Folglich gelten Wärmebrücken immer dann als ausreichend gedämmt, wenn sie den Mindestanforderungen gemäß DIN 4108-2 [04] entsprechen oder die Gleichwertigkeit zu den im Beiblatt aufgeführten Ausführungen nachgewiesen werden kann. Entsprechende Konstruktionen müssen keinen Nachweis einer ausreichend hohen Oberflächentemperatur erbringen.
Außerdem geht die derzeitige Regelung davon aus, dass auch die Eckpunkte aus aufeinandertreffenden linienförmigen Wärmebrücken ausreichend hohe Oberflächentemperaturen aufweisen, wenn die einzelnen linienförmigen Anschlüsse den Anforderungen genügen. Dies trifft jedoch nur auf Ecken aus maximal drei aufeinandertreffenden Bauteilen zu.
Innenseitig gedämmte Anschlüsse benötigen jedoch grundsätzlich einen Nachweis des Temperaturfaktors nach DIN 4108-2 [04], da die Dämmebene naturgemäß nicht durchgehend ist. Somit können zusätzliche Maßnahmen notwendig werden, um auch Raumecken an Außenwänden hinreichend vor Schimmelpilzbefall zu schützen.
Zusätzliche Wärmeverluste
Laut Gebäude-Energie-Gesetz (GEG) [21] gilt für Neubauten, dass Wärmebrücken im wirtschaftlich vertretbaren Rahmen so ausgeführt werden müssen, dass ihr Einfluss auf den Jahresheizwärmebedarf möglichst gering gehalten wird. Auch wenn es im GEG explizit nicht bei der Planung von Sanierungsmaßnahmen an Gebäuden gefordert wird, dass der Planer sich über die Minimierung der Wärmebrückenwirkung Gedanken macht, ist es doch sehr sinnvoll und effizienzsteigernd für die geplante Dämmmaßnahme. Schon ein geringer Mehraufwand in der Planung zahlt sich hier schnell aus. Werden die Sanierungsmaßnahmen für den GEG-Nachweis mittels des Referenzgebäudeverfahrens nachgewiesen, dann sind ohnehin Aussagen über die Wärmebrücken notwendig.
Die an zweidimensionalen Bauteilanschlüssen aufgrund der Wärmebrückenwirkung auftretenden zusätzlichen Wärmeverluste werden auf die Länge des Bauteilanschlusses bezogen. Sie stellen einen zusätzlich zu den Wärmeverlusten der flächigen Bauteile zu berücksichtigenden Anteil dar, der auch als „linearer Wärmedurchgangskoeffizient“ bezeichnet wird. Ausgedrückt wird der zusätzliche Wärmeverlust durch den längenbezogenen Wärmedurchgangskoeffizienten, den Ψ-Wert in W/(m K). Die Wärmebrückenverluste werden über Rechenprogramme bestimmt, die meist die Finite-Element- Methode verwenden. Punktförmige (dreidimensionale) Wärmebrücken werden durch den punktförmigen Wärmedurchgangskoeffizienten χ in W/K erfasst.
Berücksichtigung von Wärmebrücken im GEG-Nachweis
Die Berücksichtigung des Einflusses von zweidimensionalen Wärmebrücken erfolgt nach GEG über einen Wärmebrückenzuschlag ΔUWB, der auf die U-Werte der gesamten wärmeübertragenden Umfassungsfläche addiert wird. Er kann auf folgende Weise berücksichtigt werden:
Pauschaler Wärmebrückenzuschlag von ΔUWB = 0,10 W/(m² K) bzw. ΔUWB = 0,15 W/(m² K), wenn mehr als 50 % der Außenwand mit innenliegenden Dämmschichten und einbindenden Massivdecken versehen ist.
Nachweis der Gleichwertigkeit mit den Konstruktionsdetails aus DIN 4108 Beiblatt 2 [78] mit Zuschlag ΔUWB = 0,05 W/(m² K), wenn die Wärmebrücken der Kategorie A entsprechen, bzw. ΔUWB = 0,03 W/(m² K), wenn die Wärmebrücken dem höheren energetischen Niveau der Kategorie B entsprechen.
Detaillierter Einzelnachweis mit Berechnung der genauen Wärmeverluste als Summe aller Wärmebrücken multipliziert mit ihrer jeweiligen Anschlusslänge. Diese Summe wird dann auf die wärmeübertragende Umfassungsfläche des betrachteten Gebäudes bezogen.
Das Beiblatt 2 der DIN 4108 [78] behandelt keine Anschlüsse mit Innendämmung an massiven Außenwänden und es kann im Rahmen von GEG-Nachweisen grundsätzlich aufgrund der erhöhten Wärmebrückenwirkung bei innen gedämmten Anschlüssen von einem Wärmebrückenzuschlag ausgegangen werden, der über dem reduzierten pauschalen Zuschlagswert von 0,05 W/(m² K) liegt. Im Umkehrschluss kann der vorliegende Wärmebrückenkatalog daher auch nicht zum Nachweis der Gleichwertigkeit mit den in Beiblatt 2 der DIN 4108 [78] dargestellten Anschlusslösungen verwendet werden.
Die Wärmebrückenwirkung wiederkehrender 3-dimensionaler Wärmebrücken, wie beispielsweise Dübel in Wärmedämmverbundsystemen, wird nicht im GEG Wärmebrückennachweis berücksichtigt, sondern bereits im U-Wert der flächigen Bauteile entsprechend der Vorgaben von DIN EN ISO 6946 [68] angerechnet. Dies deckt sich mit der Vorgehensweise für zusammengesetzte Bauteile, beispielsweise bei Holzständerwerken mit Dämmung im Gefach. Einzelne dreidimensionale Wärmebrücken am Gebäude werden üblicherweise im GEG-Nachweis vernachlässigt. Das betrifft vor allem einzelne und kleinere Befestigungen, wie Markisenbefestigungen oder die Schrauben für den Briefkasten im WDVS oder − bei innengedämmten Bauteilen − auch die Befestigungen für Regale oder Hängeschränke, die man nicht explizit berücksichtigen muss.
Gebäude mit innenseitig gedämmten Außenwänden erfüllen in der Regel nicht die in DIN 4108 Beiblatt 2 [78] beschriebenen Voraussetzungen für einen Nachweis der Gleichwertigkeit. Um den andernfalls erhöhten Pauschalzuschlag von 0,15 W/(m² K) zu umgehen, kann es sich also insbesondere bei Innendämmungen lohnen, auf einen detaillierten Einzelnachweis zurückzugreifen.
Besonderheiten zu Wärmebrücken bei Innendämmung
Durch das Anbringen einer Dämmung sinkt der Wärmeverlust durch ein Bauteil deutlich. Damit verbunden sinkt auch der Wärmeverlust am Bauteilanschluss gedämmter Bauteile, jedoch nicht im gleichen Maße wie für das flächige Bauteil. Dadurch kann es trotz insgesamt deutlich reduziertem Wärmeverlust nach dem Anbringen einer Dämmschicht zu höheren Ψ-Werten kommen als für das ungedämmte Bauteil. Das betrifft vor allem Bauteilanschlüsse mit einer Durchdringung der Dämmschicht, was für Innendämmung typisch ist. Wärmebrücken haben damit bei gut gedämmten Bauteilen einen höheren Anteil am Wärmeverlust, auch wenn dieser insgesamt durch die Dämmung natürlich deutlich kleiner ausfällt.
Deutlich wird das durch den Vergleich einer Außenwand mit einbindender Innenwand in Abb. 144 vor und nach der Sanierung mit 60 mm Innendämmung. Der U-Wert sinkt durch die Dämmung deutlich von 0,97 auf 0,39 W/(m² K), aber der Ψ-Wert der Wärmebrücke steigt stark von 0,002 auf 0,12 W/(m K) an. Die gesamten Wärmeverluste des gedämmten Bauteils sinken jedoch drastisch, was man gut an der Pfeildarstellung der Wärmestromdichten erkennen kann.
Auch kommt es durch die stärkere Wärmebrückenwirkung zu einer Absenkung der Temperatur in der Ecke von 15,6 auf 15,1°C, was in diesem Beispiel einer Verringerung des fRsi-Wertes von 0,82 auf 0,80 entspricht, getrennt berechnet mit den hierfür anzusetzenden Randbedingungen nach DIN 4108-2 [04].
Das Risiko der niedrigeren Temperaturen an den Oberflächen beider beteiligen Bauteile lässt sich durch den Einsatz der richtigen Planungswerkzeuge – wie dem hier vorliegenden Wärmebrückenkatalog – gut abschätzen, vermeiden oder beherrschen.