GUTACHTEN & BAUTEILBERECHNUNGEN

Die Hauptaufgabe der Energieberatung Hochfranken liegt in der energetischen Planung und Bewertung von Wohngebäuden z.B. in Form von Gutachten, Bauteilberechnungen oder einer umfangreichen BAFA-Vor-Ort-Beratung (iSFP Sanierungsfahrplan). Zudem erstellen wir Energiebedarfsausweise für Neubau- und Bestandsgebäude. Die Bilanzierung können Sie wahlweise nach DIN 4108-6 und DIN 4701-10/12 oder nach DIN 18599 erhalten. Zur Aufbereitung und Ausgabe der Daten verwenden wir branchenspezifische Software.

Erstellen von U-Werten der wesentlichen Bauteile von Gebäuden, z.B. Sparren – und Deckengefache, Wände und Geschoßdecken zur Einhaltung des Mindestwärmeschutzes zur Vermeidung von Bauschäden, sowie zur Erreichung der techn. Mindestanforderungen für Fördermittel BAFA/BEG.
Für Neubauten und Bestandsgebäude als Effizienzhäuser erstellen wir die gesetzlich geforderten Wärmeschutznachweise.

Berechnungen verhindern Schadensfälle, um eventuelle hygrothermische Ursachen zu vermeiden. So können u.a. im Rahmen des Denkmalschutzes mögliche Schadensursachen, als auch die Auswirkungen verschiedener Gegenmaßnahmen untersucht werden z.B. Wärmebrückenberechnungen.

Warum sollte man Wärmebrücken vermeiden?

  • Erhöhter Energieverbrauch
  • Beeinträchtigung der thermischen Behaglichkeit
  • Mangelhafte Wohnhygiene durch Schimmelbildung

Berechnungen zu Gebäuden

  • U-Wertberechnungen
    gemäß DIN 4108 Wärmeschutz im Hochbau (Glaserverfahren)
  • Wärmebrückenberechnungen (detailliertes Nachweisverfahren f-Wert und Psi-Wert)
  • Solarsimulationen (Thermie- und PV-Anlagen)
  • Energieausweise
  • Heizlastberechnung nach DIN EN 12831 Blatt 2
  • Nachweis sommerliche Wärmeschutz nach DIN 4108-2 [2013-02]

Die DIN 4108 Teil 2 fordert wärmeschutztechnische Maßnahmen bei der Planung von Gebäuden. Unter Punkt 4.2.2 steht „Der Wärmeschutz von Bauteilen darf durch Tauwasserbildung nicht unzulässig vermindert werden“. Es ist daher besonders im Altbau notwendig – gerade bei Sanierungen – entsprechende Wärmebrückenberechnungen durchzuführen. Denn gerade hier findet man oft Versprünge in der Geometrie oder schwer zugängliche Stellen, die oft nicht entsprechend sorgsam beurteilt werden.
Auch Leckagen stellen Wärmebrücken in der luftdichten Ebene dar (siehe auch Luftdichtheit, die immer durch unsachgemäße Bauausführungen entstehen. Weitere typische planerische und handwerkliche Baumängel sind:

  • fehlende oder nicht vollständige Gefachdämmungen
  • mit Mörtel verfüllte Mauerwerkslücken bei monolithen Außenwänden
  • nicht satt gestoßene und befestigte Dämmstoffplatten bei Wärmeverbundsystemen
  • Mörtelreste im nachträglich gedämmten Hohlraum einer zweischaligen Außenwand
  • zu große Dämmstoffaussparungen bei Kellerdeckenbeleuchtungen oder punktuellen Durchdringungen

WÄRMEBRÜCKEN

Wärmebrücken (im Volksmund auch fälschlicherweise als Kältebrücken bezeichnet) sind Bereiche und Konstruktionen im Gebäude, die Wärme schneller nach außen transportieren als andere. Wärmebrücken führen zu einem hohen Energieverbrauch und können zu Schimmelbildung und Beeinträchtigung der Behaglichkeit führen.

Gefährdung der Bausubstanz

Neben der Schimmelbildung kann Tauwasserausfall im Bereich von Wärmebrücken zu einer dauerhaften Durchfeuchtung des Bauteils führen, wodurch das Mauerwerk über kurz oder lang seine Standfestigkeit verliert. Die Feuchte im Mauerwerk führt zusätzlich zu einer Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit, die den Effekt einer Wärmebrücke noch verstärkt und die innere Oberfläche intensiver abkühlen lässt.

Durch konstruktive Maßnahmen ist es möglich, viele Wärmebrücken hinsichtlich ihrer Wirkung zu minimieren oder soweit zu optimieren, dass keine Mängel, Bauschäden oder gesundheitliche Beeinträchtigungen zu erwarten sind.

Mit der Wärmebrückenberechnung ist es möglich, die konstruktiven Maßnahmen hinsichtlich ihrer Wirkung zu überprüfen oder soweit zu optimieren, dass keine Mängel, Bauschäden oder gesundheitliche Beeinträchtigungen zu erwarten sind.

Abtaustreifen bei auskragendem Balkon aus Beton

Der Nachweis der Wärmebrückenberechnung an der Balkonplatte führt zwar in diesem Beispiel zu einem hohen Energieverlust, jedoch zu keinem Problem bzgl. Tauwasserausfall und Schimmelbildung. Der errechnete fRsi-Wert an den kritischen Stellen beträgt über 0,7.

„Bausünden“ früherer Tage führen zu hohen Energieverlusten, wie hier zu sehen an einem frei auskragenden Balkon. Die Balkonplatte wirkt wie eine Kühlrippe eines Motors. Die angrenzenden Innenwände und die Innendecke werden dadurch stark abgekühlt und es kann in diesem Bereich zu Tauwasserausfall und Schimmelbildung führen. Abhilfe kann man damit erreichen, wenn man den Balkon von unten und oben dämmt. – Die wirtschaftlichste Lösung ist meist das Abschneiden des Balkons ohne Ersatzmaßnahme.

Bauphysikalische Grundsätze müssen befolgt werden!

Prinzipiell lassen sich Wärmebrücken in zwei Gruppen einteilen:

  • Stofflich bedingte Wärmebrücken
  • Geometrisch bedingte Wärmebrücken

Stofflich bedingte Wärmebrücken sind Stahlbetonstützen, Mörtelfugen im Mauerwerk, Stahlbetondeckenauflager, Holzsparren in der Dämmebene einer Dachkonstruktion und dämmschichtenunterbrechende Innenwände.

Geometrisch bedingte Wärmebrücken ergeben sich, wenn die Innenoberfläche der Außenoberfläche ungleich ist, beispielsweise bei Versprüngen oder einer typischen Wandecke, siehe unter Abb.: 1.
Dies führt in diesem Bereich zu einem erhöhten Wärmefluss und zu einer Abkühlung der Bauteilinnenseite, als bei einer normalen geraden Wand. Dieser negative Effekt führt meist zur Schimmelbildung, wenn die relative Luftfeuchtigkeit in den Räumen steigt. Besonders in Küchen, Bädern und Schlafzimmern ist die Gefahr groß.
Statistiken belegen, dass in Deutschland jede 3. Wohnung mit Schimmel belastet ist und die Bewohner durch die Sporenbelastung einer gesundheitlichen Gefährdung ausgesetzt sind. Eine relative Luftfeuchtigkeit zwischen 30 und 60 Prozent gilt als wohnhygienisch und sollte weder unter- noch überschritten werden.

Mit einer Aussenwanddämmung nach der EnEV 2013 mit einem U-Wert von 0,25 W/m²K läßt sich die Temperatur der Bauteilinnenoberfläche auf 16,81°C senken und bietet dem Bewohner ein behagliches Wohnraumklima. Darüber hinaus reduziert sich das Schimmelrisiko bei normaler Nutzung erheblich.
Man geht davon aus, wenn die Innenoberflächen aller Bauteile (außer Fenster) im Haus nicht unter 12,6°C fallen, ist eine schimmelfreie Hauskonstruktion gewährleistet.

Abb. 1: Isothermenverlauf einer typisch ungedämmten Wandecke eines Wohngebäudes aus den 50er bis 60er Jahren. Der fRSI-Wert ist mit einer Oberflächentemperatur von 7,99°C weit unter 0,70 und daher stark durch Schimmelbildung gefährdet.

Abb. 2: Nach EnEV gedämmte Wandfläche zu Abb. 1.
Der ermittelte fRSI-Wert über 0,70 und bei normaler Nutzung damit frei von Tauwasserbildung.

Abb. 3: Nach KfW Förderprogramm 430 „Einzelmaßnahmen“ gedämmte Wandfläche zu Abb. 1.
Der ermittelte fRSI-Wert über 0,70 und bei normaler Nutzung frei von Tauwasserbildung. Gegenüber einer EnEV gedämmten Fläche sinkt die Oberflächentemperatur um fasst 1°C.

Fenster sollten bzgl. den wärmedämmenden Eigenschaften immer das schlechteste Bauteil in der Hauskonstruktion darstellen bzw. den höchsten U-Wert besitzen.
Wenn es zu einer Erhöhung der relativen Luftfeuchtigkeit und zum Tauwasserausfall kommt, wird die Entfeuchtung der Luft das Fenster übernehmen und nicht eine Wand oder andere Bauteile. Dies soll die Konstruktion vor Schimmelbildung schützen.
Das bedeutet letztlich auch, beim Einbau gut gedämmter Fenster z.B. bei Dreifach-Verglasungen, sollte man das Gebäude besser dämmen, als es  das Gebäudeenergiegesetz (GEG) vorschreibt. Siehe dazu Abb. 3 eine Wanddämmung mit einem U-Wert unter 0,20 W/m²K (BEG-Förderfähig).

Hartnäckig hält sich das Gerücht, dass Gebäude durch ihre Wände atmen. Oft finden Bewohner ungedämmter Gebäude kalte und feuchte Mauerecken vor und äußern die Befürchtung, dass diese Feuchtigkeit nach der Dämmung nicht mehr nach außen wegtrocknen kann.
Diese Sorge ist unbegründet, da feuchte Stellen meist erst dadurch auftreten, dass ungedämmte Wände in den Ecken (geometrische Wärmebrücken) oder an durchgehenden Balkonbetonplatten (konstruktive Wärmebrücken) besonders kalt sind (oft unter 10 °C) und die Feuchtigkeit aus der Raumluft erst deshalb dort kondensiert (siehe oben Beispiel Abb. 1).
Verbreitet tritt dann an solchen feuchten Stellen Schimmel auf. Regelmäßiges Lüften kann die Gefahr zwar reduzieren, nicht aber ganz ausschließen.
Bei warm eingepackten Gebäuden hingegen entspricht die Temperatur der Wand fast jener der Luft, selbst bei hohen Luftfeuchten bleibt das Mauerwerk trocken und schimmelfrei (siehe oben Beispiel Abb. 2 + 3).

Unsere Raumluft mit der Feuchtigkeit entweicht nicht über die Wände, sondern durch regelmäßiges lüften über Fenster oder durch eine Lüftungsanlage.
Die Vorstellung, dass Gebäude bei guter Dämmung „ersticken“ ist unberechtigt, da selbst Hartschaumplatten Wasserdampf etwa so gut wie Holz diffundieren lassen und das diffusionsdichteste Bauteil, eigentlich das Mauerwerk selbst ist.

Messung der Oberflächentemperatur einer Außenmauerecke in einem Gebäude aus ungedämmtem Mauerwerk mit 36-cm-Hochlochziegeln (Baujahr 1999). Bei einer Temperatur von 9,2 °C kann sich schon bei weniger als 40 % relativer Luftfeuchte und 23 °C Lufttemperatur Tauwasser abscheiden und Schimmel bilden.
Quelle: Bayerisches Landesamt für Umwelt

Detaillierte Berechnung von Wärmebrücken

Für Architekten, Bauingenieure und Dienstleister bietet eine explizite Berechnung von Wärmebrücken großes Potential. So können Baukosten erheblich gesenkt werden, indem ansonsten vorgeschriebene pauschale Wärmebrückenansätze durch genau berechnete Werte ersetzt werden. Dämmungen können so effizienter und kostensparender eingesetzt werden.

Wir setzten zur Berechnung der Wärmebrücken modernste zertifizierte 2D Simulations-Software ein. Die Berechnung erfolgt nach EN ISO 10211 Teil 1 und DIN 4108 Teil 2 oder 6.

Was kostet eine Wärmebrückenberechnung?

Für Bauteile, die aus einem Wärmebrückenkatalog abgeleitet werden können, können wir Ihnen einen Pauschalpreis anbieten. Ansonsten erfolgt die Berechnung nach Aufwand. Einfache Bauteile können in etwa 2-4 Stunden berechnet werden. Komplexe Bauteile können auch 1-2 Arbeitstage in Anspruch nehmen.
Bitte senden Sie uns Ihre Unterlagen. Wir erstellen Ihnen dazu ein Angebot

Wärmebrückenzuschläge nach GEG

Im Rahmen des Wärmeschutznachweises fordert die Energieeinsparverordnung (EnEV), dass zusätzliche Wärmeverluste durch lineare Wärmebrücken zusätzlich berücksichtigt werden müssen. Dem Energieberater/Planer/Architekt stehen verschiedene Möglichkeiten für die Berücksichtigung zur Verfügung:
 

  • ΔUWB  =  0,10 W/(m²K) im Regelfall
  • ΔUWB  =  0,15 W/(m²K) bei Innendämmung
  • ΔUWB  =  0,05 W/(m²K) bei vollständiger energetischer Modernisierung aller zugänglichen Wärmebrücken gemäß DIN  4108 Beiblatt 2 (Gleichwertigkeitsnachweis)
  • detaillierter Nachweis von Wärmebrücken nach DIN 4108-6: 2003-06 in Verbindung mit weiteren anerkannten Regeln der Technik. Bei der energetischen Sanierung von Bestandsgebäuden tritt häufig der Fall ein, dass auf Grund von konstruktiven Zwängen oder gestalterischen Wünschen die wärmeschutztechnischen Vorgaben des Beiblatts 2 DIN 4108 (Gleichwertigkeitsnachweis) nicht eingehalten werden können. Der Ansatz des reduzierten Wärmebrückenzuschlages von ΔUWB  =  0,05 W/(m²K) kann daher oft nicht erbracht werden. Alternativ dazu kann eine detaillierte Berechnung von Wärmebrücken zu einem deutlich geringeren Wert führen, als durch einen pauschalen Wärmebrückenzuschlag von ΔUWB  =  0,10 W/(m²K). Das kann auch bei hochwertigen energetischen Sanierungen zu unwirtschaftlichen Dämmschichten führen. Daher sollte man bei der Sanierung auf minimale Wärmebrückenverluste achten.

    Alle Berechnungen erfolgen gemäß DIN EN ISO 10211 und DIN 4108 Beiblatt 2 für die Psi-Wert Berechnung und die f-Wert Berechnung.

Sommerliche Wärmeschutz

Der Nachweis des sommerlichen Wärmeschutzes in seit der EnEV 2009 fester Bestandteil des Nachweisverfahrens. Nach § 3 Abs. 4 EnEV 2013 (Wohngebäude) und § 4 Abs. 4 EnEV 2013 (Nichtwohngebäude) ist der sommerliche Wärmeschutz für alle Neubauten und Erweiterungen nach § 9 Abs. 4 und 5 EnEV 2013 nachzuweisen. In Anlage 1 EnEV 2013 unter Nr. 3 (Wohngebäude) und in Anlage 2 EnEV unter Nr. 4 werden als Nachweisverfahren die in Abschnitt 8 DIN 4108-2 [2013-02] benannten Verfahren festgelegt:

  • Sonneneintragskennwertverfahren nach DIN 4108-2
  • Thermische Gebäudesimulation nach DIN 4108-2

Gerne erstellen wir für Ihre Neubauten den entsprechenden Nachweis.

Bauphysikalische Bauteilberechnungen werden eingesetzt:

  • zur Bewertung von Gebäuden oder Bauteilen.
  • zur Planung in den Bestand eingreifender Maßnahmen, wie Renovierung.
  • bei nachträglichem ein- oder aufbringen von Dämmstoffen.
  • bei Nutzungsänderungen z.B. Einbau einer Sauna

Nicht berücksichtigt werden können Wärme- und Dampftransport infolge von Luftströmungen, durch Schwerkraft oder Druckunterschiede angetriebene Sickerströme z.B. bei Leckagen.