Ein großer Vorteil von Sanierungen mit Innendämmung ist, dass die Maßnahmen wohnungs- oder sogar raumweise umgesetzt werden können. Der Aufwand für das Anbringen einer Innendämmung ist damit im Vergleich zu einer Außendämmung deutlich geringer, beispielsweise weil kein Gerüst erforderlich ist und Leerstände bei Mieterwechsel flexibel ausgenutzt werden können. Eine raumseitige Dämmung bedeutet jedoch auch eine Unterbrechung der Dämmebene an einbindenden Bauteilen wie Trennwänden und Decken. Aus bauphysikalischer Sicht sind dabei niedrigere Oberflächentemperaturen am einbindenden Bauteil in der Nähe der Innendämmung und ein höherer Wärmeabfluss über das einbindende Bauteil durch die Dämmebene zu beachten. Nachfolgend werden die ausführlichen Untersuchungen des FIW München zu Wärmebrücken bei Innendämmung im Rahmen des vom vdnr mitfinanzierten Forschungsprojektes EnEff ID [73] zusammengefasst, wobei sich der vdnr-Teilbericht 3 [77] explizit mit den Wärmebrücken bei Holzfaserdämmstoffen beschäftigt. Bauherren, Planer und Handwerker erhalten damit eine einfach zu nutzende Übersicht zu dauerhaft sicheren Bauteilanschlüssen mit Innendämmung.
Die Bewertung der Bauteilanschlüsse erfolgt lediglich auf Grundlage der thermischen Betrachtung. Auf eine hygrothermische Betrachtung, wie sie für den Regelquerschnitt im Abschnitt „Bemessung im Regelquerschnitt“ beschrieben ist, wurde für zweidimensionale bzw. dreidimensionale Simulationen der Wärmebrücken verzichtet.

Grundsätzlich versteht man unter einer Wärmebrücke thermische Schwachstellen in der Konstruktion eines Gebäudes, die lokal zu einer höheren Wärmestromdichte führen. Dies resultiert in niedrigeren inneren Oberflächentemperaturen, die einen negativen Einfluss auf das Wohlbefinden der Nutzer, den hygienischen Feuchteschutz und den Energiebedarf des Gebäudes haben können. Die Betrachtung der Wärmebrücken bei der Planung und deren Optimierung ist für den Erfolg des Gesamtkonzepts einer Dämmmaßnahme essentiell.
Wärmebrücken werden in der Literatur entweder nach ihrer Ursache oder ihrer geometrischen Form unterteilt. Die Klassifizierung nach der Ursache unterscheidet:
 

Eine alternative Klassifizierung von Wärmebrücken kann unabhängig von der Ursache über die geometrische Form erfolgen:
 
Eindimensionale Wärmebrücken bei Stoffunterschieden innerhalb eines Bauteils (z. B. Stahlbetonstützen im Mauerwerk, Fachwerkskonstruktionen, Verwendung unterschiedlicher Baustoffe).

Zweidimensionale Wärmebrücken an Raumkanten, wo innere und äußere Bauteilfläche unterschiedlich groß sind (z. B. Gebäudeecken, auskragende Bauteile).

Dreidimensionale Wärmebrücken, die überall dort entstehen, wo drei oder mehr Bauteile aufeinandertreffen oder ein Bauteil punktuell ein anderes berührt / durchstößt (z. B. Anschluss Außenecke zum Dach / zur Bodenplatte, Verankerungen im WDVS).
 

Kennwerte und Anforderungen an Wärmebrücken

Unabhängig von der baulichen Ausführung wird die Wirkung von Wärmebrücken auf die Oberflächentemperatur angrenzender Bauteile und auf die Wärmestromdichte im Querschnitt des betrachteten Anschlusses mit Hilfe von Kennwerten erfasst.

 
Oberflächentemperatur

Für die Beurteilung der Absenkung der Temperatur und des damit verbundenen Tauwasserrisikos an der Oberfläche wird der dimensionslose Temperaturfaktor f_Rsi verwendet [04], der das Verhältnis der Differenz von innerer Oberflächentemperatur θ_si und Außenlufttemperatur θ_e zu der Differenz von Innenlufttemperatur θ_i und Außenlufttemperatur θ_e darstellt:

Durch das Aufbringen von Dämmung auf die Innenoberfläche der Wand verändern sich diese Temperaturen und damit auch der Oberflächentemperaturfaktor. Die Oberflächentemperatur der neuen Wandoberfläche wird gegenüber der Ausgangssituation deutlich ansteigen. Gleichzeit sinkt die Temperatur an der ehemaligen Wandoberfläche deutlich gegenüber dem ungedämmten Fall. Aus Sicht des in der bauaufsichtlich eingeführten DIN 4108-2 [04] festgelegten Mindestwärmeschutzes erfordert dies eine Neubewertung bei einer Innendämmung. Demnach sind Konstruktionen frei von Kapillarkondensation in den feinen Kanälen der Baustoffe, wenn die relative Luftfeuchte dort 80 % nicht überschreitet. Dieser Gefahr begegnet man am einfachsten mit einem ausreichend hohen Wärmedurchlasswiderstand der Konstruktion, der automatisch sicherstellt, dass ein ausreichend großer Anteil (mehr als 70 %) der Temperaturdifferenz zwischen Innenluft und Außenluft auf die Temperaturdifferenz zwischen Innenoberfläche und Außenluft entfällt. Das wird mit dem Oberflächentemperaturfaktor f_Rsi von 0,70 ausgedrückt, welcher unabhängig von den gewählten Temperaturrandbedingungen ist. Damit wird der Unterschied der Innenlufttemperatur zur Innenoberflächentemperatur automatisch klein genug, dass die relative Luftfeuchte in oberflächennahen Bereichen nicht zu sehr ansteigt. Bei den in der Norm verwendeten innenseitigen Randbedingungen von 20° C und 50 % relativer Feuchte in Verbindung mit einer Außentemperatur von -5° C ergibt sich eine minimale Oberflächentemperatur von 12,6° C, für die die relative Luftfeuchte bei Abkühlung und dabei gleichbleibenden absoluten Feuchtegehalt (adiabat) von 20° C / 50 % r.F. gerade 80 % beträgt (siehe Abb. 143). Die Anforderung der Norm betrifft somit die Einhaltung des f_Rsi und nicht die Einhaltung von 12,6° C an der Oberfläche.

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 ΔU_WB, der auf die U-Werte der gesamten wärmeübertragenden Umfassungsfläche addiert wird. Er kann auf folgende Weise berücksichtigt werden:

Pauschaler Wärmebrückenzuschlag von ΔU_WB = 0,10 W/(m² K) bzw. ΔU_WB = 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 ΔU_WB = 0,05 W/(m² K), wenn die Wärmebrücken der Kategorie A entsprechen, bzw. ΔU_WB = 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 f_Rsi-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.

Stellt sich im Laufe der Planung heraus, dass die „Standardausführung“ der Innendämmung keine ausreichend hohen inneren Oberflächentemperaturen gewährleisten kann, stehen dem Planer eine Vielzahl an Zusatzmaßnahmen zur Verfügung. Dazu zählen beispielsweise das Entfernen des vorhandenen Estrichs in Randbereichen einbindender Decken und durchgehende Anbringung der Innendämmung bis auf die Rohdecke oder die Verwendung einer „Flankendämmung“ in Form von Dämmstreifen oder Dämmkeilen an einbindenden Bauteilen, ggf. verbunden mit dem Entfernen des Bestandsputzes, um Sprünge in der Wandoberfläche oder bei der Deckenhöhe zu vermeiden oder zu reduzieren.

Berechnungssystematik

In den nachfolgenden Unterabschnitten werden Bauteilanschlüsse mit Innendämmung aus Holzfaserdämmstoffen vorgestellt, die für die betrachteten Konstruktionen, Materialien und Bauteilschichten eine einfache Abschätzung ermöglichen, ob die Konstruktion an den einbindenden Bauteilen hinsichtlich des Oberflächentemperaturfaktors unkritisch ist (grün), ggf. Zusatzmaßnahmen verbunden mit einem genaueren Nachweis ergriffen werden müssen (gelb) oder so kritisch sind, dass von der Ausführung abgeraten wird (rot). Die tabellarische Darstellung bezieht sich auf den Oberflächentemperaturfaktor f_Rsi am einbindenden Bauteil und enthält die _Ψ-Werte für den rechnerischen Nachweis gemäß GEG [21]. _Ψ-Werte von weiteren Konstruktionen mit Innendämmung aus Holzfasern sind im EnEff-ID vdnr-Teilbericht 3 [77] detailliert beschrieben. Dreidimensionale Wärmebrücken und verschiedene Optimierungsmöglichkeiten, deren Berechnung mit generischem Dämmstoff erfolgte, werden ebenfalls vorgestellt und qualitativ bewertet.

Materialien und Konstruktionen

Nachfolgend werden drei mineralische und monolithische Außenwandkonstruktionen (Dicke 30 cm) als Basis für das Anbringen von Innendämmung betrachtet. Die Wärmeleitfähigkeit des Mauerwerks wird variiert (0,42 / 0,53 / 0,64 W/(m K)), um verschiedene U-Werte der Bestandskonstruktion abzubilden (U = 1,10 / 1,30 / 1,50 W/(m² K)). Diese sind repräsentativ für viele Bestandskonstruktionen in Deutschland und lassen daher eine generische Betrachtung der Wärmebrückenwirkung zu. Die hier am Bauteilanschluss betrachteten generischen Konstruktionen mit den U-Werten 1,10 / 1,30 / 1,50 entsprechen nicht den im Abschnitt „Bemessung im Regelquerschnitt betrachteten“ spezifischen Konstruktionen (Vollziegelwand, Hochlochziegel Mauerwerk, Betonhohlblock Mauerwerk).
Die thermischen Kennwerte der Holzfaser-ID wurden anhand eines ausführlichen Messprogramms (siehe EnEff-ID vdnr-Teilbericht 1 [75]) genau bestimmt und die Wärmebrücken im oben genannten Bericht produktspezifisch angegeben. Um die Betrachtung für diese Homepage anbieterunabhängig zu gestalten, wird ein generischer Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit von 0,045 W/(m K) verwendet, der für eine Vielzahl von Holzfaser-Produkten repräsentativ ist. Dieser Wert berücksichtigt den baupraktischen Feuchtegehalt, welcher sich bei Lagerung im Klima 23°C und 80% r.F. einstellt. Die Sensitivität der längenbezogenen Wärmedurchgangskoeffizienten der innengedämmten Anschlüsse ist für die Bandbreite der für Holzfaserdämmstoffe üblicherweise anzusetzenden Werte von 0,040 bis 0,050 W/(m K) gering, was den Ansatz der generischen Wärmeleitfähigkeit von 0,045 W/(m K) unterstützt. Die Bemessungswerte der Wärmeleitfähigkeit der übrigen in den Bestandskonstruktionen vorhandenen Materialien wurden den Tabellen der DIN EN ISO 10456 [79] entnommen.
Die Materialien sind in den Zeichnungen über Kennbuchstaben M und eine laufende Nummer gekennzeichnet. Die Zuordnung der Kennzeichnung zu den Materialien und angenommenen Bemessungswerten der Wärmeleitfähigkeit ist der Tabelle 6 zu entnehmen.

Die Berechnungen werden für den nachfolgend dargestellten Regel-Wandquerschnitt mit Innendämmung durchgeführt. Die Dämmstoffdicke wird dabei variiert, damit Innendämmungen im üblichen Dickenbereich von 40 mm bis 80 mm abgedeckt werden. Zwischenwerte können interpoliert werden. Eine Extrapolation für Dämmdicken kleiner 40 mm oder größer 80 mm ist durch die berechneten Werte nicht abgedeckt und sollte fallweise genauer untersucht werden

In ausgewählten Fällen, in denen sich die Oberflächentemperaturen in Anschlussbereichen als zu niedrig erwiesen, um ein Schimmelpilzwachstum auszuschließen, wurde zusätzlich überprüft, ob das Anbringen eines Dämmkeils positive Auswirkungen hat. Für den Dämmkeil werden dieselben Materialeigenschaften angesetzt, wie für die Holzfaserdämmplatte im Regelquerschnitt. Die Abmessungen des Dämmkeils in Abb. 146 sind für typische Dämmkeile mehrerer Hersteller repräsentativ.

Als Randbedingungen für die Wärmebrückenberechnungen werden die Vorgaben aus DIN 4108-2 [04] bzw. DIN EN ISO 6946 [68] angesetzt. Dabei werden Temperaturen von - 5°C (außen) und 20°C (innen, beheizt), sowie die Wärmeüberganswiderstände R_se = 0,04 (außen) und R_si = 0,13 m² K/W (innen) angesetzt. Für die Bestimmung des Temperaturfaktors wird der erhöhte innenseitige Wärmeübergangswiderstand R_si von 0,25 m² K/W verwendet.
 

Anwendungsbereiche und Nutzungshinweise

Die Kenngrößen der Wärmebrücken sind maßgeblich von der Ausführung der Anschlüsse und der Konstruktionen, deren Wärmeleitfähigkeiten und Abmessungen abhängig. Die nachfolgend dargestellten Berechnungsergebnisse gelten daher nur für die Bauteilabmessungen und Baustoffeigenschaften sowie für das konstruktive Prinzip der jeweiligen Ausführung des Anschlusses. Bei Abweichungen der Ausführung der Anschüsse und der verbauten Materialien empfiehlt es sich grundsätzlich, individuelle Berechnungen durchzuführen.
 

Auswahl der Bauteilanschlüsse

Eine Übersicht aller im Abschnitt „Bewertung der Bauteilanschlüsse“ untersuchten Anschlussdetails ist in Abb. 147 gegeben. Im Abschnitt „Bewertung von Teilsanierungen mit Innendämmung“ wird zusätzlich untersucht, welche Auswirkungen Innendämmmaßnahmen in einzelnen Wohnungen innerhalb eines Mehrfamilienhauses auf angrenzende beheizte Bereiche haben können. Es werden Fälle einer Teilsanierung mit folgenden Anschlusssituationen betrachtet:

• Gebäudetrennwand an eine Außenwand (beheizter und unbeheizter Nachbarraum).
• Raumtrennwand an eine Außenwand (beheizter und unbeheizter Nachbarraum).
• Unterseitig gedämmte Geschossdecke an Außenwand (oberer Raum unbeheizt).

Im Abschnitt „Beispielhafte Optimierungsmöglichkeiten punktförmiger Bauteilanschlüsse“ werden zusätzlich fünf typische dreidimensionale (punktförmige) Wärmebrücken untersucht und die Wirkung verschiedener Optimierungsmaßnahmen auf die raumseitige Oberflächentemperatur gezeigt.
Bei angrenzenden nicht beheizten Bereichen oder bei Dämmmaßnahmen von einzelnen Wohnungen innerhalb eines Mehrfamilienhauses können an die Außenwand grenzenden Innenwände oder Geschossdecken innengedämmt werden. Dabei sollten auch die Auswirkungen der Maßnahme auf die angrenzenden beheizten Bereiche betrachtet werden.
 

Bewertungssystematik

Die Bewertung der Wärmebrücken erfolgt über ein einfaches Ampel-System für die f_Rsi-Werte welches in der nachfolgenden Tabelle 7 erläutert wird. Des Weiteren werden die _Ψ-Werte aller Details dargestellt, jedoch der Wärmeverlust nicht bewertet. Weitere Details können [80] entnommen werden.

Bei der Bewertung der Wärmebrücken anhand des f_Rsi-Wertes werden alle Wärmebrücken als grün bzw. unkritisch gekennzeichnet, deren f_Rsi-Wert größer oder gleich 0,70 ist und die somit die Mindestanforderungen an den Wärmeschutz nach DIN 4108-2 [04] erfüllen.

Eine weitere Kategorie (gelb) wird für Wärmebrücken eingeführt, deren f_Rsi-Wert zwar kleiner als 0,70, aber größer oder gleich 0,60 ist. Bei 20°C und 50 % relativer Luftfeuchte im Innenraum entspricht dieser Wert einer Oberflächentemperatur von mindestens 10,0° C und einer Oberflächenfeuchte von maximal 95 %. Wärmebrücken dieser Kategorie erfüllen die Anforderungen an den Mindestwärmeschutz nach DIN 4108-2 [04] also nicht, laut Norm besteht das Risiko von Schimmelpilzwachstum. Es wird jedoch als sinnvoll erachtet, Konstruktionen in dieser Kategorie nicht pauschal als unzulässig einzustufen. Vielmehr kann es sinnvoll sein, den Einzelfall anhand einer numerischen Simulation zu betrachten, bei der die genauen baulichen und klimatischen Randbedingungen angesetzt werden können. Herkömmliche Wärmebrückennachweise werden stationär unter extremen Randbedingungen von - 5°C Außentemperatur und mit einem erhöhten inneren Wärmeübergangswiderstand von 0,25 m² K/W durchgeführt. Es ist davon auszugehen, dass solche klimatischen Randbedingungen in den meisten Breitengraden nur über einen sehr begrenzten Zeitraum vorliegen. Eine instationäre Berechnung berücksichtigt die Tages- und Jahresgänge der Außentemperatur sowie die Wärmespeicherkapazität des Bauteils bei der Auswertung der inneren Oberflächentemperaturen und des Schimmelpilzwachstumsrisikos. Ebenso wird mit einbezogen, dass es auch bei Vorliegen von Kapillarkondensation und bei günstigen Wachstumsbedingungen erst nach einigen Tagen zu Schimmelpilzwachstum kommt. Eine Abschätzung der instationären Bewertung der Wachstumsbedingungen kann z. B. mit WUFI^®-Bio erfolgen.

In die dritte Kategorie (rot) fallen Wärmebrücken mit einem f_Rsi-Wert von kleiner als 0,60, welche pauschal als kritisch hinsichtlich eines möglichen Schimmelpilzwachstums beurteilt werden müssen.

Die Bewertung der 13 in Abb. 147 dargestellten Bauteile mit Innendämmung erfolgt in den nachfolgenden Zusammenstellungen aus Konstruktionsdetails und Tabellen. Dies schließt eine Detailzeichnung inklusive Bemaßung, Randbedingungen und Materialkennzeichnung für die jeweilige Wärmebrücke, die berechneten f_Rsi-Werte für verschiedene Dämmdicken und U-Werte der Bestandskonstruktion, die berechneten _Ψ-Werte sowie eine Bewertung der Ergebnisse mit ein.

Bauteil 01          Außenecke der Außenwand

Bauteil 02          Innenwand an Außenwand

Bauteil 03          Gebäudetrennwand an Außenwand

Bauteil 04.1          Einbindende Geschossdecke aus Stahlbeton in Außenwand;
                                    Standardausführung - Dämmung auf Estrich gestoßen

Bauteil 04.2          Einbindende Geschossdecke aus Stahlbeton in Außenwand;
                                     Alternativausführung - Dämmung auf Betondecke gestoßen

Bauteil 05.1          Kellerdecke im / über Erdreich an Außenwand (Keller unbeheizt);
                                   Standardausführung – Dämmung auf Estrich gestoßen

Bauteil 05.2          Kellerdecke im / über Erdreich an Außenwand (Keller unbeheizt);
                                     Alternativausführung – Dämmung auf Betondecke gestoßen

Bauteil 06          Fensteranschluss Sturz mit Betonunterzug

Bauteil 07          Fensteranschluss Laibung / Brüstung ohne Fensterbank (Horizontalschnitt)

Bauteil 08.1          Traufseitige Außenwand an obere Geschossdecke (Dach unbeheizt);
                                    Standardausführung

Bauteil 08.2          Traufseitige Außenwand an obere Geschossdecke (Dach unbeheizt);
                                     Alternativausführung – Ausführung mit Dämmkeil

Bauteil 09          Giebelwand an Sparrendach (beheizter Dachraum)

Bauteil 10.1          Außenwand an Flachdach mit Attika aus Stahlbeton;
                                   Standardausführung

Bauteil 10.2          Außenwand an Flachdach mit Attika aus Stahlbeton;
                                   Alternativausführung – Ausführung mit Dämmkeil

Bauteil 11.1          Kellerwand im Erdreich an Kellerdecke (Keller beheizt);
                                 Standardausführung – Dämmung auf Estrich gestoßen

Bauteil 11.2          Kellerwand im Erdreich an Kellerdecke (Keller beheizt);
                                  Alternativausführung – Dämmung auf Betondecke gestoßen

Bauteil 12          Kellerwand an Bodenplatte

Bauteil 13          Holzbalkendecke

Im Folgenden werden für den Fall einer Teilsanierung folgende Anschlusssituationen betrachtet:

• Gebäudetrennwand an eine Außenwand (beheizter und unbeheizter Nachbarraum).
• Raumtrennwand an eine Außenwand (beheizter und unbeheizter Nachbarraum).
• Unterseitig gedämmte Geschossdecke an Außenwand (oberer Raum unbeheizt).

Bauteil 14.1         Gebäudetrennwand mit Innendämmung an Außenwand
                                  (Nachbarwohnung beheizt)

Bauteil 14.2         Gebäudetrennwand mit Innendämmung an Außenwand
                                   (Nachbarwohnung unbeheizt)

Bauteil 15.1         Raumtrennwand mit Innendämmung an Außenwand
                                  (Nachbarwohnung beheizt)

Bauteil 15.2         Raumtrennwand mit Innendämmung an Außenwand
                                   (Nachbarwohnung unbeheizt)

Bauteil 16         Unterseitig gedämmte Geschossdecke an Außenwand
                               (oberer Raum unbeheizt)

Im Folgenden werden fünf dreidimensionale Anschlussstellen in Eckbereichen innenseitig gedämmter Konstruktionen betrachtet (Modellierung unabhängig vom Dämmsystem auf Basis generischer Modelle):

• Außenecke – Anschluss einbindende Geschossdecke
• Außenecke – Anschluss Flachdach mit Attika
• Außenecke – Anschluss Kellerdecke (Keller unbeheizt)
• Außenecke – Anschluss Bodenplatte (Keller beheizt)
• Außenwand – Fensteranschluss

Die an Anschlussstellen entstehenden punktförmigen Wärmebrücken sind unter dem Gesichtspunkt des Wärmeverlusts nicht relevant und fließen somit auch nicht in den Wärmebrückenzuschlag für die Bilanzierung des Jahres-Heizwärmebedarfs nach GEG [21] ein. Durch die Berücksichtigung der zweidimensionalen Kanten sind die Wärmeverluste ausreichend genau berücksichtigt. Jedoch ist es gerade bei Innendämmungen sinnvoll, die Oberflächentemperaturen in den Eckbereichen genauer zu begutachten, da diese in der Regel unterhalb der Oberflächentemperaturen an den zugehörigen linienförmigen Wärmebrücken liegen. Die in Tabelle 7 beschriebenen Bewertungskriterien für linienförmige Wärmebrücken sind für punktförmige Wärmebrücken nur bedingt sinnvoll anwendbar. Der in DIN 4108-2 [04] angegebene Richtwert für den Oberflächentemperaturfaktor f_Rsi ≥ 0,70 richtet sich an linienförmige Wärmebrücken. Er enthält bereits eine gewisse Sicherheit, um auch die Schimmelpilzfreiheit an den zugehörigen punktförmigen Wärmebrücken sicherzustellen, ohne diese explizit zu benennen. In Tabelle 8 wird qualitativ die Wirksamkeit verschiedener Zusatzmaßnahmen an den punktförmigen Wärmebrücken betrachtet, sofern die Oberflächentemperaturen bei der „Standardausführung“ unterhalb von 12,6°C liegen. Dabei ist die Wirksamkeit der Maßnahmen immer abhängig von den individuellen gewählten Randbedingungen und baulichen Gegebenheiten.
 

Qualitative Betrachtung der Wirksamkeit verschiedener Optimierungsmöglichkeiten für ausgewählte punktförmige Wärmebrücken mit Innendämmung

BILDNACHWEIS

FIW - Forschungsinstitut für Wärmeschutz e.V.
Abb. 142, 143, 144, 145, 147

Udi Dämmsysteme GmbH
Abb. 146