Kastens<br />
nach oben zur Betondecke ist zu achten,<br />
um die Wärmeverluste an dieser Stelle zu<br />
minimieren. Analoges gilt für Rollladenkästen<br />
in zweischaligem Mauerwerk, wobei hier<br />
die Dämmschicht in der Regel nicht über die<br />
Außenseite des Kastens geführt wird. Bei<br />
schlanker tragender Innenschale und kleiner<br />
Dämmdicke steht für den Kasten nur wenig<br />
Platz zur Verfügung – entsprechend dünn ist<br />
häufig die Dämmdicke am Innenschenkel.<br />
Wärmetechnisch günstiger ist in diesem Fall<br />
die Verwendung eines Vorsatzkastens, der<br />
als so genannter Linksroller eingebaut wird.<br />
Der Vorsatzkasten tritt als gestalterisches<br />
Element in der Fassade auf.<br />
5.7 Einbaulage von Fenstern<br />
Generell ist es wärmetechnisch vorteilhaft,<br />
wenn das Prinzip der durchgehenden Dämmebene<br />
gleichmäßig überall eingehalten<br />
wird. Für den Fenstereinbau bedeutet dies<br />
bei KSFunktionswänden mit Wärmedämmverbundsystem<br />
bzw. Kerndämmung, dass<br />
das Fenster außen vor der tragenden Wand<br />
– d.h., in der Dämmebene – montiert wird<br />
(Bild 13). Dabei ist es ausreichend, wenn<br />
die Innenseite des Fensters flächenbündig<br />
mit der Außenseite der tragenden Wand ist.<br />
Als Befestigung am tragenden Mauerwerk<br />
kommen Laschen und/oder Winkel zum<br />
Einsatz. Außenseitig wird der Blendrahmen<br />
überdämmt. Diese Einbaulage reduziert<br />
die Wärmebrücken in der Fensterleibung<br />
erheblich.<br />
An der KSTragschale kann die Befestigung<br />
der Winkel oder Konsolanker einfach, sicher<br />
und wärmetechnisch optimiert erfolgen.<br />
Hierfür gibt es auch justierbare Lösungen,<br />
siehe Bild 14, bei dem das Ausrichten der<br />
Fenster in allen Raumrichtungen erfolgen<br />
kann. Die Einbauebene ist frei wählbar.<br />
Auskragungen bis 150 mm sind möglich.<br />
Die nachfolgenden Dichtungsmaßnahmen<br />
zwischen Blendrahmen und Mauerwerk<br />
werden durch die Montageschienen nicht<br />
behindert.<br />
Energetisch etwas ungünstiger als die<br />
Montage des Fensters in der Dämmebene<br />
ist die Montage des Fensters innerhalb<br />
der Rohbauöffnung, siehe Bild 15. Diese<br />
Fensterlage lässt aber eine einfache, sichere<br />
und dauerhafte Befestigung in der<br />
Rohbauöffnung mittels handelsüblicher<br />
Rahmendübel zu. Zu beachten ist hier,<br />
dass das Aussehen der Fassade durch<br />
die nur teilweise sichtbaren Blendrahmen<br />
beeinflusst wird. Der Einbau mit der Außenseite<br />
des Fensters flächenbündig mit der<br />
Innenseite der Verblendschale ist hinsicht<br />
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
Bild 13: Montage des Fensters in der Dämmebene (Innenseite des Fensters flächenbündig mit der Außenseite<br />
der tragenden Wand ist ausreichend) bei funktionsgetrennter Bauweise und Überdämmung des Blendrahmens<br />
lich der Wärmebrückenwirkung ungünstig<br />
und sollte vermieden werden.<br />
Die früher übliche Befestigung der Fenster<br />
mittels Rahmendübel in der Rohbauöffnung<br />
ist bei sehr leichten Hochlochziegeln<br />
mit dünnen Querstegen und großen<br />
Kammern unter Umständen nur mit langen<br />
Spezialschrauben möglich.<br />
Bild 14: Justierbare Fenstermontage in der Dämmebene.<br />
Bild 15: Montage des Fensters in der Mauerwerksebene (z.B. Außenseite des Fensters flächenbündig mit der<br />
Außenseite der tragenden Wand) bei funktionsgetrennter Bauweise und Überdämmung des Blendrahmens<br />
21<br />
Bild: SFS intec
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
6. WÄRMEBRÜCKENVERMEIDUNG IN<br />
KALKSANDSTEINMAUERWERK<br />
6.1 Wärmebrückenvermeidung mit<br />
KSWärmedämmsteinen<br />
Über 100 Detaillösungen mit zahlreichen<br />
Varianten für die Vermeidung bzw. Verminderung<br />
von Wärmebrücken in Kalksandstein-Mauerwerk<br />
finden sich im Wärmebrückenkatalog<br />
Kalksandstein in den<br />
KS-Internetseiten [6]. Hier sei exemplarisch<br />
die Wärmebrückenverminderung am<br />
Kellerdeckenanschluss mit Hilfe von KS-<br />
Wärmedämmsteinen dargestellt:<br />
Der Kellerdeckenanschluss bei funktionsgetrennter<br />
Bauweise (Kalksandsteinmauerwerk<br />
mit Wärmedämmverbundsystem)<br />
wird mit und ohne wärmetechnisch<br />
optimiertem Kalksandstein (KS-Wärmedämmstein)<br />
als erster Steinlage auf der<br />
Kellerdecke untersucht. Damit wird die<br />
Verringerung der Wärmeverluste bei Anwendung<br />
des Prinzips der umlaufenden<br />
Dämmebene dargestellt. Die Außenwand<br />
wird mit einem Wärmedämmverbundsystem<br />
der Dicke 16 cm gedämmt, im Erdreich<br />
beträgt die Dämmdicke der Perimeterdämmung<br />
noch 6 bzw. 12 cm und die<br />
Dämmdicke auf der Kellerdecke 12 cm.<br />
Der Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit<br />
des KS-Wärmedämmsteins beträgt<br />
0,33 W/(m·K). Die verwendeten Materialien<br />
und die Abmessungen der Bauteile<br />
sind in Bild 16 dargestellt. Bild 17 zeigt<br />
den Temperaturverlauf an der Anschlussstelle.<br />
In Bild 18 sind die vorhandenen<br />
längenbezogenen Wärmedurchgangskoeffizienten<br />
für den untersuchten Bauteilanschluss<br />
aufgelistet.<br />
Durch die Verwendung des wärmetechnisch<br />
optimierten Kalksandsteins (KS-<br />
Wärmedämmsteins), der gleichzeitig<br />
sehr druckfest ist, kann das Prinzip der<br />
umlaufenden Dämmebene am Keller-<br />
Bild 16 (oben): Schnittzeichnung des Anschlussdetails<br />
SockelKellerdecke (unbeheizter Keller), KS<br />
Funktionswand mit WDVS und KSWärmedämmstein;<br />
Kellerdecke innengedämmt (oben gedämmt).<br />
Bild 17 (Mitte): Temperaturverlauf am Anschlussdetail<br />
SockelKellerdecke, mit KSWärmedämmstein.<br />
Rote Farben entsprechen hohen Temperaturen, blaue<br />
und violette Farben niedrigen.<br />
Bild 18 (unten): Längenbezogene Wärmedurchgangskoeffizienten<br />
� am Anschlussdetail SockelKellerdecke,<br />
mit KSWärmedämmstein als erster Steinlage<br />
auf der Kellerdecke. Die vorhandenen � Werte<br />
können für verschiedene Kombinationen (z.B. mit<br />
KSWärmedämmstein (l = 0,30 bzw. 0,33 W/(m·K))<br />
und ohne KSWärmedämmstein (l = 0,99 W/(m·K))<br />
direkt abgelesen werden (Temperaturfaktor f x = 0,5).<br />
22
deckenanschluss auch bei großen Gebäuden<br />
annähernd eingehalten werden.<br />
Dies führt zu einer deutlichen Verbesserung<br />
der Wärmebrückensituation. Im<br />
betrachteten Beispiel wird der längenbezogene<br />
Wärmedurchgangskoeffizient �<br />
des Anschlussdetails Sockel-Kellerdecke<br />
von 0,15 W/(m·K) ohne KS-Wärmedämm-<br />
stein um gut 40 % auf 0,085 W/(m·K) mit<br />
KS-Wärmedämmstein verbessert.<br />
6.2 Einfluss von mechanischen Befestigungsmitteln<br />
und Mauerwerksankern<br />
Werden mechanische Befestigungselemente<br />
verwendet, z.B. Anker zwischen<br />
Mauerwerksschalen (Bild 19), ist ggf. eine<br />
Korrektur des U-Werts erforderlich. Dies ist<br />
vor allem bei gut gedämmten <strong>Konstruktion</strong>en<br />
der Fall, Tafel 10. Im Anhang D.3 der<br />
DIN EN ISO 6946 findet sich ein einfaches<br />
Näherungsverfahren für diese Korrektur.<br />
Bei Befestigungselementen, die an beiden<br />
Enden an Metallteile angrenzen, kann<br />
dieses Verfahren jedoch nicht eingesetzt<br />
werden. In solchen Fällen muss der Einfluss<br />
der Befestigungsteile mittels dreidimensionaler<br />
Wärmebrückenberechnungen<br />
nach DIN EN ISO 10211 untersucht werden.<br />
Numerische Verfahren werden auch<br />
empfohlen, wenn höhere Anforderungen an<br />
die Genauigkeit bestehen. Keine Korrektur<br />
ist erforderlich für<br />
● Mauerwerksanker, die eine leere Luftschicht<br />
überbrücken,<br />
● Mauerwerksanker zwischen einer Mauerwerkschale<br />
und einem Holzständer,<br />
● oder wenn die Wärmeleitfähigkeit eines<br />
Teils oder des ganzen Befestigungsteils<br />
kleiner als 1 W/(m·K) ist.<br />
Das bedeutet, dass sowohl bei Kerndämmung<br />
als auch bei zweischaligem<br />
Mauerwerk mit Hinterlüftungsebene bzw.<br />
vorgehängter hinterlüfteter Fassade (VHF)<br />
der U-Wert um den Verankerungseinfluss<br />
korrigiert werden muss. Die Luftschichten<br />
(Fingerspalt bzw. Hinterlüftungsebene)<br />
werden nicht zur Dicke der Dämmschicht<br />
hinzugezählt.<br />
Vor allem bei großen Dämmdicken bei<br />
zweischaligem Mauerwerk steigt die<br />
Ankeranzahl pro m 2 und damit der Wärmeverlust<br />
durch die Summe der Anker<br />
an. Tafel 10 listet am Beispiel von Ankern<br />
mit einem punktbezogenen Wärmedurchgangskoeffizient<br />
� = 0,00075 W/K auf,<br />
bis zu welcher Anzahl an Luftschichtankern<br />
pro m² Wandfläche keine Korrektur des<br />
U-Werts erforderlich ist.<br />
Innenputz<br />
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
tragende KS-Innenschale<br />
Dämmplatten<br />
Anker aus nicht rostendem Stahl<br />
DIN 17440 mit Klemm- und<br />
Abtropfscheibe<br />
KS-Verblender<br />
Bild 19: Systemaufbau zweischaliges Mauerwerk mit Kerndämmung und Mauerwerksanker<br />
Tafel 10: Ankerdichte 1) , die ohne U-Wert-Korrektur für den Ankereinfluss möglich ist, für verschiedene U-Werte<br />
der ungestörten Wand. Bei einer höheren Ankerdichte oder bei Ankern mit höherem �-Wert ist der Einfluss der<br />
Anker im U-Wert zu berücksichtigen.<br />
U-Wert der Wand<br />
(ungestörter Bereich)<br />
6.3 Wärmebrückenwirkung von Konsolen<br />
und Ankern bei vorgehängten hinterlüfteten<br />
Fassaden<br />
Bei vorgehängten hinterlüfteten Fassaden<br />
(VHF) wird die Dämmschicht in regelmäßigen<br />
Abständen von den Befestigungsteilen<br />
der vorgehängten Fassade durchstoßen.<br />
Je nach Art der Fassade und Ausbildung<br />
der Befestigungsteile können dadurch<br />
nennenswerte Wärmebrückeneffekte entstehen.<br />
Bereits wenige Anker pro m² können<br />
eine Erhöhung des U-Werts um 0,1 bis<br />
0,2 W/(m²·K) oder mehr zur Folge haben.<br />
Generell ist zu empfehlen, thermisch getrennte<br />
Befestigungsteile einzusetzen oder<br />
beim Anbringen der Befestigungsteile dafür<br />
zugelassene thermische Trennlagen zwischen<br />
Konsole und Wand einzulegen.<br />
Bei der Beurteilung der Wärmebrücken<br />
von VHF ist zu unterscheiden zwischen<br />
den regelmäßig wiederkehrenden, systembedingten<br />
Wärmebrücken durch Verankerungselemente<br />
und den linienförmigen<br />
Wärmebrückeneinfluss durch die Luftschichtanker<br />
ohne U-Wert-Korrektur bis zu (max.<br />
3 % des U-Werts der ungestörten Wand)<br />
Ankerdichte 1) ohne<br />
U-Wert-Korrektur bis zu<br />
[W/(m²·K)] [W/(m²·K)] [Stück/m²]<br />
≥ 0,125 0,0038 5<br />
≥ 0,150 0,0045 6<br />
≥ 0,175 0,0053 7<br />
≥ 0,200 0,0060 8<br />
≥ 0,225 0,0068 9<br />
1) Anzahl an Luftschichtankern pro m² bei zweischaligem Mauerwerk (Edelstahlanker, d = 4 mm mit �-Wert<br />
0,00075 W/K).<br />
Wärmebrücken an den Anschlüssen an<br />
benachbarte Bauteile (z.B. bei Fensterleibungen<br />
und an den Rändern der VHF).<br />
Die Wärmebrücken durch Konsolen und Anker<br />
sind in den U-Wert der Wandfläche mit<br />
der vorgehängten hinterlüfteten Fassade<br />
einzurechnen, damit der Wärmebedarf des<br />
Gebäudes zutreffend berechnet werden<br />
kann. Die Berücksichtigung im U-Wert der<br />
Wand mit VHF kann explizit mittels der Anzahl<br />
der Verankerungen und deren � - bzw.<br />
� -Werten erfolgen, sofern die linien- bzw.<br />
punktbezogenen Wärmedurchgangskoeffizienten<br />
der Befestigungsteile bekannt sind<br />
oder vom Hersteller angegeben werden.<br />
Die Richtlinie „Bestimmung der wärmetechnischen<br />
Einflüsse von Wärmebrücken<br />
bei vorgehängten hinterlüfteten Fassaden“<br />
[8] stellt entsprechende Werte für typische<br />
Verankerungssysteme zur Verfügung und<br />
bietet Bemessungsdiagramme zur Berücksichtigung<br />
verschiedener Verankerungssysteme.<br />
23
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
6.4 Vergleich der Wärmebrückenwirkung<br />
der Befestigung bei typischen Wandaufbauten<br />
Dieser Abschnitt vergleicht verschiedene<br />
sehr gut gedämmte Außenwandkonstruktionen<br />
mit typischen punktförmigen Wärmebrücken<br />
miteinander. Ausgangspunkt<br />
ist jeweils eine sehr gut wärmegedämmte<br />
Kalksandstein-<strong>Konstruktion</strong>, die aus einer<br />
tragende Innenschale aus Kalksandsteinen<br />
hoher Rohdichte (Dicke 17,5 cm/RDK<br />
= 2,0/l = 1,1 W/(m·K)) und einer 20 cm<br />
dicken Wärmedämmung mit einem Bemessungswert<br />
der Wärmeleitfähigkeit von<br />
0,032 W/(m·K) besteht. Die <strong>Konstruktion</strong>en<br />
unterscheiden sich in ihrem äußeren<br />
Aufbau und in den Befestigungsteilen.<br />
a) Zweischaliges Mauerwerk<br />
Betrachtet wird ein Aufbau mit Kalksandstein-Verblendmauerwerk<br />
der Dicke<br />
11,5 cm als Kerndämmung (ohne Hinterlüftung<br />
der Außenschale). Pro m 2 werden<br />
9 Drahtanker aus Edelstahl in die tragende<br />
Wand gesetzt. Die Anker haben den Durchmesser<br />
4 mm und werden in beiden Mauerwerksschalen<br />
mit einer Einbindetiefe von<br />
jeweils 50 mm verankert.<br />
b) Geklebtes Wärmedämm-Verbundsystem<br />
Bei tragfähigem, ebenen Untergrund (Ebenheitsabweichung<br />
bis 1 cm) ist der Einsatz<br />
verklebter Systeme möglich. Dies ist nicht<br />
nur besonders wirtschaftlich, sondern vermeidet<br />
auch Wärmebrücken durch Befestigungselemente.<br />
24<br />
Ein ausschließlich geklebtes Wärmedämm-Verbundsystem,<br />
wie es üblicherweise<br />
auf KS-Mauerwerk ausgeführt<br />
wird, weist keine punktförmigen<br />
Wärmebrücken auf.<br />
c) Gedübeltes Wärmedämm-Verbundsystem<br />
Das berechnete Wärmedämm-Verbundsystem<br />
ist ein gedübeltes System mit handelsüblichen<br />
Kunststoffdübeln mit einem<br />
Einstufungswert für � von 0,002 W/K. Da<br />
für die Einstufung von Dübeln der höchste<br />
� -Wert bei verschiedenen WDVS-Dicken<br />
herangezogen wird, kann der tatsächlich<br />
für eine Dämmdicke von 20 cm vorliegende<br />
Wärmeverlust eines Dübels geringer<br />
sein als der Einstufungswert. Die mit dem<br />
Einstufungswert berechneten, zusätzlichen<br />
Wärmeverluste liegen demnach auf der sicheren<br />
Seite. Angenommen wird eine mittlere<br />
Dübelanzahl von 4,5 Dübeln pro m 2 .<br />
d) + e) Vorgehängte hinterlüftete Fassade<br />
(VHF)<br />
Es werden zwei Systeme betrachtet – eines<br />
mit einer Tragkonstruktion aus verzinktem<br />
Stahl (d) und eines mit einer Aluminium-<br />
Tragkonstruktion (e). Beide Systeme werden<br />
für das Rastermaß 0,75 x 0,75 m<br />
berechnet, das entspricht einer mittleren<br />
Befestigeranzahl von 1,78 Stück pro m 2 .<br />
Die Konsole wird durch ein L-Profil gebildet<br />
und ist 60 mm lang. Die Schenkellänge beträgt<br />
50 mm an der Wandoberfläche und<br />
190 mm in der Dämmebene. Außenseitig<br />
befindet sich ein Winkelprofil zur Befestigung<br />
der Fassadenplatten. Die Schenkellänge<br />
beträgt beidseitig 45 mm. Dieses<br />
Profil wird als durchgehendes Profil betrachtet,<br />
was bedeutet, dass sich an der<br />
Fassade alle 75 cm ein Winkelprofil befindet,<br />
das horizontal verläuft. Außenseitig<br />
wird auf diesem Profil eine Natursteinfassade<br />
der Dicke 4 cm angebracht. Zwischen<br />
dem an der tragenden Wand anliegenden<br />
Schenkel der Konsole und der Wandoberfläche<br />
wird eine thermische Trennung der<br />
Dicke 6 mm angeordnet. Die thermische<br />
Trennung besteht aus einem geschlossenzelligen<br />
PVC-Hartschaum und wird nur<br />
durch die zur Befestigung der Konsole<br />
notwendige Schraube unterbrochen. Eingesetzt<br />
werden Schrauben M8 aus Edelstahl<br />
mit der Verankerungslänge 50 mm. Die<br />
beiden Systeme unterscheiden sich nicht<br />
nur in ihrem konstruktiven Material, sondern<br />
auch in der Dicke der eingesetzten<br />
Profile. Die Aluminiumkonsole ist 4 mm<br />
dick, die Stahlkonsole hingegen nur 2 mm.<br />
An den Winkelprofilen ist der Unterschied<br />
mit 1,5 mm bei Stahl gegenüber 2 mm bei<br />
Aluminium nicht sehr groß. Zu beachten ist<br />
jedoch die bei Aluminium mit 160 W/(m·K)<br />
gegenüber Stahl mit 50 W/(m·K) deutlich<br />
größere Wärmeleitfähigkeit.<br />
In Tafel 11 sind für die Dämmdicke 20 cm<br />
die U-Werte der verschiedenen <strong>Konstruktion</strong>en<br />
mit und ohne punktförmige Wärmebrücken<br />
aufgetragen. Der angegebene<br />
Unterschied ∆U ist die aufgrund der Wärmebrückeneffekte<br />
der Befestigungsmittel<br />
zusätzlich auftretende Erhöhung des (ungestörten)<br />
Wärmedurchgangskoeffizienten<br />
U. Diese Erhöhung ist im U-Wert zu berücksichtigen,<br />
wenn sie größer als 3 % des<br />
U-Werts ohne Befestigungsmittel ist.<br />
Bild 20 zeigt die Wärmestromdichten an<br />
der Profilen bei der berechneten VHF-<strong>Konstruktion</strong><br />
mit Aluminiumprofilen.<br />
Das ausschließlich geklebte Wärmedämm-<br />
Verbundsystem weist keine punktförmigen<br />
Wärmebrücken auf, daher ist keine Kor-<br />
Rote und gelbe Farben zeigen eine hohe örtliche Wärmestromdichte an, blaue und violette Farben eine niedrige.<br />
Nicht dargestellt sind die Dämmschicht und die Fassadenplatten aus Naturstein. Trotz der Hinterlüftung<br />
fließt auch durch die Natursteinfassade ein nennenswerter Wärmestrom ab. Deutlich sichtbar werden die<br />
sehr hohen Wärmestromdichten in der Metallkonstruktion, z. B. dort, wo sie die <strong>Konstruktion</strong> verlassen (vor<br />
allem am Winkelprofil). Die Fassade wirkt somit als Kühlkörper für die punktförmige Wärmebrücken durch<br />
die Befestiger und verstärkt deren Wirkung.<br />
Bild 20: Vorgehängte hinterlüftete Fassade mit Aluminiumschienen: Wärmestromdichten an der Aluminiumschiene<br />
und an der tragenden Innenschale aus Kalksandsteinen.
ektur für Befestigungsteile erforderlich.<br />
Wie zu erwarten, ergibt sich bei den <strong>Konstruktion</strong>en<br />
mit Befestigungselementen für<br />
die Luftschichtanker der geringste Einfluss<br />
auf den U-Wert (hier: +4,7 %). Doch<br />
auch hier ist bereits das 3 %-Kriterium<br />
der DIN EN ISO 6946 überschritten, bis<br />
zu dem der Ankereinfluss vernachlässigt<br />
werden darf. Ursache dafür ist der niedrige<br />
U-Wert der Ausgangswand sowie die<br />
hohe Dübelanzahl. Die U-Wert-Erhöhung<br />
ist mit 0,007 W/(m²·K) allerdings so gering,<br />
dass sie in einigen Fällen − je nach<br />
U-Wert der Ausgangswand, aber nicht im<br />
gezeigten Beispiel − innerhalb der Rundungsgenauigkeit<br />
liegt. Damit würde sich<br />
<strong>Konstruktion</strong> Dämmdicke<br />
(l = 0,032<br />
W/(m·K))<br />
Zweischaliges Mauerwerk mit<br />
Edelstahl-Dübelankern, d = 4 mm<br />
(außenseitig 11,5 cm KS-Ver-<br />
blender mit l = 1,1 W/(m·K))<br />
Geklebtes Wärmedämm-<br />
Verbundsystem<br />
(außenseitig 0,5 cm Kunstharzputz<br />
mit l = 0,70 W/(m·K))<br />
Gedübeltes Wärmedämm-<br />
Verbundsystem mit Kunststoffdübeln<br />
� = 0,002 W/K<br />
(außenseitig 0,5 cm Außenputz<br />
mit l =0,70 W/(m·K))<br />
Vorgehängte hinterlüftete<br />
Fassade – verzinkter Stahl<br />
(außenseitig 2 cm Hinterlüftung<br />
und 4 cm Naturstein mit<br />
l = 3,5 W/(m·K))<br />
Vorgehängte hinterlüftete<br />
Fassade – Aluminium<br />
(außenseitig 2 cm Hinterlüftung<br />
und 4 cm Naturstein mit<br />
l = 3,5 W/(m·K))<br />
selbst bei Berücksichtigung des Wärmebrückeneinflusses<br />
kein anderer U-Wert<br />
ergeben. Beim gedübelten WDVS mit 4,5<br />
Dübeln pro m 2 beträgt die U-Wert-Erhöhung<br />
mit hier 6 % etwas mehr als bei den Luftschichtankern.<br />
Besser eingestufte Dübel<br />
für WDVS würden zu einem geringeren<br />
Wärmebrückeneinfluss führen.<br />
Sehr deutlich erhöhen die beiden Tragkonstruktionen<br />
für die vorgehängte hinterlüftete<br />
Natursteinfassade den U-Wert der<br />
ungestörten Bauteilfläche: Die Stahl-Tragkonstruktion<br />
erhöht den U-Wert hier um gut<br />
20 % von 0,15 auf 0,18 W/(m²·K). Aluminium<br />
als Material für die Tragkonstruktion<br />
Tafel 11: Vergleich von <strong>Konstruktion</strong>en mit punktförmigen Wärmebrücken: Einfluss auf den U-Wert 1) .<br />
U-Wert ohne<br />
Wärmebrücken<br />
Ankeranzahl<br />
n<br />
� -Wert<br />
eines<br />
Ankers/<br />
Dübels<br />
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
Wärmebrückeneinfluss<br />
∆U (= n·�)<br />
U-Wert mit<br />
Wärmebrücken<br />
[cm] [W/(m²·K)] [1/m 2 ] [W/K] [W/K] [%] [W/(m²·K)]<br />
20 0,15<br />
(0,149)<br />
20 0,15<br />
(0,151)<br />
20 0,15<br />
(0,151)<br />
20 0,15<br />
(0,150)<br />
20 0,15<br />
(0,150)<br />
erhöht den U-Wert hier um gut 45 % auf<br />
0,22 W/(m²·K).<br />
Die Beispiele dokumentieren klar, welchen<br />
Einfluss die konstruktionsbedingten Wärmebrücken<br />
haben. Bereits kleine � -Werte<br />
punktueller Wärmebrücken und niedrige<br />
Anker- bzw. Dübeldichten können zu einem<br />
nennenswerten Anstieg des Wärmetransports<br />
führen. Vor allem bei vorgehängten<br />
hinterlüftenden Fassaden ist der Wärmebrückeneinfluss<br />
der Befestigungen im<br />
U-Wert der Wandfläche zu berücksichtigen,<br />
um den Wärmebedarf des Gebäudes mit<br />
zutreffenden U-Werten richtig berechnen<br />
zu können.<br />
9 0,00075 0,007 4,7 0,16<br />
(0,156)<br />
0 --- --- --- 0,15<br />
(0,151)<br />
4,5 0,002 0,009 6,0 0,16<br />
(0,160)<br />
1,78 0,018 0,032 21 0,18<br />
(0,182)<br />
1,78 0,040 0,071 47 0,22<br />
(0,221)<br />
Wandaufbau: 1 cm Innenputz mit l = 0,51 W/(m·K); 17,5 cm KS-Tragschale RDK 2,0 mit l = 1,1 W/(m·K); 20 cm Wärmedämmung mit<br />
l = 0,032 W/(m·K); außenseitig KS-Verblender bzw. Putz bzw. hinterlüftete Natursteinfassade<br />
1) U-Werte werden als Endergebnis auf zwei wertanzeigende Stellen gerundet. Als Zwischenergebnis (z.B. für die Berechnung von �-Werten) erfolgt zusätzlich die<br />
Angabe der U-Werte mit drei wertanzeigenden Stellen in Klammern.<br />
25
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
7. KLIMABEDINGTER FEUCHTESCHUTZ<br />
Aus hygienischen Gründen und aus Komfortgründen<br />
sind behagliche, trockene<br />
Räume anzustreben. Feuchte Wände und<br />
Decken können zu Schimmelpilzwachstum<br />
führen, was nicht nur unschön, sondern<br />
auch aufgrund der möglichen toxischen<br />
Wirkungen und Allergien zu vermeiden ist.<br />
In Räumen mit feuchten Bauteilen ist ein<br />
behagliches Raumklima kaum erreichbar.<br />
Deshalb ist der Schutz der Außenbauteile<br />
gegen Feuchtigkeit eine wichtige bauphysikalische<br />
Aufgabe:<br />
● Die Baukonstruktion muss über einen<br />
ausreichenden konstruktiven Schutz<br />
vor Regen- oder Schlagregen und vor<br />
aufsteigender Feuchte verfügen.<br />
● Der Schutz gegen Oberflächenkondensat<br />
auf der Raumseite erfolgt durch<br />
einen ausreichenden Wärmeschutz in<br />
der Fläche und im Bereich von Wärmebrücken.<br />
● Der Schutz gegen eine dampfförmige<br />
Feuchtebeanspruchung und unzulässige<br />
Tauwasserbildung im Inneren des<br />
Bauteils erfolgt konstruktiv z.B. durch<br />
eine angepasste Schichtenfolge oder<br />
durch raumseitig diffusionshemmende<br />
Schichten.<br />
● Die luftdichte <strong>Ausführung</strong> der Bauteile<br />
und Anschlusspunkte stellt sicher,<br />
dass es nicht zu einer Durchströmung<br />
der <strong>Konstruktion</strong> mit warmer, feuchter<br />
Raumluft und zu Kondensatbildung im<br />
Bauteilinneren kommt.<br />
● Bei Neubauten muss eventuell vorhandene<br />
Baufeuchte in der Anfangsphase<br />
durch erhöhtes Heizen und Lüften abgeführt<br />
werden, um Tauwasser- oder Schimmelpilzbildung<br />
zu vermeiden. Üblicherweise<br />
rechnet man mit einer Zeitdauer von<br />
etwa zwei Jahren, bis die Baufeuchte aus<br />
massiven Bauteilen ausgetrocknet ist.<br />
26<br />
Zweischaliges KS-Mauerwerk mit<br />
Wärmedämmung (Luftschicht + Wärmedämmung;<br />
Kerndämmung) und<br />
einschaliges KS-Mauerwerk mit WDVS<br />
oder hinterlüfteter Außenwandbekleidung<br />
sind ohne weiteren Nachweis für<br />
alle Schlagregenbeanspruchungsgruppen<br />
der DIN 4108-3 geeignet.<br />
7.1 Diffusion von Wasserdampf<br />
In bewohnten Räumen wird der Luft ständig<br />
Feuchte zugeführt. Die Raumluftfeuch-<br />
te hängt wesentlich von der Zahl der<br />
Bewohner, von der Wohnungsgröße und<br />
von der Wohnungsnutzung ab. Hohe Belegungsdichte,<br />
freies Wäschetrocknen, viele<br />
Pflanzen, viele Haustiere etc. führen zu einer<br />
hohen Raumluftfeuchte. Bei üblichem<br />
Wohnverhalten können in Abhängigkeit<br />
von der Haushaltsgröße und der Nutzung<br />
täglich zwischen etwa zwei und neun Liter<br />
Wasser als Wasserdampf pro Wohnung<br />
freigesetzt werden (Bild 22).<br />
Außenwände, die atmen, gibt es nicht.<br />
Die anfallende nutzungsbedingte<br />
Feuchte muss durch Lüftung abgeführt<br />
werden. Im Vergleich zur Lüftung<br />
ist ein Feuchtetransport durch<br />
die Außenwände infolge Diffusion<br />
verschwindend gering und trägt zur<br />
Feuchteabfuhr nur unwesentlich bei<br />
(einige wenige Prozent selbst bei sehr<br />
diffusionsoffener Bauweise).<br />
Unter Wasserdampfdiffusion ist der Transport<br />
gasförmigen Wassers durch den<br />
Feststoff von Bauteilen zu verstehen.<br />
Antreibendes Potential sind die unterschiedlichen<br />
Wasserdampfteildrücke zu<br />
beiden Seiten der Bauteile, die durch die<br />
verschiedenen klimatischen Bedingungen<br />
innen und außen entstehen. Wasserdampfdiffusion<br />
erfolgt in der Regel vom<br />
beheizten Bereich nach außen. Obwohl<br />
die Massenströme klein sind, kann es bei<br />
ungünstiger Schichtenfolge oder fehlenden<br />
diffusionshemmenden Schichten auf der<br />
Warmseite der Dämmebene zu einem Tauwasserausfall<br />
innerhalb der <strong>Konstruktion</strong><br />
kommen, der sich über die Winterperiode<br />
zu unzulässiger Größe aufsummiert. Der<br />
Nachweis des ausreichenden Schutzes<br />
gegen Tauwasserbildung im Bauteilinneren<br />
erfolgt nach dem so genannten Glaserverfahren<br />
der DIN 4108-3 bzw. nach<br />
dem vergleichbaren Verfahren der DIN<br />
EN 13788. Diese Verfahren beruhen auf<br />
Dampfdiffusionsberechnungen mit speziell<br />
fixierten Randbedingungen für Tau-<br />
und Verdunstungsperioden. Vor allem das<br />
Glaserverfahren hat sich als einfaches,<br />
„auf der sicheren Seite“ liegendes Bewertungsverfahren<br />
bewährt, insbesondere bei<br />
Bauteilen und Baustoffen, bei denen Sorptions-<br />
und Kapillareffekte keine besondere<br />
Rolle spielen. Beide Verfahren sind auf<br />
eindimensionale Problemstellungen beschränkt.<br />
Die Standardrandbedingungen<br />
sind der DIN 4108-3 zu entnehmen bzw.<br />
nach DIN EN 13788 festzulegen.<br />
7.2 Bauteile, für die kein rechnerischer<br />
Tauwassernachweis erforderlich ist<br />
In DIN 4108-3 sind Wand- und Dachbauteilen<br />
angegeben, deren feuchtetechnische<br />
Funktionsfähigkeit aus der Erfahrung bekannt<br />
ist und für die kein weiterer Nachweis<br />
des ausreichend niedrigen Tauwasserausfalls<br />
erforderlich ist.<br />
Einschalige KS-Außenwände, zweischalige<br />
KS-Außenwände mit außen<br />
liegender Wärmedämmung, KS-Außenwände<br />
mit WDVS und KS-Kellerwände<br />
mit Perimeterdämmung sind<br />
hinsichtlich der Wasserdampfdiffusion<br />
unkritisch und bedürfen keines Nachweises<br />
für den Tauwasserausfall im<br />
Inneren des Bauteils (DIN 4108-3).<br />
Kalksandstein-Außenwände, deren feuchtetechnische<br />
Funktionsfähigkeit aus der<br />
Erfahrung bekannt ist und für die hin-<br />
Bild 21: Feuchtetransport aus Räumen findet zu 98 % über Lüftung und nur zu 2 % durch Diffusion statt.
sichtlich der Wasserdampfdiffusion kein<br />
weiterer rechnerischer Tauwassernachweis<br />
erforderlich ist, nach DIN 4108-3<br />
(Auswahl):<br />
● Außenwände aus einschaligem Mauerwerk,<br />
verputzt<br />
● Außenwände aus zweischaligem Mauerwerk,<br />
verputzt, mit Kerndämmung<br />
oder Wärmedämmung und Luftschicht<br />
oder nur mit Luftschicht<br />
● Außenwände aus Mauerwerk, raumseitig<br />
verputzt, mit hinterlüfteter Außenwandbekleidung<br />
● Außenwände aus Mauerwerk, verputzt,<br />
mit WDVS<br />
● Außenwände aus Mauerwerk, verputzt,<br />
außenseitig mit angemörtelten Bekleidungen<br />
mit mindestens 5 % Fugenanteil<br />
● perimetergedämmte Kelleraußenwände<br />
aus einschaligem Mauerwerk<br />
● Wände in Holzbauart mit Mauerwerk-<br />
Vorsatzschale und raumseitiger Schicht<br />
mit s d $ 2 m<br />
Dächer (Auswahl):<br />
● Nicht belüftete Dächer mit einer belüfteten<br />
Dachdeckung und einer Wärmedämmung<br />
zwischen, unter und/oder<br />
über den Sparren bedürfen keines<br />
rechnerischen Tauwassernachweises,<br />
wenn die s d -Werte der Schichten auf<br />
der Innen- und der Außenseite der Wärmedämmung<br />
in folgenden Verhältnissen<br />
zueinander stehen:<br />
s d,e � 0,1 m und s d,i $ 1,0 m<br />
s d,e � 0,3 m und s d,i $ 2,0 m<br />
s d,e � 0,3 m und s d,i $ 6 · s d,e<br />
Dabei bezeichnet s d,e die Summe der<br />
wasserdampfdiffusionsäquivalenten Luftschichtdicken<br />
aller Schichten zwischen<br />
der Kaltseite der Wärmedämmung und<br />
der äußeren Hinterlüftung und s d,i die<br />
Summe der wasserdampfdiffusionsäquivalenten<br />
Luftschichtdicken aller<br />
Schichten zwischen der Warmseite der<br />
Wärmedämmung und der Raumluft.<br />
7.3 Kennwerte für die Wasserdampf-<br />
Diffusion<br />
Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl µ:<br />
Der Widerstand, den ein Baustoff der Diffusion<br />
von Wasserdampf entgegensetzt,<br />
Atemluft Atemluft und Atemluft Pflanzen und Pflanzen und Pflanzen<br />
1 bis 2 1 Liter/Tag bis 2 1 bis Liter/Tag bis 3 2 Liter/Tag Liter/Tag<br />
Kochen Kochen<br />
Kochen<br />
ca. 2 ca. Liter/Tag ca. 2 2 Liter/Tag<br />
ca. 2 Liter/Tag<br />
Bild 22: Entstehung von Wasserdampf in einem 4-Personen-Haushalt<br />
wird durch die Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl<br />
µ beschrieben. Sie gibt<br />
an, um wieviel höher der Widerstand eines<br />
Stoffes gegenüber Wasserdampfdiffusion<br />
ist als der Widerstand einer gleich dicken,<br />
ruhenden Luftschicht. Die Wasserdampf-<br />
Diffusionswiderstandszahl µ ist bei definierten<br />
Bedingungen eine Stoffkonstante.<br />
Richtwerte für µ finden sich in DIN V 4108-4<br />
und in DIN EN 12524 (die zukünftig in<br />
DIN EN ISO 10456 aufgehen soll). Es<br />
sind die für die Tauperiode ungünstigeren<br />
µ-Werte anzuwenden, welche dann<br />
auch für die Verdunstungsperiode beizubehalten<br />
sind (Bild 23). Für außenseitig<br />
auf Bauteilen bzw. außenseitig<br />
von Wärmedämmungen vorhandene<br />
Schichten mit meßtechnisch ermittelten<br />
s d -Werten kleiner als 0,1 m ist in der Berechnung<br />
als s d -Wert 0,1 m anzusetzen,<br />
um eine mögliche Messunsicherheit bei<br />
kleinen s d -Werten aufzufangen.<br />
Wasserdampfdiffusionsäquivalente Luftschichtdicke<br />
s d : Das Verhalten von<br />
Baustoffschichten hinsichtlich Wasserdampfdiffusion<br />
wird durch die wasserdampfdiffusionsäquivalenteLuftschichtdicke<br />
s d charakterisiert. Sie drückt aus,<br />
wie dick eine ruhende Luftschicht sein<br />
müsste, um den gleichen Widerstand gegen<br />
Wasserdampfdurchgang zu haben wie<br />
die betrachtete Bauteilschicht (Bild 24).<br />
Der s d -Wert ist das Produkt aus der Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl<br />
µ<br />
des Materials und der Dicke d der betrachteten<br />
Schicht. Als diffusionsoffene<br />
Schicht bezeichnet man eine Bauteilschicht<br />
mit einem s d -Wert von weniger<br />
als 0,5 m; s d -Werte zwischen 0,5 und<br />
1.500 m kennzeichnen eine diffusionshemmende<br />
Schicht, und bei s d -Werten<br />
oberhalb von 1.500 m spricht man von<br />
einer diffusionsdichten Schicht. Die früher<br />
üblichen Bezeichnungen „Dampfbremse“<br />
und „Dampfsperre“ sind nicht mehr<br />
normkonform. Für mehrschichtige, ebene<br />
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
Baden/Waschen<br />
Baden/Waschen<br />
bis 4 bis Liter/Tag 4 Liter/Tag bis 4 Liter/Tag bis 4 Liter/Tag<br />
Bauteile können die s d -Werte der einzelnen<br />
Schichten addiert werden, um den<br />
s d -Wert des ganzen Bauteils zu bestimmen.<br />
Die Wasserdampf-Übergangswiderstände<br />
an den Bauteiloberflächen sind so<br />
klein, dass sie vernachlässigt werden.<br />
Aus Bild 24 ist erkennbar, dass die wasserdampfdiffusionsäquivalenteLuftschichtdicke<br />
einer Wärmedämmschicht in der<br />
Größenordnung wie die einer massiven<br />
Holzwand liegt.<br />
7.4 Konstruktive Hinweise<br />
Überschlägig orientiert man sich an der<br />
Grundregel, dass der s d -Wert der Baustoffschichten<br />
eines Bauteils von innen nach<br />
außen abnehmen soll, um die Diffusion<br />
von Wasserdampf nicht im Bauteilquerschnitt<br />
zu behindern. Wärmedämmverbundsysteme<br />
weichen von dieser Grundregel<br />
ab. Die Systemkomponenten von<br />
Wärmedämmverbundsystemen sind allerdings<br />
so aufeinander angestimmt, dass<br />
die Diffusion im Bauteilquerschnitt nur<br />
geringfügig und unbedenklich behindert<br />
wird. Die feuchtetechnische Funktionsfähigkeit<br />
von verputztem Kalksandstein-Mauerwerk<br />
mit Wärmedämmverbundsystem<br />
ist aus mehr als 40-jähriger Erfahrung<br />
hinreichend bekannt. Dementsprechend<br />
ist diese Bauweise in DIN 4108-3 in die<br />
Liste der Bauteile aufgenommen, für die<br />
hinsichtlich der Wasserdampfdiffusion kein<br />
weiterer rechnerischer Tauwassernachweis<br />
erforderlich ist.<br />
Werden diffusionshemmende Bahnen oder<br />
Schichten verwendet, z.B. im Dach, sollte<br />
der s d -Wert der raumseitigen Bahn 6 bis<br />
10 mal so groß sein wie der s d -Wert der<br />
außenseitigen Bahn.<br />
Wird statt der Außen- eine Innendämmung<br />
verwendet, befindet sich die Innenseite der<br />
tragenden Wandschale bereits fast auf Außentemperaturniveau.<br />
Es besteht ein ho-<br />
27
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
KS-Mauerwerk<br />
RDK � 1,6<br />
KS-Mauerwerk<br />
RDK � 1,8<br />
Polystyrol<br />
Hartschaum<br />
Nadelholz<br />
(Weichholz)<br />
Laubholz<br />
(Hartholz)<br />
Bild 23: Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahlen ausgewählter Materialien,<br />
Angegeben sind jeweils Kleinst- und Größtwert nach DIN V 4108-4 bzw. nach<br />
DIN EN 12524.<br />
hes Risiko, dass Wasserdampf, der auf dem<br />
Wege der Diffusion (oder gar der Konvektion<br />
durch eine Luftundichtheit) durch die <strong>Konstruktion</strong><br />
zur tragenden Wand gelangt, dort<br />
als Tauwasser innerhalb der <strong>Konstruktion</strong><br />
ausfällt. Als Abhilfe sind ausreichend diffusionshemmende<br />
Dämmstoffe oder raumseitige<br />
diffusionshemmende Bekleidungen<br />
erforderlich. Vor allem an durchdringenden<br />
Bauteilen sind letztere oft nur mit Aufwand<br />
luft- und diffusionsdicht anzuschließen.<br />
Alternativ können auch spezielle, kapillarleitende<br />
Dämmstoffe in dünnen Schichtdicken<br />
verwendet werden. In energetischer<br />
Hinsicht wirken sich die zahlreichen Wärmebrücken<br />
an den Durchdringungen der raumseitigen<br />
Innendämmung durch einbindende<br />
Massivbauteile ungünstig aus.<br />
Sowohl aus Gründen der Wasserdampfdiffusion<br />
als auch für die Wärmebrückenvermeidung<br />
ist es deshalb unbedingt empfehlenswert,<br />
zusätzliche Wärmedämmschichten<br />
soweit möglich nicht auf der Innenseite,<br />
sondern auf der Außenoberfläche von<br />
Massivbauteilen oder als Kerndämmung<br />
im äußeren Teil des Wandquerschnitts<br />
anzubringen. Diese Schichtenfolge ist<br />
bei Verwendung eines angepassten diffusionsoffenen<br />
Außenputzsystems unkritisch<br />
hinsichtlich der Wasserdampfdiffusion. Die<br />
tragende <strong>Konstruktion</strong> wird vor Temperaturwechselbeanspruchungen<br />
von außen<br />
geschützt. Die außenseitige Dämmung<br />
bildet eine durchgehende Dämmschicht,<br />
die Wärmebrücken durch innenseitig einbindende<br />
Bauteile vermeidet.<br />
7.5 Austrocknungsverhalten von<br />
Mauerwerkswänden<br />
Das Austrocknungsverhalten von Baustoffschichten<br />
und Bauteilen ist insbesondere<br />
dann wichtig, wenn die betreffende Baustoffschicht<br />
für die Wärmedämmung des<br />
28<br />
0 50 100 150 200 250<br />
Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl �<br />
KS-Mauerwerk<br />
RDK � 1,8<br />
d = 17,5 cm<br />
Polystyrol<br />
Hartschaum<br />
d = 14 cm<br />
Nadelholz<br />
(Weichholz)<br />
d = 20 cm<br />
PE-Folie<br />
Bauteils von Bedeutung ist. Bei monolithischem<br />
Mauerwerk ist der Wärmeschutz<br />
der Außenwand überwiegend von den Mauersteinen<br />
abhängig. Wird ein solches Mauerwerk<br />
in der Bauphase durchnässt oder<br />
durchfeuchtet, wird der geplante Wärmeschutz<br />
erst dann erreicht, wenn die Wände<br />
bis zur Ausgleichsfeuchte ausgetrocknet<br />
sind. Rechnerische Untersuchungen zeigen,<br />
dass dies bis zu zwei bis drei Jahre<br />
dauern kann. Der Heizwärmebedarf eines<br />
Raums kann in dieser Zeit, je nach Durchfeuchtung<br />
des Mauerwerks und Austrocknungsverhalten,<br />
um bis zu 30 % höher sein<br />
als im ausgetrockneten Zustand [9].<br />
Bei Kalksandstein-Außenwandkonstruktionen<br />
wird der wesentliche Teil der Wärmedämmung<br />
von den zusätzlichen Wärmedämmschichten<br />
auf der Außenseite der<br />
Tragschale erbracht. Die dafür empfohlenen<br />
Dämmstoffe (z.B: EPS-Hartschaum<br />
oder hydrophobierte Mineralwolleplatten)<br />
nehmen praktisch kein Wasser auf.<br />
Der Wärmeschutz von KS-Funktionswänden<br />
ist von Anfang an gewährleistet.<br />
Künzel untersucht in [10] die Austrocknungszeit<br />
verschiedener Wandkonstruktionen<br />
mit WDVS. Dabei kommt er zu folgenden<br />
Ergebnissen:<br />
● Die Austrocknungszeit von wenig dämmenden<br />
Wandbildnern wie Kalksandsteinen<br />
liegt mit EPS-Dämmung im<br />
Bereich von monolithischen Wänden.<br />
Bei Verwendung von Mineralwolle liegt<br />
sie noch darunter.<br />
● Da das Kalksandstein-Mauerwerk<br />
selbst nur wenig zur Wärmedämmung<br />
0 10 20 30 40 50 60<br />
Wasserdampfdiffusionsäquivalente Luftschicktdicke [ s in m]<br />
d<br />
Bild 24: Wasserdampfdiffusionsäquivalente Luftschichtdicke s d ausgewählter<br />
Baustoffschichten, jeweils für den Kleinst- und den Größtwert des µ -Werts nach<br />
DIN V 4108-4 bzw. nach DIN EN 12524.<br />
der Wand beiträgt, stellt eine lang anhaltende<br />
Baufeuchte im Kalksandstein-<br />
Mauerwerk in der Regel kein Problem<br />
dar, solange sie nicht über Anschlüsse<br />
oder Einbindungen in feuchteempfindliche<br />
Bereiche eindringt.<br />
● Bei dämmenden Wandbildnern wie<br />
z.B. Porenbeton (ähnliches gilt auch<br />
für porosierte Ziegel oder Leichtbetone)<br />
sind WDVS mit wasserdampfdiffusionshemmender<br />
Wirkung, wie z.B.<br />
mit EPS-Hartschaum, ungünstig. Die<br />
geringe Trocknungsmöglichkeit nach<br />
außen kann zu länger erhöhter Baufeuchte<br />
im Mauerwerk führen, was den<br />
Wärmedurchlasswiderstand der Wand<br />
reduziert. Ein WDVS auf Mineralwollebasis<br />
führt zu Austrocknungszeiten,<br />
wie sie bei Wänden ohne Außendämmung<br />
erreicht werden.<br />
Generell ist in der Austrocknungsphase<br />
zu beachten, dass ein erheblicher Teil der<br />
Baufeuchte nicht an die Außenluft, sondern<br />
an den Innenraum abgegeben wird.<br />
In dieser Zeit ist es deshalb erforderlich,<br />
verstärkt zu lüften (und im Winter gegebenenfalls<br />
verstärkt zu heizen), um die Baufeuchte<br />
nach außen abzuführen.<br />
Für die Austrocknung von KS-Innenwänden<br />
können aus Versuchen näherungsweise<br />
folgende Anhaltswerten für die Austrocknungszeit<br />
abgeleitet werden: Wände der<br />
Dicke 11,5 cm: etwa 3 bis 6 Monate;<br />
Wände der Dicke 24 cm: bis etwa 12 Monate.<br />
Die Versuche wurden unter ungünstigen<br />
Klimarandbedingungen durchgeführt<br />
(20 °C, 65 % r.F.). Bei Lochsteinen sowie<br />
bei praxisgerechten Klimarandbedingungen<br />
sind deutlich kürzere Austrocknungszeiten<br />
zu erwarten [11].
8. LUFTDICHTHEIT<br />
Eine möglichst luftdichte <strong>Ausführung</strong> der<br />
Gebäudehülle ist vor allem aus Feuchteschutzgründen<br />
wichtig. Anderenfalls kann<br />
warme, feuchte Raumluft durch Undichtheiten<br />
der Gebäudehülle nach außen<br />
strömen. Dabei kann es an kalten Stellen<br />
innerhalb der <strong>Konstruktion</strong> zu Kondensatbildung<br />
und Schimmelpilzwachstum kommen.<br />
Dies kann letztlich zur Schädigung<br />
oder gar Zerstörung von <strong>Konstruktion</strong>steilen<br />
führen.<br />
Aber auch unter dem Aspekt der <strong>Energie</strong>einsparung<br />
ist die Luftdichtheit der Gebäudehülle<br />
zu sehen. Bei freier Lüftung<br />
beträgt der Lüftungswärmeverlust bei gut<br />
gedämmten Neubauten zwischen 30 und<br />
etwa 50 % der gesamten Wärmeverluste.<br />
Ähnlich wie bei den Wärmebrücken gilt<br />
auch hier, dass der prozentuale Anteil der<br />
Lüftungswärmeverluste mit zunehmender<br />
energetischer Qualität der Gebäudehüllfläche<br />
ansteigt. Dementsprechend ist<br />
darauf zu achten, dass die Gebäudehülle<br />
möglichst wenig ungeplante Undichtheiten<br />
enthält, durch die ein unkontrollierbarer<br />
Luftwechsel stattfindet. Lüftungsanlagen<br />
(ohne, vor allem aber mit Wärmerückgewinnung)<br />
können die Lüftungswärmeverluste<br />
reduzieren bei gleichzeitiger Sicherstellung<br />
einer guten Raumluftqualität.<br />
Hinsichtlich der Luftdichtheit ist der Mauerwerksbau<br />
mit Kalksandstein aufgrund<br />
seiner einfacheren und weniger fehleranfälligen<br />
Details im Vorteil gegenüber<br />
Leichtbauweisen. Besonders hinzuweisen<br />
ist im Zusammenhang mit der Luftdichtheit<br />
auf folgende Detailpunkte: alle Bauteilanschlüsse<br />
im Dach- und Fensterbereich, alle<br />
Durchdringungen im Dach, Abschlüsse von<br />
Mauerkronen (Abdeckelung von Lochsteinen<br />
durch Mörtelauflage oder Verwendung<br />
gedeckelter Steine). Alle offen zutage tre-<br />
Sparren<br />
Luftdichtheitsschicht<br />
Holzlattung<br />
Raumseitige<br />
Bekleidung<br />
Anpresslatte<br />
Vorkomprimiertes<br />
Dichtungsband/Klebemasse<br />
Bild 25: Luftdichter Anschluss an eine verputzte KS-Wand nach DIN 4108-7<br />
tenden Kanäle (z.B. an Mauerkronen und<br />
unter Fensterbrettern) sind durch eine<br />
Mörtelauflage abzudeckeln.<br />
Kalksandsteine – auch als Lochsteine<br />
– werden grundsätzlich mit geschlossenem<br />
Deckel hergestellt. Dies ist vorteilhaft<br />
hinsichtlich der Verarbeitung<br />
(vollflächiger Mörtelauftrag) und Luftdichtheit<br />
(keine durchgehenden Kanäle).<br />
Werden so genannte KS-E-Steine<br />
mit durchgehenden Lochungen für die<br />
Elektroinstallation verwendet, so sind<br />
die Kanäle am Wandkopf zu schließen<br />
und die eingesetzten Steckdosen luftdicht<br />
anzuschließen, z.B. durch Einsetzen<br />
in einen Gipsbatzen oder Verwenden<br />
spezieller Steckdoseneinsätze.<br />
Mauerwerksbereiche hinter abgehängten<br />
Decken, Spülkästen, Fußbodenleisten,<br />
Estrichaufbauten etc. sind vor Anbringen<br />
der Einbauten vollflächig zu verputzen, um<br />
die Luftdichtheit zu gewährleisten. Steckdosen<br />
in Mauerwerk mit durchgehenden<br />
Elektrokanälen sind luftdicht einzusetzen,<br />
z.B. durch Setzen der Steckdosen in einen<br />
Gipsbatzen oder Verwenden von speziellen<br />
Steckdoseneinsätzen. Es empfiehlt sich,<br />
die Anschlüsse von Luftdichtheitsfolien an<br />
aufgehende Wandbereiche mechanisch zu<br />
sichern, z.B. durch eine Anpressleiste mit<br />
untergelegtem Kompriband, oder die Folie<br />
mit Rippenstreckmetall auf der Wand zu<br />
fixieren und einzuputzen.<br />
KS-Mauerwerk selbst ist luftdicht.<br />
Dies gilt bereits bei Verwendung von<br />
einseitigem Dünnlagenputz (mittlere<br />
Dicke 5 mm) oder bei Vermörtelung<br />
der Stoß- und Lagerfugen. Sichtmauerwerk<br />
ist luftdicht, wenn die Fugen<br />
vollständig mit Mörtel ausgefüllt und<br />
nicht abgerissen sind.<br />
Wärmedämmung<br />
Innenputz<br />
KS-Mauerwerk<br />
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
<strong>Ausführung</strong>sempfehlungen und -hinweise<br />
für Bauteile und Bauteilanschlüsse<br />
werden exemplarisch in DIN 4108-7 gegeben,<br />
was den Planer jedoch nicht von<br />
eigenverantwortlichem Nachdenken und<br />
Entscheiden entbindet. Es ist wichtig,<br />
dass der Planer die Luftdichtheit als eigenständige<br />
<strong>Planung</strong>sleistung begreift und<br />
entsprechend sorgfältig plant. Selbstverständlich<br />
ist auch auf eine handwerklich<br />
gute <strong>Ausführung</strong> zu achten. Diese sollte<br />
während der Bauphase intensiv kontrolliert<br />
und anschließend mittels einer Differenzdruckmessung<br />
(Blower-door) nachgewiesen<br />
werden.<br />
Die Durchführung dieser Luftdichtheitsprüfung<br />
wird von der EnEV nicht gefordert,<br />
jedoch ist die ausreichende Luftdichtheit<br />
eines Gebäudes eine vom Bauausführenden<br />
geschuldete Eigenschaft des Gebäudes.<br />
Das Nachweisverfahren der EnEV<br />
sieht als Bonus reduzierte rechnerische<br />
Lüftungswärmeverluste vor, wenn eine<br />
Luftdichtheitsprüfung durchgeführt und<br />
bestanden wird. Generell ist es anzuraten,<br />
frühzeitig den Nachweis der ausreichenden<br />
Luftdichtheit der Gebäudehülle zu führen.<br />
Also zu einem Zeitpunkt, zu dem noch<br />
Nachbesserungen an der Luftdichtheitsebene<br />
möglich sind. Voraussetzung für<br />
die Überprüfung der Luftdichtheit ist die<br />
Fertigstellung der luftdichten Schicht innerhalb<br />
der thermischen Gebäudehülle. Die<br />
Messung erfolgt im späteren Gebrauchszustand.<br />
Das heißt, die in der thermischen<br />
Gebäudehülle liegenden Fenster und Außentüren<br />
werden geschlossen, nutzungsbedingte<br />
Öffnungen bleiben offen. Eine<br />
Hilfestellung für die fachlich einwandfreie<br />
Vorbereitung eines Gebäudes für eine Luftdichtheitsmessung<br />
gibt beispielsweise der<br />
Fachverband Luftdichtheit im Bauwesen in<br />
einem Merkblatt [12].<br />
Die Überprüfung der Luftdichtheit der<br />
Gebäudehülle erfolgt mit dem Differenzdruckverfahren<br />
nach DIN EN 13829<br />
(Blower-door). Es gelten die folgenden<br />
Mindestanforderungen an den auf 50 Pa<br />
Druckdifferenz bezogenen Prüfwert n 50 :<br />
● für Gebäude ohne raumlufttechnische<br />
Anlagen: n 50 � 3,0 h -1<br />
● für Gebäude mit raumlufttechnischen<br />
Anlagen: n 50 � 1,5 h -1<br />
Angestrebt werden sollten n 50-Werte von<br />
nicht mehr als 2,0 h –1 für Gebäude ohne<br />
und nicht mehr als 1,0 h –1 für Gebäude mit<br />
raumlufttechnischen Anlagen, bei guten<br />
<strong>Niedrig</strong>energiehäusern und Passivhäusern<br />
Werte in der Größenordnung von 0,6 h –1 .<br />
29
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
9. WÄRMEÜBERTRAGUNG ÜBER DAS<br />
ERDREICH<br />
Die Bedeutung von Kellerräumen hat sich<br />
schon durch steigende Grundstückspreise<br />
grundlegend verändert. War der Keller<br />
früher als Vorratslager und Abstellfläche<br />
genutzt, wird er heute insbesondere im<br />
Einfamilienhausbau mehr und mehr in den<br />
eigentlichen Wohnbereich mit einbezogen.<br />
Grundvoraussetzung dafür sind trockene<br />
Wand- und Deckenflächen. Diese müssen<br />
dauerhaft gegen von außen einwirkendes<br />
Wasser und Feuchtigkeit von innen geschützt<br />
werden. Mit der Nutzung als Aufenthaltsraum<br />
steigen auch die Ansprüche<br />
des Bauherrn an den Wohnkomfort und<br />
das Raumklima im Untergeschoss des Gebäudes.<br />
In diesem Fall müssen Außenwände<br />
und Bodenplatte einen entsprechenden<br />
Wärmeschutz aufweisen.<br />
Für einzelne beheizte oder nur gelegentlich<br />
genutzte Räume bietet sich aus wirtschaftlichen<br />
Gründen eine auf den einzelnen<br />
Raum beschränkte Innendämmung an.<br />
Auch als Nachrüstlösung bei Nutzungsänderungen<br />
ist diese <strong>Ausführung</strong>svariante<br />
prädestiniert, häufig als Ausbaureserve.<br />
Soll der größte Teil des Kellers beheizt<br />
werden, ist eine Kelleraußendämmung<br />
(Perimeterdämmung in Wand und Boden)<br />
sinnvoll. Der Vorteil der Perimeterdämmung<br />
ist, dass Tauwasserausfall auf der<br />
Innenseite der Kellerwand und des Kellerbodens<br />
verhindert und die Bauwerksabdichtung<br />
mechanisch geschützt wird,<br />
Wärmebrücken vermieden bzw. vermindert<br />
werden, und die Dämmung in größeren Dicken<br />
dimensionierbar ist, da im Kellerraum<br />
kein Platz verloren geht. Auch, wenn zu<br />
Beginn keine hochwertige Kellernutzung<br />
geplant ist, ist es empfehlenswert, beim<br />
Bau des Gebäudes von vorneherein eine<br />
Perimeterdämmung einzubauen. Spätere<br />
Nutzungsänderungen sind dann problemlos<br />
möglich.<br />
Der Wärmeverlust eines beheizten Kellers<br />
an das umliegende Erdreich stellt<br />
einen viel komplexeren Vorgang dar als<br />
der Wärmeverlust der übrigen Außenbauteile<br />
eines Gebäudes an die Außenluft.<br />
Die Wärmeverluste hängen ab von der<br />
Beschaffenheit des Erdreichs (bindiger<br />
bzw. nichtbindiger Boden), dem Wärmeschutz<br />
der Außenbauteile, der Grundwassertiefe,<br />
der Kellertemperatur und<br />
den Abmessungen des Kellers. Neben<br />
allgemeinen zwei- und dreidimensionalen<br />
numerischen Rechenverfahren (DIN EN<br />
ISO 10211) können die winterlichen Wärmeverluste<br />
des Kellers ausreichend ge-<br />
30<br />
nau nach den Verfahren in DIN V 4108-6,<br />
DIN V 18599-2 und DIN EN ISO 13370 berechnet<br />
werden (Bild 26). Für die tägliche<br />
Praxis hat sich das vereinfachte Verfahren<br />
mit Temperaturkorrekturfaktoren F x durchgesetzt,<br />
wie es in DIN V 4108-6 und DIN<br />
V 18599-2 enthalten ist. Dabei wird der<br />
U-Wert des erdberührten Bauteils einfach<br />
aus dessen Schichtenfolge unter Vernachlässigung<br />
des Erdreichs bestimmt (der äußere<br />
Wärmeübergangswiderstand ist Null,<br />
da direkter Kontakt zum Erdreich besteht).<br />
Der Wärmetransport durch das Bauteil<br />
wird mittels tabellierter Faktoren auf die<br />
äquivalente durchschnittliche Temperaturdifferenz<br />
korrigiert. Die Geometrie des<br />
beheizten Kellerbereichs geht über das<br />
charakteristische Bodenmaß B’ ein (Verhältnis<br />
aus beheizter Kellerbodenfläche<br />
und Umfang dieser Fläche). Ebenfalls wird<br />
vereinfachend für verschiedene Dämmsituationen<br />
unterschieden. Die F x -Werte<br />
unterscheiden sich geringfügig zwischen<br />
dem Heizperiodenbilanzverfahren der EnEV<br />
und den Berechnungsnormen DIN V 4108-6<br />
und DIN V 18599-2. So wird im Heizperiodenbilanzverfahren<br />
der EnEV für alle Bauteile<br />
des unteren Gebäudeabschlusses<br />
der Wert 0,6 angesetzt. Vereinfachend darf<br />
nach DIN V 18599-2 ein Wert von 0,7 verwendet<br />
werden. Die F x -Werte sind generell<br />
nicht zutreffend und damit nicht anwendbar,<br />
wenn der sommerliche Wärmeeintrag<br />
berechnet werden soll, d.h. bei gekühlten<br />
Gebäuden. Tafel 12 gibt die Temperatur-<br />
Bild 26: Bestimmung des charakteristischen Bodenplattenmaß B', Beispiele<br />
korrekturfaktoren F x gemäß DIN V 4108-6<br />
bzw. DIN V 18599-2 wieder.<br />
Aufgrund der geringeren wirksamen Temperaturdifferenz<br />
bei erdberührten Bauteilen<br />
im Vergleich zu Bauteilen an Außenluft, die<br />
sich in den F x -Werten ausdrückt, ist die<br />
Wärmedämmung des Untergeschosses<br />
weniger ergiebig als die gleiche Wärmedämmung<br />
bei Bauteilen an Außenluft. Als<br />
Kompromiss aus <strong>Energie</strong>einsparung, Komfort<br />
und Kosten werden derzeit Perimeterdämmungen<br />
von etwa 8 bis 12 cm Dicke<br />
als sinnvoll angesehen – bei Passivhäusern<br />
sind Perimeterdämmungen mit 20 bis<br />
25 cm Dicke zu finden. Besondere Beachtung<br />
sollte der Reduzierung von Wärmebrücken<br />
im Bereich von Deckenauflagern und<br />
Fundamenten durch geschickte Lösungen<br />
zukommen. Eine Hilfe dazu gibt Beiblatt 2<br />
zu DIN 4108 mit Prinzipskizzen und <strong>Planung</strong>s-<br />
und <strong>Ausführung</strong>sempfehlungen.<br />
Dem Umstand der verminderten Wärmeübertragung<br />
von Bodenplatten über das<br />
Erdreich an die Außenluft trägt auch die<br />
Tatsache in DIN 4108-2 Rechnung, dass<br />
für unmittelbar an das Erdreich grenzende<br />
Bodenplatten normal beheizter Räume nur<br />
bis zu einer Raumtiefe von 5 m eine zusätzliche<br />
Wärmedämmung erforderlich ist.<br />
Dies kommt vor allem bei größeren Hallen<br />
und Produktionsgebäuden zum Tragen.<br />
Im Wohnungsbau sind die Bodenplattenabmessungen<br />
oftmals nicht ausreichend,<br />
um diesen Effekt auszunutzen.<br />
Beispiel Einfamilienhaus Beispiel Doppelhaushälfte<br />
(getrennter Nachweis je Wohneinheit)<br />
8,00<br />
12,00<br />
Grundfläche:<br />
A = 8,00 · 12,00 = 96 m 2<br />
Perimeterlänge:<br />
P = 2 · (8,00 + 12,00) = 40 m<br />
Charakteristisches Bodenplattenmaß:<br />
B' = A / (0,5 · P) = 96 / (0,5 · 40) = 4,8 m<br />
6,00<br />
6,00<br />
10,00<br />
Grundfläche:<br />
A = (6,00 + 6,00) · 10,00 = 120 m 2<br />
Perimeterlänge:<br />
P = 2 · (6,00 + 6,00 + 10,00) = 44 m<br />
Charakteristisches Bodenplattenmaß:<br />
B' = A / (0,5 · P) = 120 / (0,5 · 44) = 5,45 m
Tafel 12: Temperaturkorrekturfaktoren F x für erdberührte Bauteile (aus DIN V 18599-2 bzw. DIN V 4108-6)<br />
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
Zeile Wärmestrom nach außen über F x Temperatur-Korrekturfaktor F x 1)<br />
1 Außenwand, Fenster, Decke über Außenluft F e 1,0<br />
2 Dach (als Systemgrenze) F D 1,0<br />
3 Dachgeschossdecke (Dachraum nicht ausgebaut) F D 0,8<br />
4 Wände und Decken zu Abseiten (Drempel) F u 0,8<br />
5 Wände und Decken zu unbeheizten Räumen<br />
(außer am unteren Gebäudeanschluss)<br />
6 Wände und Decken zu niedrig beheizten Räumen 2) F nb 0,35<br />
7<br />
8<br />
9<br />
10<br />
11<br />
Wände und Fenster zu unbeheiztem Glasvorbau bei<br />
einer Verglasung des Glasvorbaus mit<br />
● Einfachverglasung<br />
● Zweischeibenverglasung<br />
● Wärmeschutzverglasung<br />
Bauteile des unteren Gebäudeabschlusses B’ 3) [m]<br />
Flächen des beheizten Kellers<br />
● Fußboden des beheizten Kellers<br />
● Wand des beheizten Kellers<br />
F u<br />
F u<br />
F u<br />
F u<br />
F G = F bf<br />
F G = F bw<br />
0,5<br />
0,8<br />
0,7<br />
0,5<br />
< 5 5 – 10 > 10<br />
R f bzw. R w 4) R f bzw. R w 4) R f bzw. R w 4)<br />
� 1 > 1 � 1 > 1 � 1 > 1<br />
0,30<br />
0,40<br />
0,45<br />
0,60<br />
0,25<br />
0,40<br />
0,40<br />
0,60<br />
0,20<br />
0,40<br />
R f R f R f<br />
0,35<br />
0,60<br />
� 1 > 1 � 1 > 1 � 1 > 1<br />
12 Fußboden 5) auf dem Erdreich ohne Randdämmung F G = F bf 0,45 0,60 0,40 0,50 0,25 0,35<br />
13<br />
14<br />
15<br />
16<br />
Fußboden 5) auf dem Erdreich mit Randdämmung 6)<br />
● 5 m breit, waagrecht<br />
● 2 m tief, senkrecht<br />
Kellerdecke und Kellerinnenwand<br />
● zum unbeheizten Keller mit Perimeterdämmung<br />
● zum unbeheizten Keller ohne Perimeterdämmung<br />
F G = F bf<br />
F G = F bf<br />
F G<br />
F G<br />
0,30<br />
0,25<br />
0,55<br />
0,70<br />
17 Aufgeständerter Fußboden F G 0,9<br />
18 Bodenplatte von niedrig beheizten Räumen 2) F G 0,2 0,55 0,15 0,5 0,1 0,35<br />
1) Die Werte (außer Zeilen 6, 12, 13 und 14) gelten analog auch für die Flächen niedrig beheizter Räume<br />
2) Räume mit Innentemperaturen zwischen 12 °C und 19 °C<br />
3) B’ = AG / (0,5 P). Bei nebeneinanderliegenden, ähnlich konditionierten Gebäuden bzw. Zonen sind für die Bestimmung des charakteristischen Bodenplatten-<br />
maßes B’ die Außenabmessungen und die Fläche des gesamten nebeneinanderliegenden, ähnlich konditionierten Bodenplattenbereichs zu verwenden.<br />
4) Rf: Wärmedurchlasswiderstand der Bodenplatte (betrifft Zeile 10, 12, 18) bzw.<br />
R w: Wärmedurchlasswiderstand der Kellerwand (betrifft Zeile 11); ggfs. flächengewichtete Mittelung von R f und R w (betrifft Zeile 10, 11)<br />
5) Bei fließendem Grundwasser erhöhen sich die Temperatur-Korrekturfaktoren um 15 %.<br />
6) Bei einem Wärmedurchlasswiderstand der Randdämmung > 2 m²·K/W, Bodenplatte ungedämmt, siehe auch Bild 2 und 3 in DIN EN ISO 13370:1998-12<br />
0,25<br />
0,20<br />
0,50<br />
0,65<br />
0,20<br />
0,15<br />
0,45<br />
0,55<br />
31
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
10. SOMMERLICHER WÄRMESCHUTZ /<br />
HITZESCHUTZ<br />
10.1 Sommerlicher Wärmeschutz von<br />
Aufenthaltsräumen<br />
Das sommerliche Temperaturverhalten<br />
eines nicht klimatisierten Aufenthaltsraums<br />
wird maßgeblich bestimmt von<br />
● dem Außenklima<br />
● der Sonneneinstrahlung<br />
● der Fensterfläche, -orientierung und<br />
-neigung<br />
● dem Gesamtenergiedurchlassgrad<br />
der Fenster inklusive deren Sonnenschutz<br />
● dem Lüftungs- und Wohnverhalten der<br />
Nutzer: Um das Raumklima behaglich<br />
kühl zu halten, müssen die Wärmezufuhr<br />
von außen (Nutzung der Verschattungseinrichtungen<br />
bei Sonnenschein)<br />
und der Wärmegewinn in den Räumen<br />
(geringe Abwärme von Geräten, Belegungsdichte)<br />
möglichst gering und<br />
die Wärmeabfuhr nach außen (über<br />
erhöhte Nachtlüftung) möglichst groß<br />
gehalten werden.<br />
● dem Wärmespeicherverhalten des betrachteten<br />
Raumes: Es sollten Speichermassen<br />
zur Verfügung stehen, um<br />
tagsüber den Anstieg der Raumtemperatur<br />
wirksam zu begrenzen.<br />
● dem Wärmeschutz der Außenbauteile<br />
Diese Punkte sind vom Planer in der Gebäudekonzeption<br />
zu berücksichtigen und<br />
entsprechende Vorkehrungen zu treffen,<br />
um ein angenehmes Sommerklima im Gebäude<br />
zu ermöglichen.<br />
Im Rahmen des Nachweises nach <strong>Energie</strong>einsparverordnung<br />
ist bei Wohngebäuden<br />
und bei nicht-klimatisierten Nichtwohngebäuden<br />
ein Nachweis des sommerlichen<br />
Wärmeschutzes nach dem Verfahren der<br />
DIN 4108-2 zu führen. Es handelt sich dabei<br />
um ein einfaches Handrechenverfahren nur<br />
zum Zwecke des Nachweises der <strong>Energie</strong>einsparung<br />
im Sommer, nicht um eine ingenieurmäßige<br />
Auslegung der sommerlichen<br />
Raumtemperatur. Bei größeren Objekten<br />
oder großzügiger Verglasung wird deshalb<br />
empfohlen, im Zuge der detaillierten <strong>Planung</strong><br />
des Gebäudes eine genaue, ingenieurmäßige<br />
Vorherberechnung der sommerlichen<br />
Raumtemperaturen vorzunehmen.<br />
Bei 1- und 2-Familienhäusern mit Rollläden<br />
32<br />
an den Ost-, Süd- und Westfenstern kann auf<br />
die Nachweisführung verzichtet werden.<br />
Besonders gefährdet hinsichtlich sommerlicher<br />
Überhitzung sind Räume, die einer<br />
starken Sonneneinstrahlung ausgesetzt<br />
sind (z.B. große, süd- bis westorientierte<br />
Fenster ohne Verschattung) und/oder<br />
wenig Speichermassen besitzen, um die<br />
eingestrahlte Sonnenenergie abzupuffern<br />
(z.B. wenige oder leichte Innenbauteile,<br />
Großraumbüros, Dachgeschosse). Bei innengedämmten<br />
Bauteilen wird die Wärmespeicherfähigkeit<br />
des Bauteils durch die<br />
Innendämmung vom Raum abgekoppelt.<br />
Das Bauteil steht nicht mehr als Puffer für<br />
die Wärme im Raum zur Verfügung. Abgehängte<br />
Decken, dicke Teppiche etc. haben<br />
einen ähnlichen Effekt. Es sollte unbedingt<br />
darauf geachtet werden, dass schwere<br />
Bauteile mit direkter Raumanbindung als<br />
Speichermasse verbleiben.<br />
In Massivbauten, auch solchen mit<br />
konventionellem Dach, hat die Art des<br />
Dämmstoffs und der Dachbauart (Zwischensparren-<br />
oder Aufsparrendämmung)<br />
keine praktisch relevante Auswirkung auf<br />
die sommerlichen Raumtemperaturen<br />
im Dachgeschoss. Die Temperaturunterschiede<br />
liegen in der Spitze bei einigen wenigen<br />
Zehnteln Grad. Von entscheidender<br />
Bedeutung sind vielmehr die Fenstergröße,<br />
die Effektivität des Sonnenschutzes, das<br />
Lüftungsverhalten der Nutzer, vor allem<br />
hinsichtlich einer erhöhten Nachtlüftung,<br />
die Wärmespeicherfähigkeit der Bauteile<br />
und ein guter Wärmeschutz der Außenbauteile.<br />
Die Begrenzung der direkten Sonneneinstrahlung<br />
in den Raum ist die wichtigste<br />
Maßnahme zur Wahrung einer angenehmen<br />
Raumtemperatur im Sommer. Dies ist vor<br />
allem eine Aufgabe des Planers bei der<br />
Grundkonzeption des Gebäudeentwurfs<br />
und die Hauptaufgabe der möglichst außen<br />
liegenden Sonnenschutzvorrichtung.<br />
Wärmeschutz ist nicht nur im Winter von<br />
Bedeutung, sondern auch zunehmend im<br />
Sommer. Hier liegen klare Vorteile der KS-<br />
Funktionswand mit außen liegender Wärmedämmung.<br />
Die hohe Rohdichte bedingt<br />
nennenswerte Speichermassen im Gebäude,<br />
die sich günstig auf die sommerliche<br />
thermische Behaglichkeit auswirken. Aufgrund<br />
der viel größeren Speichermasse<br />
kommt es in Gebäuden in Massivbauweise<br />
in signifikant geringerem Umfang als<br />
in Leichtbauten oder gar nicht zu unangenehmen<br />
Überhitzungserscheinungen im<br />
Sommer. Hier helfen auch die Innenwände<br />
aus Kalksandsteinen, die mit ihrer großen<br />
Speichermasse Temperaturspitzen abpuffern.<br />
Gleichzeitig ist vor allem bei großzügigen<br />
Verglasungen ein effektiver außen<br />
liegender Sonnenschutz zu verwenden.<br />
Hinsichtlich des sommerlichen Wärmeschutzes<br />
kann die Massivbauweise<br />
mit schweren Wänden (RDK $ 1,8) in<br />
Kombination mit Betondecken pauschal<br />
als „schwere Bauweise“ nach<br />
DIN 4108-2 bewertet werden. Das<br />
wirkt sich hinsichtlich des sommerlichen<br />
Wärmeschutzes positiv aus.<br />
10.2 Nachweis des sommerlichen<br />
Wärmeschutzes nach DIN 4108-2<br />
Die Berechnung des sommerlichen Wärmeschutzes<br />
nach DIN 4108-2 ist ein einfacher<br />
Nachweis der <strong>Energie</strong>einsparung im Sommer,<br />
jedoch keine ingenieurmäßige Auslegung<br />
der sommerlichen Raumtemperatur.<br />
Betrachtet wird nur der vermutlich kritischste<br />
Raum. Ist dort die Anforderung eingehalten,<br />
gilt die Einhaltung für alle anderen<br />
Räume des Gebäudes. Das Verfahren beruht<br />
auf dem Vergleich eines so genannten<br />
vorhandenen Sonneneintragskennwerts<br />
mit einem zulässigen Höchstwert, für den<br />
Teil-Kennwerte für verschiedene solare Aspekte<br />
des betrachteten Raumes addiert<br />
werden. Der vorhandene Sonneneintragskennwert<br />
wird in Abhängigkeit der Fensterfläche,<br />
des Gesamtenergiedurchlassgrads<br />
der Verglasung, der Wirksamkeit der Verschattungseinrichtung<br />
und der Grundfläche<br />
des Raumes bestimmt. Der Nachweis<br />
des sommerlichen Wärmeschutzes nach<br />
DIN 4108-2 kann einfach mit Hilfe des KS-<br />
Nachweisprogramms zum sommerlichen<br />
Wärmeschutz [13] geführt werden. Es handelt<br />
sich um ein Nachweisverfahren mit<br />
standardisierten Randbedingungen.<br />
Der vorhandene Sonneneintragskennwert<br />
S vorh des ungünstigsten Raums darf<br />
den zulässigen Wert S zul für diesen Raum<br />
nicht überschreiten, d.h. die Einhaltung folgender<br />
Forderung ist nachzuweisen:<br />
S vorh � S zul<br />
Der vorhandene Sonneneintragskennwert<br />
wird bestimmt durch:<br />
● das Verhältnis der Fensterfläche(n) A W<br />
(ggfs. inklusive Dachflächenfenster)<br />
zur Nettogrundfläche A G des betrachteten<br />
Raums oder Raumbereichs<br />
● den Gesamtenergiedurchlassgrad g<br />
der Verglasung(en)
● die fest installierte(n) Verschattungseinrichtung(en)<br />
und deren resultierenden<br />
Abminderfaktor(en) F c<br />
● wobei g und F c zum Gesamtenergiedurchlassgrad<br />
g total der Verglasung(en) einschließlich<br />
Verschattungseinrichtung(en)<br />
zusammengefasst werden: g total = g · F c<br />
S vorh = � (A W,j · g total,j )<br />
A G<br />
mit:<br />
Aachen<br />
Emden<br />
Osnabrück<br />
Dortmund<br />
Düsseldorf<br />
Koblenz<br />
Trier<br />
Saarbrücken<br />
Frankfurt<br />
Freiburg<br />
Bremen<br />
Flensburg<br />
Kassel<br />
Lübeck<br />
Hamburg<br />
Hannover<br />
Fulda<br />
Stuttgart<br />
Würzburg<br />
Erfurt<br />
Nürnberg<br />
Augsburg<br />
Bild 27: Klimaregion, Karte [13] entsprechend DIN 4108-2<br />
● A W,j : Fensterflächen des betrachteten<br />
Raumes<br />
● g total,j : Gesamtenergiedurchlassgrad<br />
der Verglasung einschließlich Sonnenschutz<br />
des betrachteten Raumes<br />
● A G: Netto-Grundfläche des betrachteten<br />
Raumes oder Raumbereichs<br />
Der zulässige Sonneneintragskennwert<br />
S zul ergibt sich als Summe von anteiligen<br />
Sonneneintragskennwerten S x für<br />
Magdeburg<br />
Rostock<br />
Neu-<br />
Brandenburg<br />
Leipzig<br />
Bayreuth<br />
Regensburg<br />
● die Sommerklimaregion (sommer-<br />
kühl / gemäßigt / sommerheiß), siehe<br />
Bild 27.<br />
● die Bauart (schwer / mittel / leicht) in<br />
Abhängigkeit von der wirksamen Wärmespeicherfähigkeit<br />
C wirk. Als Standard<br />
ist mit leichter Bauart zu rechnen, sofern<br />
nicht mittlere oder schwere Bauart<br />
nachgewiesen wird.<br />
● ggf. den Ansatz von erhöhter Nachtlüftung<br />
(bei Ein- und Zweifamilienhäusern<br />
üblich und sinnvoll)<br />
● ggf. Fenster mit Sonnenschutzverglasung<br />
mit g < 0,4 oder mit gleichwertiger<br />
Sonnenschutzvorrichtung<br />
● die Fensterneigung und Fensterorientierung<br />
nach<br />
Berlin<br />
Passau<br />
Szul = � Sx,i i<br />
Cottbus<br />
Dresden<br />
München<br />
Lindau Berchtesgaden<br />
Klimaregion A:<br />
sommerkühl<br />
Klimaregion B:<br />
gemäßigt<br />
Klimaregion C:<br />
sommerheiß<br />
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
Wärmespeichereinflüsse können in Bezug<br />
auf die Pufferung solarer <strong>Energie</strong> nur bis<br />
zu einer bestimmten Schichtdicke berücksichtigt<br />
werden. Beispielsweise schotten<br />
Wärmedämmschichten dahinter liegende<br />
Speichermassen ab. Die Kernbereiche<br />
dicker Bauteile können aufgrund ihrer<br />
thermischen Trägheit praktisch nicht zur<br />
kurzfristigen Pufferung beitragen. Die<br />
nutzbare Wärmespeicherfähigkeit wird für<br />
alle Bauteilflächen des Raumes summiert,<br />
wobei die Bauteile jeweils nur bis zu einer<br />
maximal wirksamen Dicke von 10 cm berücksichtigt<br />
werden:<br />
● von Außenbauteilen werden nur die<br />
raumseitigen 10 cm berücksichtigt<br />
● Innenbauteile, die dünner als 20 cm<br />
sind und an Nachbarräume grenzen,<br />
werden bis zur Wandmitte berücksichtigt<br />
● von Innenbauteilen, die dicker als<br />
20 cm sind und an Nachbarräume<br />
grenzen, werden nur die raumseitigen<br />
10 cm berücksichtigt<br />
● bei Innenbauteilen, die ganz innerhalb<br />
des betrachteten Raums liegen, werden<br />
beide Seiten wie Innenbauteile zu<br />
anderen Räumen behandelt<br />
● bei Dämmschichten mit l < 0,1<br />
W/(m·K) in den ersten 10 cm des Bauteils<br />
werden nur die Schichten zwischen<br />
der Raumluft und der ersten Dämmschicht<br />
im Bauteil berücksichtigt.<br />
Die so ermittelte wirksame Wärmespeicherfähigkeit<br />
des Raums wird durch die<br />
Nettogrundfläche A G des Raums geteilt,<br />
um die Bauart des Raums zu ermitteln,<br />
siehe Tafel 13.<br />
Tafel 13: Einstufung der Bauart in Abhängigkeit von<br />
der Speicherfähigkeit des Raums<br />
Bauart wirksame Wärmespeicherfähigkeit<br />
C wirk / Nettogrundfläche A G<br />
„leichte Cwirk / AG < 50 Wh/(m²K)<br />
Bauart“<br />
„mittlere Cwirk / AG = 50–130 Wh/(m²K)<br />
Bauart“<br />
„schwere Cwirk / AG > 130 Wh/(m²K)<br />
Bauart“<br />
Der Nachweis des sommerlichen Wärmeschutzes<br />
wird pauschal mit „leichter Bauart“<br />
geführt, sofern die Bauart nicht durch<br />
Ermittlung der auf die Nettogrundfläche (AG )<br />
bezogenen wirksamen Wärmespeicherfähigkeit<br />
(Cwirk ) nach DIN V 4108-6 eingestuft<br />
wird.<br />
33
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
Bild 28: Grundriss eines Eckraums in einem Reihenendhaus<br />
34<br />
6,315 m<br />
Außenwand<br />
(West)<br />
Fenster (West)<br />
2,51 m / 1,76 m<br />
Außenwand<br />
(Süd)<br />
zweischalige Haustrennwand (Nord)<br />
Fenster (Süd)<br />
4,01 m / 2,26 m<br />
6,27 m<br />
Innenwand<br />
(Ost)<br />
Tür (Ost)<br />
2,01 m /<br />
2,01 m<br />
Bild 29: Die hohe Rohdichte der Kalksandsteinwände (innen und außen) wirkt sich positiv auf den sommerlichen Wärmeschutz aus.<br />
10.3 Beispiel: Nachweis des sommerlichen<br />
Wärmeschutzes<br />
Der Nachweis des sommerlichen Wärmeschutzes<br />
wird für eine Reihenhausanlage<br />
mit dem KS-Nachweisprogramm zum sommerlichen<br />
Wärmeschutz [13] geführt. Der<br />
ungünstigste Raum ist beim Reihenendhaus<br />
im Regelfall der Eckraum (Bild 28).<br />
Randbedingungen<br />
Der Nachweis wird für folgende Randbedingungen<br />
geführt:<br />
● Klimazone B (gemäßigte Zone), z.B. für<br />
Standort München<br />
● Fenster mit Gesamtenergiedurchlassgrad<br />
g = 0,58<br />
● Die Geschosshöhe beträgt 2,66 m. Die<br />
lichte Raumhöhe ergibt sich zu 2,39 m
Tafel 14: Flächenermittlung<br />
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
Bauteil (Orientierung) Teilfläche Fläche<br />
1a) Außenwände 1)<br />
(Süd und West) aus<br />
Kalksandstein-Mauerwerk<br />
Außenwand Süd<br />
Länge:<br />
– Innenmaß<br />
– Außenwanddicke (West)<br />
– Halbe Innenwanddicke (Ost)<br />
6,27 m<br />
0,315 m<br />
0,0675 m<br />
6,65 m<br />
Höhe (Geschoßhöhe) = 2,66 m<br />
Länge x Höhe = 6,65 x 2,66 = 17,70 m²<br />
Abzüglich Fenster = 2,26 x 4,01<br />
Außenwand West<br />
Länge:<br />
- 9,06 m²<br />
– Innenmaß<br />
6,315 m<br />
– Außenwanddicke (Süd)<br />
0,315 m<br />
– Halbe Innenwanddicke (Nord)<br />
0,18 m<br />
6,81 m<br />
Höhe (lichte Höhe zzgl. Decke) = 2,66 m<br />
Fläche = Länge x Höhe = 6,81 x 2,66 = 18,11 m²<br />
Abzüglich Fenster = 1,76 x 2,51 = - 4,42 m²<br />
Summe = 17,70 – 9,06 + 18,11 – 4,42 = 22,33 m²<br />
1b) Außenwände1) Außenwand Süd<br />
(Süd und West) aus<br />
Länge:<br />
monolithischem Mauerwerk – Innenmaß<br />
6,27 m<br />
– Außenwanddicke (West)<br />
0,39 m<br />
– Halbe Innenwanddicke (Ost)<br />
0,0675 m<br />
6,73 m<br />
Höhe (Geschoßhöhe) = 2,66 m<br />
Länge x Höhe = 6,73 x 2,66 = 17,90 m²<br />
Abzüglich Fenster = 2,26 x 4,01<br />
Außenwand West<br />
Länge:<br />
- 9,06 m²<br />
– Innenmaß<br />
6,315 m<br />
– Außenwanddicke (Süd)<br />
0,39 m<br />
– Halbe Innenwanddicke (Nord)<br />
0,18 m<br />
6,885 m<br />
Höhe (lichte Höhe zzgl. Decke) = 2,66 m<br />
Fläche = Länge x Höhe = 6,885 x 2,66 = 18,31 m²<br />
Abzüglich Fenster = 1,76 x 2,51 = - 4,42 m²<br />
Summe = 17,90 – 9,06 + 18,31 – 4,42 = 22,73 m²<br />
2) zweischalige<br />
Haustrennwand2) Länge = 6,27 m<br />
(Nord)<br />
Höhe (lichte Höhe) = 2,39 m<br />
Fläche = Länge x Höhe = 6,27 x 2,39 = 14,99 m²<br />
3) Boden2) (unten) Länge = 6,27 m<br />
Breite = 6,315 m<br />
Fläche = Länge x Breite = 6,27 x 6,315 = 39,60 m²<br />
4) Betondecke2) (oben) Länge = 6,27 m<br />
Breite = 6,315 m<br />
Fläche = Länge x Breite = 6,27 x 6,315 = 39,60 m²<br />
5) Innenwand2) (Ost) Länge = 6,315 m<br />
Höhe (lichte Höhe) = 2,39 m<br />
Fläche = Länge x Höhe = 6,315 x 2,39 = 15,09 m²<br />
Abzüglich Tür = 2,01 x 2,01 = -4,04 m²<br />
Summe = 8,63 – 9,06 + 13,46 – 4,42 = 11,05 m²<br />
6) Tür2) (Ost) Breite = 2,01 m<br />
Höhe = 2,01 m<br />
Fläche = Breite x Höhe = 2,01 x 2,01 = 4,04 m²<br />
1) Außenmaß 2) Innenmaß / lichtes Maß<br />
35
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
36<br />
(Geschosshöhe abzüglich 16 cm<br />
Betondecke, 4 cm Estrich, 6 cm Trittschalldämmung<br />
und 1 cm Deckenunterputz).<br />
● An der Südfassade wird eine außen<br />
liegende Markise (Abminderungsfaktor<br />
F c = 0,5) vor den Fenstern angeordnet.<br />
Die Westfassade wird ohne Sonnenschutzeinrichtung<br />
geplant (F c = 1,0).<br />
● Erhöhte Nachtlüftung wird angesetzt,<br />
wie dies bei Ein- und Zweifamilienhäusern<br />
üblich ist.<br />
● Die Einstufung der Bauart erfolgt durch<br />
detaillierten Nachweis der wirksamen<br />
Wärmespeicherfähigkeit C wirk.<br />
Der Nachweis wird mit zwei Außenwand-<br />
Varianten geführt, die jeweils einen<br />
U-Wert von etwa 0,28 W/(m²·K) aufweisen<br />
(Tafel 15):<br />
a) Außenwand als KS-Thermohaut (Tragschale<br />
17,5 cm zzgl. 12 cm WDVS und<br />
1 cm Innenputz)<br />
b) Außenwand aus monolithischem<br />
Mauerwerk mit Wärmeleitfähigkeit<br />
l = 0,11 W/(m·K) mit 36,5 cm Wanddicke<br />
zzgl. 2 cm Faserleichtputz und<br />
1,5 cm Innenputz<br />
Zur besseren Vergleichbarkeit wird der<br />
Variantenvergleich unter folgenden Voraussetzungen<br />
geführt:<br />
● gleiche Innenraummaße<br />
● nur die Außenwand wird variiert<br />
Die Außenwand in Variante b) ist um<br />
8,5 cm (ca. 20 %) dicker als in Variante<br />
a). Dies wirkt sich einerseits positiv auf<br />
die wirksame Wärmespeicherfähigkeit<br />
C wirk aus, da ca. 2 % (ca. 0,5 m²) mehr<br />
Außenwandfläche berücksichtigt wird.<br />
Die größeren Außenabmessungen bewirken<br />
aber andererseits einen um ca. 1 m²<br />
höheren Flächenbedarf. Auch hinsichtlich<br />
der Transmissionswärmeverluste (winterlicher,<br />
energiesparender Wärmeschutz) ist<br />
die Erhöhung der Außenmaße im Allgemeinen<br />
ungünstiger als bei der schlankeren<br />
KS-Funktionswand aus Variante a).<br />
Berechnung der wirksamen<br />
Wärmespeicherfähigkeit<br />
Der Vergleich der beiden Außenwandkonstruktionen<br />
zeigt, dass die KS-Funktionswand<br />
(Berechnung der wirksamen Wärmespeicherfähigkeit<br />
in Tafel 16) – aufgrund<br />
der deutlich höheren Speichermasse des<br />
betrachteten Raums – etwa den doppelten<br />
Beitrag zur wirksamen Speichermasse<br />
leistet wie die Vergleichskonstruktion (Tafel<br />
17). Die wirksame Wärmespeicherfähigkeit,<br />
bezogen auf die Nettogrundfläche<br />
des Raums, unterscheidet sich um gut<br />
10 Wh/(m²·K). Das entspricht etwa 8 %<br />
(Bild 30).<br />
Weitere Effekte können an dem Beispiel<br />
eindrucksvoll dokumentiert werden:<br />
● Die horizontalen Bauteile (Boden und<br />
Decke) machen bei üblichen Wohnbauten<br />
mehr als die Hälfte (rd. 60 %)<br />
der gesamten Raumoberflächen aus<br />
47 %<br />
50 %<br />
KS-Thermohaut<br />
16 %<br />
18 %<br />
0 %<br />
6 %<br />
13 %<br />
Monolitisches Mauerwerk mit � = 0,11 W/(m . K)<br />
11 %<br />
18 %<br />
0 %<br />
7 %<br />
14 %<br />
und bestimmen dadurch wesentlich<br />
die Bauart.<br />
● Außen- und Innenwände dürfen aufgrund<br />
ihres Flächenanteils von jeweils<br />
rd. 20 % ebenfalls nicht vernachlässigt<br />
werden. Deutliche Unterschiede<br />
bei C wirk (bis zu 50 % je Bauteil) sind<br />
selbst im Mauerwerksbau durch die<br />
Wahl des Baustoffs möglich. Bei gleichen<br />
Innenmaßen verringert sich einerseits<br />
der Flächenanteil der um rd.<br />
20 % schlankeren KS-Funktionswand.<br />
Andererseits ist der Beitrag zur wirksamen<br />
Speichermasse des Raums<br />
etwa doppelt so hoch als bei der dickeren<br />
Vergleichskonstruktion.<br />
● Türen können sowohl aufgrund der geringen<br />
Speichermasse als auch des geringen<br />
Flächenanteils im Allgemeinen<br />
vernachlässigt werden.<br />
Decke (oben) aus Beton,<br />
verputzt<br />
Boden (unten) mit<br />
schwimmendem Estrich<br />
Innentür (Ost)<br />
Innenwand (Ost) als 11,5 cm<br />
dicke KS-Wand<br />
Haustrennwand (Nord) als<br />
zweischalige KS-Wand<br />
Außenwand (Süd + West)<br />
Decke (oben) aus Beton,<br />
verputzt<br />
Boden (unten) mit<br />
schwimmendem Estrich<br />
Innentür (Ost)<br />
Innenwand (Ost) als 11,5 cm<br />
dicke KS-Wand<br />
Haustrennwand (Nord) als<br />
zweischalige KS-Wand<br />
Außenwand (Süd + West)<br />
Bild 30: Anteil der Außenwand an der wirksamen Wärmespeicherfähigkeit in Bezug zur gesamten wirksamen<br />
Wärmespeicherfähigkeit
Tafel 15: Beschreibung der Bauteile<br />
Schichtbezeichnung d<br />
[m]<br />
Bauteil 1a: Außenwand (Süd + West) aus Kalksandstein-Mauerwerk (Variante a)<br />
l<br />
[W/(m·K)]<br />
�<br />
[kg/m³]<br />
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
C wirk,10cm / A Bauteil<br />
[Wh/(m²·K)]<br />
1 Kalk-Gipsputz 0,010 0,700 1.400 3,89 0,010<br />
2 KS-Mauerwerk, RDK 1,8 0,175 0,990 1.700 42,50 0,090<br />
3 PS-Hartschaum, WLG 035 0,120 0,035 20 0,00 0,000<br />
4 Außenputz 0,010 0,700 1.400 0,00 0,000<br />
d wirk<br />
[m]<br />
0,315 46,39 0,100<br />
Bauteil 1b: Außenwand (Süd + West) aus monolithischem Mauerwerk mit l = 0,11 W/(m·K) (Variante b)<br />
1 Kalk-Gipsputz 0,015 0,700 1.400 5,83 0,015<br />
2 Monolithisches Mauerwerk 0,365 0,110 850 20,07 0,085<br />
3 Faser-Leichtputz 0,020 0,220 1.000 0,00 0,000<br />
Bauteil 2: zweischalige Haustrennwand (Nord) aus Kalksandstein-Mauerwerk<br />
0,390 25,90 0,100<br />
1 Kalk-Gipsputz 0,010 0,700 1.400 3,89 0,010<br />
2 KS-Mauerwerk, RDK 1,8 0,150 0,990 1.700 42,50 0,090<br />
3 Mineralfaserdämmplatte, WTH 0,040 0,040 120 0,00 0,000<br />
4 KS-Mauerwerk, RDK 1,8 0,150 0,990 1.700 0,00 0,000<br />
5 Kalk-Gipsputz 0,010 0,700 1.400 0,00 0,000<br />
Bauteil 3: Boden (unten)<br />
0,360 46,39 0,100<br />
1 Teppich 0,008 0,060 200 0,58 0,008<br />
2 Zementestrich 0,040 1,400 2.000 22,22 0,040<br />
3 Trittschalldämmung, WLG 040 0,060 0,040 20 0,00 0,000<br />
4 Betondecke 0,160 2,000 2.400 0,00 0,000<br />
5 Kalk-Gipsputz 0,010 0,700 1.400 0,00 0,000<br />
Bauteil 4: Betondecke (oben)<br />
0,278 22,80 0,048<br />
1 Teppich 0,008 0,060 200 0,00 0,000<br />
2 Zementestrich 0,050 1,400 2.000 0,00 0,000<br />
3 Trittschalldämmung, WLG 040 0,060 0,040 20 0,00 0,000<br />
4 Betondecke 0,160 2,000 2.400 60,00 0,090<br />
5 Kalk-Gipsputz 0,010 0,700 1.400 3,89 0,010<br />
Bauteil 5: Innenwand (Ost) aus Kalksandstein-Mauerwerk<br />
0,278 63,89 0,100<br />
1 Kalk-Gipsputz 0,010 0,700 1.400 3,89 0,010<br />
2 KS-Mauerwerk, RDK 1,8 0,115 0,990 1.700 27,15 0,058<br />
3 Kalk-Gipsputz 0,010 0,700 1.400 0,00 0,000<br />
Bauteil 6: Innentür (Ost)<br />
0,135 31,04 0,068<br />
1 Holz 0,040 0,130 500 5,83 0,020<br />
0,040 5,83 0,020<br />
37
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
Tafel 16: Zusammenstellung der wirksamen Wärmespeicherfähigkeit für den Beispielraum nach Bild 28, Variante mit schwerer Außenwand<br />
Bauteil wirksame Dicke Fläche C wirk<br />
1a) Außenwand (Süd und West) als KS-Thermohaut 10 cm 22,33 m² 1.036 Wh/K<br />
2) zweischalige Haustrennwand (Nord) aus Kalksandstein 10 cm 14,99 m² 695 Wh/K<br />
3) Boden (unten) mit schwimmendem Estrich 4,8 cm 39,60 m² 903 Wh/K<br />
4) Decke (oben) aus Beton, verputzt 10 cm 39,60 m² 2.530 Wh/K<br />
5) Innenwand (Ost) als 11,5 cm dicke KS-Wand 6,8 cm 11,05 m² 343 Wh/K<br />
6) Innentür (Ost) 2 cm 4,04 m² 24 Wh/K<br />
Summe 5.530 Wh/K<br />
Beurteilung der Bauart (bezogen auf die Grundfläche A G = 39,60 m²):<br />
C wirk / A G = 5.530 / 39,60 = 139,7 Wh/(m²·K) > 130 Wh/(m²·K) => „schwere Bauart“ nach DIN 4108-2<br />
Tafel 17: Zusammenstellung der wirksamen Wärmespeicherfähigkeit für den Beispielraum nach Bild 28, Variante mit leichter Außenwand<br />
Bauteil wirksame Dicke Fläche C wirk<br />
1a) Außenwand (Süd und West) aus monolithischem Mauerwerk mit l = 0,11 W/(m·K) 10 cm 22,73 m² 589 Wh/K<br />
2) zweischalige Haustrennwand (Nord) aus Kalksandstein 10 cm 14,99 m² 695 Wh/K<br />
3) Boden (unten) mit schwimmendem Estrich 4,8 cm 39,60 m² 903 Wh/K<br />
4) Decke (oben) aus Beton, verputzt 10 cm 39,60 m² 2.530 Wh/K<br />
5) Innenwand (Ost) als 11,5 cm dicke KS-Wand 6,8 cm 11,05 m² 343 Wh/K<br />
6) Innentür (Ost) 2 cm 4,04 m² 24 Wh/K<br />
Summe 5.083 Wh/K<br />
Beurteilung der Bauart (bezogen auf die Grundfläche A G = 39,60 m²):<br />
C wirk / A G = 5.083 / 39,60 = 128,4 Wh/(m²K) � 130 Wh/(m²·K) => „mittlere Bauart“ nach DIN 4108-2<br />
Vorhandener Sonneneintragskennwert<br />
Der vorhandene Sonneneintragskennwert<br />
(S vorh) ergibt sich in Abhängigkeit von:<br />
● Fensterfläche (unterschieden nach der<br />
Orientierung)<br />
● Gesamtenergiedurchlassgrad (g) des<br />
jeweiligen Fensters<br />
● Abminderungsfaktor für Sonnenschutzeinrichtungen<br />
(F C) des jeweiligen Fensters<br />
● Netto-Grundfläche (A G)<br />
zu<br />
S vorh = � (A W,i · g total,i )<br />
A G<br />
38<br />
= 9,06 m 2 · 0,58 · 0,5 + 4,42 m 2 · 0,58 · 1,0<br />
39,6 m 2<br />
= 0,131<br />
Zulässiger Sonneneintragskennwert<br />
Der zulässige Sonneneintragskennwert<br />
(Tafel 18) der schwereren Außenwand in<br />
der Variante a) mit KS-Thermohaut ist um<br />
ca. 15 % höher als bei der monolithischen<br />
Außenwand. Der Vorteil der schweren Bauart<br />
mit der höheren Wärmespeicherfähigkeit<br />
wird hier besonders deutlich. Wird<br />
der Nachweis mit leichter Bauart geführt,<br />
so ergibt sich ein um 40 % niedrigerer zulässiger<br />
Sonneneintragskennwert im Vergleich<br />
zur schweren Bauart (Tafel 19).<br />
Der detaillierte Nachweis zur Ermittlung<br />
der Bauart (Berechnung von C wirk)<br />
hat erheblichen Einfluss auf den zulässigen<br />
Sonneneintragskennwert.<br />
Zusammenfassung<br />
Durch Variation der Sonnenschutzeinrichtungen<br />
(Tafel 20) lässt sich der vorhandene<br />
Sonneneintragskennwert beeinflussen.<br />
Um z. B. eine um 30 % erhöhte Anforderung<br />
an den sommerlichen Wärmeschutz<br />
zu erfüllen, ist in der schweren Kalksandstein-Variante<br />
lediglich eine zusätzliche Außenjalousie<br />
an der Westfassade erforderlich.<br />
Für die Variante mit monolithischem<br />
Mauerwerk sind sowohl auf Süd- als auch<br />
Westfassade mindestens außen liegende<br />
Jalousien erforderlich.
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
Tafel 18: Ermittlung des zulässigen Sonneneintragskennwertes S zul. anhand der anteiligen Sonneneintragskennwerte S x bei unterschiedlichen Außenwänden mit gleichem<br />
U-Wert<br />
Variante a)<br />
Außenwand aus KS-Thermohaut<br />
Klimaregion B S x = 0,030 S x = 0,030<br />
Bauart, siehe Tafel 16 und 17 „schwere Bauart“<br />
S x = 0,15 · f gew. = 0,072<br />
Erhöhte Nachtlüftung während der zweiten<br />
Nachthälfte (abhängig von der Bauart)<br />
Sonnenschutzverglasung<br />
mit g < 0,4<br />
Fensterneigung<br />
(0° bis 60° gegenüber der Horizontalen)<br />
Fenster mit Nordwest-, Nord- oder Nordost-<br />
Orientierung mit einer Neigung über 60°<br />
bei „schwerer Bauart“<br />
S x = 0,030<br />
S x = 0 S x = 0<br />
S x = 0 S x = 0<br />
S x = 0 S x = 0<br />
Zulässiger Sonneneintragskennwert S zul. 0,132 0,113<br />
Tafel 19: Nachweis des sommerlichen Wärmeschutzes bei unterschiedlichen Außenwandkonstruktionen mit gleichem U-Wert<br />
vorhandener Sonneneintragskennwert nach<br />
DIN 4108-2<br />
zulässiger Sonneneintragskennwert nach<br />
EnEV 2007 bzw. DIN 4108-2<br />
Nachweis nach DIN 4108-2 und EnEV 2007<br />
erfüllt?<br />
(S vorh ≤ S zul ?)<br />
Variante b)<br />
Außenwand aus monolithischem Mauerwerk<br />
mit l = 0,11 W/(m²·K)<br />
„mittlere Bauart“<br />
S x = 0,10 · f gew. = 0,063<br />
bei „mittlerer Bauart“<br />
S x = 0,020<br />
Außenwand aus KS-Thermohaut Außenwand aus monolithischem Mauerwerk<br />
mit l = 0,11 W/(m²·K)<br />
S vorh = 0,131 S vorh = 0,131<br />
S zul = 0,132 S zul = 0,113<br />
ja nein<br />
Tafel 20: Einfluss der Sonnenschutzeinrichtung auf den vorhandenen Sonneneintragskennwert<br />
Sonnenschutzeinrichtung Vorhandener Sonneneintragskennwert (S vorh)<br />
Ausgangsfall (Tafel 16):<br />
– Südfassade mit außen liegender Markise (F c = 0,5)<br />
– Westfassade ohne Sonnenschutz (F c = 1,0)<br />
Variante 1: Außenjalousie an der Westfassade<br />
– Südfassade mit außen liegender Markise (F c = 0,5)<br />
– Westfassade mit außen liegenden Jalousien (F c = 0,4)<br />
Variante 2: Rollläden an der Westfassade<br />
– Südfassade mit außen liegender Markise (F c = 0,5)<br />
– Westfassade mit außen liegendem Rollladen (F c = 0,3)<br />
Variante 3: Außenjalousie an Süd- und Westfassade<br />
– Südfassade mit außen liegenden Jalousien (F c = 0,4)<br />
– Westfassade mit außen liegenden Jalousien (F c = 0,4)<br />
Variante 4: Rollläden an Süd- und Westfassade<br />
– Südfassade mit außen liegenden Rollläden (F c = 0,3)<br />
– Westfassade mit außen liegenden Rollläden (F c = 0,3)<br />
S vorh = 0,131<br />
S vorh = 0,092<br />
S vorh = 0,086<br />
S vorh = 0,079<br />
S vorh = 0,059<br />
Der Verschattungsfaktor F c = 0,4 wird auch mit Markisen erreicht, die oben und unten seitlich ventiliert sind.<br />
39
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
ANHANG<br />
Tafel A1: Die wichtigsten Normen rund um den baulichen Wärme- und Feuchteschutz<br />
Nummer der Norm Titel Inhalt und Hinweise<br />
Grundlagennormen<br />
DIN 4108-2 Wärmeschutz und <strong>Energie</strong>einsparung in<br />
Gebäuden – Mindestanforderungen an den<br />
Wärmeschutz<br />
DIN 4108-3 Wärmeschutz und <strong>Energie</strong>einsparung in<br />
Gebäuden – Klimabedingter Feuchtschutz,<br />
Anforderungen, Berechnungsverfahren und<br />
Hinweise für <strong>Planung</strong> und <strong>Ausführung</strong><br />
DIN V 4108-4 Wärmeschutz und <strong>Energie</strong>einsparung in<br />
Gebäuden – Wärme- und feuchteschutztechnische<br />
Kennwerte<br />
DIN EN 12524 Baustoffe und -produkte – Wärme- und<br />
feuchteschutztechnische Eigenschaften –<br />
Tabellierte Bemessungswerte<br />
DIN V 4108-10 Wärmeschutz und <strong>Energie</strong>einsparung in<br />
Gebäuden – Anwendungsbezogene Anforderungen<br />
an Dämmstoffe – Werksmäßig hergestellte<br />
Wärmedämmstoffe<br />
<strong>Ausführung</strong>snormen<br />
DIN 4108-7 Wärmeschutz und <strong>Energie</strong>einsparung in<br />
Gebäuden – Luftdichtheit von Gebäuden,<br />
Anforderungen, <strong>Planung</strong>s- und <strong>Ausführung</strong>sempfehlungen<br />
sowie -beispiele<br />
DIN 4108<br />
Beiblatt 2<br />
40<br />
Wärmeschutz und <strong>Energie</strong>einsparung in<br />
Gebäuden – Wärmebrücken – <strong>Planung</strong>s- und<br />
<strong>Ausführung</strong>sbeispiele<br />
Berechnungsnormen für Bauteile<br />
DIN EN ISO 6946 Bauteile – Wärmedurchlasswiderstand und<br />
Wärmedurchgangskoeffizient – Berechnungsverfahren<br />
DIN EN ISO 10211 Wärmebrücken im Hochbau – Wärmeströme<br />
und Oberflächentemperaturen – Detaillierte<br />
Berechnungen<br />
DIN EN ISO 13370 Wärmetechnisches Verhalten von Gebäuden<br />
– Wärmeübertragung über das Erdreich –<br />
Berechnungsverfahren<br />
DIN EN ISO 13789 Wärmetechnisches Verhalten von Gebäuden<br />
– Spezifischer Transmissionswärmeverlustkoeffizient<br />
– Berechnungsverfahren<br />
DIN EN ISO 10077-1 Wärmetechnisches Verhalten von Fenster,<br />
Türen und Abschlüssen – Berechnung des<br />
Wärmedurchgangskoeffizienten – Vereinfachtes<br />
Verfahren<br />
DIN EN ISO 10077-2 Wärmetechnisches Verhalten von Fenstern,<br />
Türen und Abschlüssen – Berechnung des<br />
Wärmedurchgangskoeffizienten – Numerisches<br />
Verfahren für Rahmen<br />
Berechnungsnormen für Gebäude<br />
DIN V 4108-6 Wärmeschutz und <strong>Energie</strong>einsparung in Gebäuden<br />
– Berechnung des Jahresheizwärmeund<br />
des Jahresheizenergiebedarfs<br />
DIN EN 13790 Wärmetechnisches Verhalten von Gebäuden<br />
– Berechnung des Heizenergiebedarfs<br />
DIN V 4701-10 Energetische Bewertung heiz- und raumlufttechnischer<br />
Anlagen – Heizung, Trinkwassererwärmung,<br />
Lüftung<br />
Mindestanforderungen an den Wärmeschutz von flächigen Bauteilen und<br />
von Wärmebrücken (bauaufsichtlich eingeführt); Nachweisverfahren für<br />
den sommerlichen Wärmeschutz (durch die EnEV in Bezug genommen)<br />
Wasserdampfdiffusion, Glaserverfahren, Tauwasserberechnung,<br />
Ausnahmeregelungen (bauaufsichtlich eingeführt)<br />
Zu verwendende Bemessungswerte der Wärmeleitfähigkeit und Richtwerte<br />
der Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahlen von Bau- und<br />
Dämmstoffen (weitere Werte siehe DIN EN 12524); U-Werte von Verglasungen<br />
und Fenstern. Alternativ dürfen Bemessungswerte aus allgemeinen<br />
bauaufsichtlichen Zulassungen für den EnEV-Nachweis verwendet<br />
werden.<br />
Europäische „Schwester“-Norm zu DIN V 4108-4. Enthält u.a. die l-Werte<br />
für Beton, Holz, Holzprodukte. Geht zukünftig in der Neuausgabe 2008<br />
der DIN EN ISO 10456 auf.<br />
Anwendungstypen von genormten Dämmstoffen und dafür erforderliche<br />
Mindesteigenschaften; alternative Festlegungen werden in allgemeinen<br />
bauaufsichtlichen Zulassungen (abZ) oder in bauaufsichtlichen Zustimmungen<br />
im Einzelfall (ZiE) getroffen. Bauaufsichtlich eingeführt.<br />
Anforderungen und Prinzipskizzen zur luftdichten <strong>Ausführung</strong> der Gebäudehülle<br />
Prinzipskizzen für den bildlichen Nachweis sowie �-Referenzwerte für den<br />
rechnerischen Nachweis der Gleichwertigkeit von linienförmigen Wärmebrücken,<br />
nur bei Verwendung des reduzierten pauschalen Wärmebrückenzuschlags<br />
∆U WB = 0,05 W/(m²·K) × Hüllfläche im EnEV-Nachweis<br />
Standardwerte für R si und R se; Formeln für R und U; Behandlung von<br />
Luftschichten; Berücksichtigung niedrigemittierender Oberflächen bei<br />
Luftschichten; Korrekturwerte für den U-Wert.<br />
Vorgehensweise bei numerischen Berechnungen von zwei- und dreidimensionalen<br />
Wärmebrücken; Randbedingungen.<br />
Detaillierte Berücksichtigung des Wärmetransports über das Erdreich;<br />
kann vereinfachend auch über F x-Werte berücksichtigt werden.<br />
Wärmetransferkoeffizienten; detaillierte Berücksichtigung einiger Wärmetransportpfade.<br />
Rechnerische Bestimmung des U-Werts von Fenstern<br />
Rechnerische Bestimmung des U-Werts von Fensterrahmen. Enthält Gleichungen<br />
für den Wärmedurchlasswiderstand von schmalen Luftspalten.<br />
Enthält u.a. das Heizperioden- und das Monatsbilanzverfahren für die<br />
EnEV-Bilanzierung von Wohngebäuden sowie die zu verwendenden Randbedingungen<br />
in Anhang D. Basiert auf der europäischen Norm DIN EN<br />
832:1998-12, die inzwischen zurückgezogen und durch DIN EN 13790<br />
ersetzt ist; dies hat aber keine Auswirkung auf die Gültigkeit im Rahmen<br />
der EnEV.<br />
Nachfolger der zurückgezogenen DIN EN 832. Wird derzeit überarbeitet<br />
und auf die Berechnung von Kühlvorgängen erweitert. Neuausgabe<br />
erscheint 2008.<br />
Berechnung der Anlagenaufwandszahl für Heizung, Lüftung und Warmwasser<br />
für Wohngebäude im EnEV-Nachweis; primärenergetische Bewertung
Fortsetzung Tafel A1: Die wichtigsten Normen rund um den baulichen Wärme- und Feuchteschutz<br />
Nummer der Norm Titel Inhalt und Hinweise<br />
DIN 4701-10<br />
Beiblatt 1<br />
DIN V 18599-1<br />
bis 10<br />
Energetische Bewertung heiz- und raumlufttechnischer<br />
Anlagen – Diagramme und <strong>Planung</strong>shilfen<br />
für ausgewählte Anlagensysteme<br />
mit Standardkomponenten<br />
Energetische Bewertung von Gebäuden – Berechnung<br />
des Nutz-, End- und Primärenergiebedarfs<br />
für Heizung, Kühlung, Lüftung, Trinkwarmwasser<br />
und Beleuchtung, Teile 1 bis 10<br />
Messnormen für Gebäude<br />
DIN EN 13829 Wärmetechnisches Verhalten von Gebäuden –<br />
Bestimmung der Luftdurchlässigkeit von Gebäuden<br />
– Differenzdruckverfahren (ISO 9972:<br />
1996, modifiziert).<br />
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
Tafel A2: Die wichtigsten physikalischen Größen, Formelzeichen und Einheiten rund um bauliche Wärmedämmung und klimabedingten Feuchteschutz<br />
Physikalische Größe Symbol Einheit<br />
Länge l m<br />
Breite b m<br />
Dicke d m<br />
Höhe h m<br />
Fläche A m²<br />
Volumen V m³<br />
Masse m kg<br />
Dichte � kg/m³<br />
Celsius-Temperatur q, u °C<br />
Thermodynamische Temperatur T K<br />
Wärmemenge Q J = Ws<br />
Spezifische Wärmekapazität c J/(kg·K)<br />
Wirksame Wärmespeicherfähigkeit C wirk Wh/K<br />
Wärmestrom F Ws/s = Wh/h = W<br />
Wärmestromdichte q W/m²<br />
Wärmeleitfähigkeit l W/(m·K)<br />
Thermischer Leitwert L W/(m·K)<br />
Wärmedurchlasswiderstand R m²·K/W<br />
Wärmeübergangswiderstand innen/außen R si / R se m²·K/W<br />
Wärmedurchgangswiderstand R T m²·K/W<br />
Wärmeübergangskoeffizient h W/(m²·K)<br />
Wärmedurchgangskoeffizient (U-Wert) U W/(m²·K)<br />
Längenbezogener Wärmedurchgangskoeffizient (� -Wert)<br />
(früher: Wärmebrückenverlustkoeffizient; Wärmebrückenverlustwert)<br />
Diagramme für 71 Anlagenkombinationen zur Bestimmung der Anlagenaufwandszahl<br />
für Heizung, Lüftung und Warmwasserbereitung für Wohngebäude<br />
im EnEV-Nachweis<br />
Berechnung des <strong>Energie</strong>bedarfs von Gebäuden für den Nachweis nach<br />
EnEV 2007 für Nichtwohngebäude. Soll in absehbarer Zeit auch für die<br />
Bewertung von Wohngebäuden herangezogen werden.<br />
Messverfahren für die Luftdichtheit der Gebäudehülle („Blower-Door“-<br />
Messung). Wurde aufgrund der Unvollständigkeit der ISO 9972 als<br />
modifizierte (erweiterte) Ausgabe der ISO-Norm veröffentlicht<br />
� W/(m·K)<br />
Punktbezogener Wärmedurchgangskoeffizient (� -Wert) � W/K<br />
Temperaturfaktor an der Innenoberfläche f Rsi -<br />
Hemisphärischer Emissionsgrad e -<br />
Strahlungsaustauschgrad E -<br />
Luftwechsel n 1/h<br />
Wasserdampfteildruck p Pa<br />
Wasserdampfsättigungsdruck p S Pa<br />
Relative Luftfeuchte w %<br />
massebezogener / volumenbezogener Feuchtegehalt u m / u v M.-% / Vol.-%<br />
Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl m -<br />
Wasserdampfdiffusionsäquivalente Luftschichtdicke s d m<br />
Tauwassermasse flächenbezogen m W,T kg/m²<br />
Verdunstungsmasse flächenbezogen m W,V kg/m²<br />
Wasseraufnahmekoeffizient w kg/(m²·h 0,5 )<br />
Wasserdampf-Diffusionskoeffizient D m²/h<br />
Wasserdampf-Diffusionsdurchlasswiderstand Z m²·h·Pa/kg<br />
Wasserdampf-Diffusionsstromdichte g kg/(m²·h)<br />
41
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz<br />
LITERATUR<br />
[1] Bundesministerium für Wirtschaft<br />
und Technologie: <strong>Energie</strong>daten. Berlin<br />
2008<br />
[2] Hauser, G.; Maas, A.: <strong>Energie</strong>einsparverordnung.<br />
Erschienen im Fachbuch<br />
<strong>Planung</strong>, <strong>Konstruktion</strong>, <strong>Ausführung</strong>,<br />
4. Auflage. Hrsg.: Bundesverband<br />
Kalksandsteinindustrie eV, Hannover<br />
2008<br />
[3] U-Wert-Berechnung.<br />
Kostenfreier Download unter:<br />
www.kalksandstein.de.<br />
Hrsg.: Bundesverband Kalksandsteinindustrie<br />
eV, Hannover 2007<br />
[4] Pfundstein, M.; Gellert, R.; Spitzner, M.<br />
H.; Rudolphi, A.: Dämmstoffe – Grundlagen,<br />
Materialien, Anwendungen. Edition<br />
Detail, <strong>Institut</strong> für internationale<br />
Architektur-Dokumentation, München<br />
2008<br />
42<br />
[5] FIW München: U-Werte zusammengesetzter<br />
Bauteile nach DIN EN ISO<br />
6946. Berechnungsprogramm.<br />
Kostenfreier Download unter:<br />
www.fiw-muenchen.de.<br />
München 2004<br />
[6] Ingenieurbüro Hauser: Wärmebrückenkatalog<br />
Kalksandstein.<br />
Kostenfreier Download unter:<br />
www.kalksandstein.de.<br />
Hrsg.: Bundesverband Kalksandsteinindustrie<br />
eV, Hannover 2006<br />
[7] Ausschussinternes Arbeitspapier des<br />
DIN-Normungsausschuss NABau 005-<br />
56-91; noch unveröffentlicht<br />
[8] FVHF-Richtlinie: Bestimmung der<br />
wärmetechnischen Einflüsse von<br />
Wärmebrücken bei vorgehängten hinterlüfteten<br />
Fassaden, Berlin 1998<br />
[9] Holm, A.; Sedlbauer, K.; Radon, I.;<br />
Künzel H. M.: Einfluss der Baufeuchte<br />
auf das hygrothermische Verhalten von<br />
Gebäuden, IBP Mitteilung 29, 2002<br />
[10] Künzel H. M.: Austrocknung von Wandkonstruktionen<br />
mit Wärmedämmverbundsystemen.<br />
– In: Bauphysik 20<br />
(1998), Heft 1, Seite 18-23<br />
[11] Schubert, P.: Zurrißfreien Wandlänge<br />
von nichttragenden Mauerwerkwänden.<br />
Berlin: Ernst & Sohn – In: Mauerwerk-<br />
Kalender 13 (1988), S. 473-488<br />
[12] FLiB Beiblatt zu DIN EN 13829: Wärmetechnisches<br />
Verhalten von Gebäuden.<br />
Bestimmung der Luftdurchlässigkeit<br />
von Gebäuden – Differenzdruckverfahren.<br />
Hrsg.: Fachverband Luftdichtheit<br />
im Bauwesen e. V., Kassel 2001<br />
[13] Seeberger + Partner: KS-Nachweisprogramm<br />
zur Berechnung des sommerlichen<br />
Wärmeschutzes. Kostenfreier<br />
Download unter:<br />
www.kalksandstein.de.<br />
Hrsg.: Bundesverband Kalksandsteinindustrie<br />
eV, Hannover 2007
Beratung:<br />
Kalksandsteinindustrie Bayern e.V.<br />
Rückersdorfer Straße 18<br />
90552 Röthenbach a.d. Pegnitz<br />
Telefon: 09 11/54 06 03-0<br />
Telefax: 09 11/54 06 03-9<br />
info@ks-bayern.de<br />
www.ks-bayern.de<br />
Kalksandsteinindustrie Nord e.V.<br />
Lüneburger Schanze 35<br />
21614 Buxtehude<br />
Telefon: 0 41 61/74 33-60<br />
Telefax: 0 41 61/74 33-66<br />
info@ks-nord.de<br />
www.ks-nord.de<br />
Kalksandsteinindustrie Ost e.V.<br />
Kochstraße 6 - 7<br />
10969 Berlin<br />
Telefon: 0 30/25 79 69-30<br />
Telefax: 0 30/25 79 69-32<br />
info@ks-ost.de<br />
www.ks-ost.de<br />
Verein Süddeutscher<br />
Kalksandsteinwerke e.V.<br />
Heidelberger Straße 2 - 8<br />
64625 Bensheim/Bergstraße<br />
Telefon: 0 62 51/10 05 30<br />
Telefax: 0 62 51/10 05 32<br />
info@ks-sued.de<br />
www.ks-sued.de<br />
Kalksandsteinindustrie West e.V.<br />
Barbarastraße 70<br />
46282 Dorsten<br />
Telefon: 0 23 62/95 45-0<br />
Telefax: 0 23 62/95 45-25<br />
info@ks-west.de<br />
www.ks-west.de<br />
Überreicht durch: