Gebäudeknoten amp; Wärmebrücken
Gebäudeknoten

In vielen Ländern Europas werden bei der Berechnung der Gesamtenergieeffizienz eines Gebäudes mögliche Wärmebrücken berücksichtigt. Schlecht ausgeführte Gebäudeknoten führen zu großen Übertragungsverlusten und entsprechenden durchschnittlichen Wärmeverlusten in Höhe von 5 % (für ein durchschnittliches Haus). Architekten und Ingenieure müssen deshalb besonders auf die Fugen und Verbindungen zwischen unterschiedlichen Bauelementen achten.

So können Fensteranschlussfugen beispielsweise Wärmebrücken sein, die sich in einem durchschnittlichen Haus auf 100 Meter summieren. Mit dem Soudal Window System (SWS) können Wärmeverluste begrenzt werden, denn dank dem im SWS enthaltenen Flexifoam kann der ggf. vorberechnete Wärmedurchgangskoeffizient (ψ-Wert) niedrig gehalten werden, so dass mögliche gesetzliche Grenzen eingehalten werden (z. B. 0,1 W/mK).

Umsetzung In Der Energieeffizienznorm EPB


Die flämische Energiebehörde hat ein Informationsblatt zum Umgang mit Wärmebrücken für die Energieeffizienznorm EPB herausgegeben. Zur Berechnung von Wärmebrücken in der Norm sind drei Verfahren möglich:

  • Option A: eine detaillierte Berechnung aller Wärmebrücken
  • Option B: Berücksichtigung von Wärmebrücken, die nach EPB zulässig sind
  • Option C: ein fester Aufschlag

Bei Option C werden Fugen und Verbindungen komplett ignoriert. Stattdessen wird die K-Zahl um zusätzliche 10 Punkte erhöht. Bei Option A werden alle Verbindungen berechnet und einzeln erfasst. Dieses Verfahren ist am genauesten, aber auch sehr aufwendig. Die einfachste Möglichkeit, Wärmebrücken zu erfassen, ist Option B. Wenn ein Gebäude ausschließlich Wärmebrücken enthält, die nach EPB zulässig sind, wird die K-Zahl um nur 3 Punkte erhöht.

Wärmebrücken können unter zwei Voraussetzungen nach EPB zulässig sein:

  • Die Wärmebrücke erfüllt eine der grundlegenden Vorgaben für eine Verbindung ohne Wärmebrücke (siehe Informationen zu Wärmebrücken).
  • Der lineare Wärmedurchgangskoeffizient der Wärmebrücke liegt unter dem jeweils maßgeblichen Grenzwert. Für Tür- und Fensteranschlussfugen beträgt dieser Wert 0,10 W/m/K.
Wärmebrücken

Wärmebrücken & Thermische Leistungsfähigkeit


Lineare Wärmebrücken machen einen großen Teil des Gesamtwärmeverlusts eines Gebäudes aus. Die Berechnung des Wärmeverlusts an Wärmebrücken ist eine Korrektur der vereinfachten zweidimensionalen Simplifizierung auf Grundlage der Innenmaße (belgische Norm NBN B 62-002 zur Wärmeübertragung) und ist stark von der Geometrie abhängig. Diese geänderte Berechnungsmethode gilt seit Anfang 2010.

WOZU?


Zur Berechnung der thermischen Leistungsfähigkeit von Baufugen werden vorwiegend numerische Berechnungsmethoden für die zwei- oder dreidimensionale Wärmeübertragung genutzt. Diese Berechnung führt zu zwei Kriterien:

  • Temperaturfaktor f [-]
  • linearer Wärmedurchgangskoeffizient Ψ [W/mK]

TEMPERATURFAKTOR


Der Temperaturfaktor f ist ein Indikator für die niedrigste raumseitige Oberflächentemperatur θsi einer bestimmten Verbindung. Dabei handelt es sich um eine dimensionslose Temperatur, die die innere Oberflächentemperatur unabhängig von den genauen Randbedingungen durch einen Wert zwischen 0 und 1 beschreibt. Die Gebäudeteile müssen so beschaffen sein, dass das Risiko für die Bildung von Schimmel und Oberflächenkondensation an Innenflächen begrenzt bleibt. In Belgien ist in technischen Anweisungen festgelegt, dass die dimensionslose Minimaltemperatur an allen Stellen der raumseitigen Oberflächen größer als 0,7 sein muss (WTCB 1984). Für Verbindungen zur Außenfassade ist dies jedoch weniger relevant, weil die Oberflächentemperatur hauptsächlich vom Verhalten der Fassade abhängt.

LINEARER WÄRMEDURCHGANGSKOEFFIZIENT


Der Einfluss der zweidimensionalen Wärmeübertragung wird durch den linearen Wärmedurchgangskoeffizient Ψ (in W/m/K) ausgedrückt. Der Ψ-Wert steht für den zusätzlichen Wärmeverlust pro laufendem Wärmebrückenmeter und pro Grad der Temperaturdifferenz im Vergleich zu einer eindimensionalen Referenz, wobei der tatsächliche Anteil durch eine Kette flacher Teile mit bekannter Oberfläche A und bekanntem U-Wert repräsentiert ist. Dabei ist wichtig, dass Übereinstimmung über die 1-dimensionale Referenz und die Abmessungen eines Strukturelements (außen oder innen gemessen) herrscht. In Belgien wird der lineare Wärmedurchgangskoeffizient in der Regel anhand der außen gemessenen Oberflächen berechnet.

Der Ψ-Wert ist mit Bedacht zu interpretieren. Eine Wärmebrücke mit höherem Ψ-Wert muss nicht zwangsläufig schlechter entworfen sein. Gemäß Definition ist der Ψ-Wert als Korrekturfaktor der 1D-Übertragungsverluste zu interpretieren, wobei geometrische Aspekte sowie der Einfluss der zwei- und dreidimensionalen Wärmeübertragung eine Rolle spielen.