Berücksichtigung von Wärmebrücken (Berechnung und Gleichwertigkeitsnachweis)

Mit der zunehmend besseren Dämmung der Gebäudehülle werden Wärmebrücken bei der energetischen Planung immer wichtiger. Wärmebrücken sind Bereiche an der Gebäudehülle, an denen der Wärmestrom im Vergleich zu den umgebenden Bauteilen verändert ist. Meist ist in Bereichen von Wärmebrücken ein erhöhter Wärmestrom festzustellen. Es wird unterschieden zwischen:

• material- bzw. konstruktionsbedingten Wärmebrücken (z. B. einbindende Geschossdecken oder Stahlträger, Ringanker) und
• geometrischen Wärmebrücken (z. B. Wandecken)

Nach den Regeln der DIN 4108-6 und der DIN V 18599-2 sind Wärmebrücken bei der Berechnung der Transmissionswärmesenken (bzw. -quellen) zu berücksichtigen. Dabei gibt es grundsätzlich jeweils drei verschiedene Möglichkeiten der Berücksichtigung:

• Berücksichtigung von Wärmebrücken ohne Nachweis mit einem pauschalen Zuschlag von 0,10 bzw. 0,15 W/m²K
• Berücksichtigung von Wärmebrücken mit einem pauschalen Zuschlage von 0,05 W/m²K bei Verwendung der Beispiele oder gleichwertiger Konstruktionen wie in DIN 4108 Beiblatt 2
• Berechnung der Wärmeströme aller linienförmigen Wärmebrücken und Berücksichtigung der berechneten Werte bei den Transmissionswärmeströmen

Die erste Möglichkeit wird vor allem im Bestand oder im Industriebau verwendet, wenn keine hohen Anforderungen an den Wärmeschutz gestellt werden. Bei Neubauten und bei energetisch optimierten Gebäuden (Effizienzhäuser, Passivhäuser, Niedrigstenergiegebäude) ist der Zuschlag jedoch häufig zu hoch.

Deshalb wird bei einem Neubau häufig unterstellt, dass die Beispiele aus DIN 4108 Beiblatt 2 eingehalten werden.

Nur bei Passivhäusern und hochwertigen Effizienzhäusern wurde bisher bereits eine detaillierte Berechnung durchgeführt.

Berücksichtigung von Wärmebrücken durch Einhaltung der Beispiele nach DIN 4108 Beiblatt 2

Bisher reichte meist die Feststellung im energetischen Nachweis aus, dass die Wärmebrücken nach DIN 4108 Beiblatt 2 ausgeführt werden. Man kann aber mit zunehmender Qualitätssicherung davon ausgehen, dass ein normgerechter Nachweis gefordert wird (bei der KfW-Förderung ist das bereits so; siehe unten).

Die DIN 4108 Beiblatt 2 sieht dafür nach Nr. 3.5 folgende Möglichkeiten vor:

1. Eindeutige Zuordnung zu den konstruktiven Grundprinzipien eines Beispieles des Beiblattes
2. Nachweis über die Wärmedurchlasswiderstand der einzelnen Bauteile bei eindeutiger Zuordnung der konstruktiven Grundprinzipien eines Beispiels
3. Nachweis der Einhaltung des Ψ-Referenzwertes eines Bauteils durch Berechnung nach DIN EN ISO 10211 unter Verwendung der Randbedingungen des Beiblattes
4. Nachweis der Einhaltung des  Ψ-Referenzwertes eines Bauteils durch Veröffentlichungen oder Herstellernachweise.

Aus dieser Aufstellung wird deutlich dass eine Wärmebrückenberechnung nach DIN EN ISO 10211 für den Gleichwertigkeitsnachweis oft nicht erforderlich ist. In jedem Fall ist jedoch die Vergleichbarkeit durch die Detailplanung für jede Wärmebrücke nachzuweisen. Die einzige Ausnahme bildet hier die Bestimmung nach § 7 Abs. 3 Satz 2 EnEV:

Soweit dabei Gleichwertigkeitsnachweise zu führen wären, ist dies für solche Wärmebrücken nicht erforderlich, bei denen die angrenzenden Bauteile kleinere Wärmedurchgangkoeffizienten aufweisen, als in den Musterlösungen der DIN 4108 Beiblatt 2: 2006-03 zugrunde gelegt sind.

Wenn also die U-Werte der angrenzenden Bauteile niedriger ist, als im zugeordneten Beispiel nach dem Beiblatt, kann auf den Nachweis nach Buchstabe c oder d verzichtet werden.

Hinweis KfW-Förderung: Die Vereinfachung nach §7 Abs. 3, Satz 2 ist bei der Förderung von Effizienzhäusern nicht anwendbar. Ansonsten ist bei der Verwendung des Beiblattes für jedes Detail nachzuweisen, dass die Gleichwertigkeit nach den Buchstaben a), b), c) oder d) vorhanden ist. Weitere Informationen sind im der Anlage "Technische Mindestanforderungen" zu den Merkblättern der jeweiligen Förderprogramme zu finden.

Detaillierte Berechnung von Wärmebrücken

Deutlich geringer als bei der Verwendung der Pauschalen wirken sich Wärmebrückenverluste bei einer detaillierten Wärmebrückenberechnung aus. Der Nachweis besteht jeweils aus der Berechnung der Ψ-Werte nach DIN EN ISO 10211 für jede Wärmebrücke und der Zusammenstellung der Wärmebrückenverluste für alle Bauteile:

ΔU_WB = Σ l_i * Ψ_i

Punktförmige Wärmebrücken (in der Regel Befestigungselemente) werden meist bereits bei der Berechnung der U-Werte nach DIN EN ISO 6946 berücksichtigt. Kleinteilige Befestigungsmittel können ebenso unberücksichtigt bleiben.

Hinweis: Die Einhaltung der Ψ-Referenzwerte nach DIN 4108 Beiblatt 2 garantiert nicht die Einhaltung der Mindestoberflächentemperaturen nach DIN 4108-2.