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grundlagen:bauphysikalische_grundlagen:waermeuebertragung:waermebrueckenvermeidung

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grundlagen:bauphysikalische_grundlagen:waermeuebertragung:waermebrueckenvermeidung [2022/03/17 22:01] – [Quantitative Fassung: wärmebrückenfrei] wfeistgrundlagen:bauphysikalische_grundlagen:waermeuebertragung:waermebrueckenvermeidung [2024/12/27 19:11] (aktuell) – [Wie plant man wärmebrückenfrei?] wfeist
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-====== Was bedeutet Wärmebrückenfreies Konstruieren? ======+====== Was bedeutet Wärmebrückenfreies Konstruieren? 🌡️ ====== 
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 +[{{ :picopen:huelle_passivhaus_mit_logo.png?nolink350|Durch wärmebrückenfreies Konstruieren können die Wärmeverluste durch Wärmebrücken so stark reduziert werden, dass sie in der Energiebilanz nicht mehr berücksichtigt werden müssen. Das geht unter Beachtung einiger weniger, praktikabler Prinzipien, die hier behandelt werden.}}]
  
-[{{ :picopen:huelle_passivhaus_mit_logo.png?nolink350|Durch wärmebrückenfreies Konstruieren können die Wärmeverluste durch Wärmebrücken so stark reduziert werden, dass sie in der Energiebilanz nicht mehr berücksichtigt werden müssen.}}] 
  
 +Eine Gebäudehülle heißt wärmebrückenfrei, wenn der Transmissionswärmeverlust unter Berücksichtigung aller  [[grundlagen:bauphysikalische_grundlagen:waermebruecken:wbdefinition|Wärmebrücken]] nicht höher ist als es die Berechnung allein mit den Außenoberflächen und den U-Werten der Regelbauteile ergibt. Regelmäßige Wärmebrücken in den Regelbauteilen müssen dabei schon in den Regel-U-Werten berücksichtigt werden [[Grundlagen:Bauphysikalische Grundlagen:Wärmeübertragung:Wärmebrückenvermeidung#Literatur|[AkkP 16]]]. Im Abschnitt [[grundlagen:bauphysikalische_grundlagen:waermeuebertragung:waermebrueckenvermeidung#Quantitative Fassung: wärmebrückenfrei|"quantitative Fassung"]] wird dies in Formeln gefasst.
  
-Eine Gebäudehülle heißt wärmebrückenfrei, wenn der Transmissionswärmeverlust unter Berücksichtigung aller  [[grundlagen:bauphysikalische_grundlagen:waermebruecken:wbdefinition|Wärmebrücken]] nicht höher ist als es die Berechnung allein mit den Außenoberflächen und den U-Werten der Regelbauteile ergibt. Regelmäßige Wärmebrücken in den Regelbauteilen müssen dabei schon in den Regel-U-Werten berücksichtigt werden [[Grundlagen:Bauphysikalische Grundlagen:Wärmeübertragung:Wärmebrückenvermeidung#Literatur|[AkkP 16]]]. Im Folgenden wird dies in Formeln gefasst. +Dann ist es zulässig, die Wärmebrückeneffekte im PHPP(([[/planung/energieeffizienz_ist_berechenbar/energiebilanzen_mit_dem_phpp?|Passivhaus Projektierungs Paket]])) erst gar nicht erst einzubeziehen und damit die Rechnung erheblich zu vereinfachen. Damit gleichbedeutend ist die Aussage $ \Delta U_{WB} \leq 0$. Dabei ist $\Delta U_{WB}$ der Wärmebrückenzuschlag (wie er z.B.in der Energieeinsparverordnung verwendet wird).\\
- +
-Der gesamte temperaturspezifische Wärmeverlust wird durch den Transmissionsleitwert H<sub>T</sub> charakterisiert. Er setzt sich aus den **regulären Verlusten aller Flächen A mit ihren regulären Wärmedurchgangskoeffizienten U** und den Wärmebrückenbeiträgen ($\varPsi \cdot l$) sowie $\chi $ zusammen; da die punktförmigen Beiträge in der Regel unbedeutend sind, werden sie im Folgenden nicht näher betrachtet. ($\varPsi$ **ist der lineare,** $\chi $ **der punktförmige Wärmebrückenverlustkoeffizient**). +
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- +
-<WRAP centeralign > +
-$$ +
-\Large{H_{T} = \sum_{i}A_{i}U_{i}+\sum_{k}l_{k}\varPsi_{k}+\sum_{j}\chi_{j}} +
-$$ +
-</WRAP> +
- +
-„Wärmebrückenfreies Konstruieren“ ist dann folgt definiert: Die durch die „Wärmebrückenterme“ gegebenen Beiträge sind kleiner oder gleich Null: +
- +
-<WRAP centeralign  box round > +
-$$ +
-\Large{\sum\varPsi \cdot l + \sum\chi  \leq 0} +
-$$ \\ +
-\\ +
-** Definition wärmebrückenfrei** +
-</WRAP> +
- +
-Dann ist es zulässig, die Wärmebrückeneffekte im PHPP erst gar nicht erst einzubeziehen und damit die Rechnung erheblich zu vereinfachen. Damit gleichbedeutend ist die Aussage $ \Delta U_{WB} \leq 0$. Dabei ist $\Delta U_{WB}$ der Wärmebrückenzuschlag (wie er z.B.in der Energieeinsparverordnung verwendet wird).\\+
  
  
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 =====  Vereinfachtes Kriterium ===== =====  Vereinfachtes Kriterium =====
  
-Eine Überprüfung mit der Definition wärmebrückenfrei liefe aber darauf hinaus, dass alle Details immer noch mehrdimensional berechnet werden müssten. Es gilt daher, vereinfachte Kriterien für das „Wärmebrückenfreie Konstruieren“ zu schaffen. Es stellte sich heraus, dass bei üblichen Gebäudegeometrien die Bedingung "wärmebrückenfrei" nahezu immer hinreichend genau erfüllt ist, wenn diese mindestens für alle linearen Störungen gilt. Diese können immer noch zu gewissen positiven Beiträgen führen, die allerdings als „vernachlässigbar gering“ gelten können.\\ +Eine Überprüfung mit der Definition wärmebrückenfrei liefe aber darauf hinaus, dass alle Details immer noch mehrdimensional berechnet werden müssten. Es gilt daher, vereinfachte Kriterien für das „Wärmebrückenfreie Konstruieren“ zu schaffen. Es stellte sich heraus, dass bei üblichen Gebäudegeometrien die Bedingung "wärmebrückenfrei" nahezu immer hinreichend genau erfüllt ist, wenn diese mindestens für alle linearen Störungen gilt. Diese können immer noch zu gewissen positiven Beiträgen führen, die allerdings als „vernachlässigbar gering“ gelten können.
 <WRAP centeralign  box round > <WRAP centeralign  box round >
 $$ $$
-\Large{\varPsi \leq 0,01 \quad W/(mK)} +{\varPsi \leq 0,01 \quad W/(mK)} 
-$$ \\ +$$ 
-\\ + **//[WbKrit]//**
- **[WbKrit]**+
 </WRAP> </WRAP>
  
  
-\\ 
 Außerdem werden verbliebene Beiträge in gewissem Umfang durch andere Anschlüsse, an denen negative Wärmebrückenverlustkoeffizienten vorliegen, kompensiert. Die Bedingung //**[WbKrit]**// reicht für alle Strukturen, die Anschlüsse, Kanten und einzelne Störungen in den Regelflächen betreffen. Regelmäßige Störungen, die in den Regelflächen auftreten, müssen bereits bei der Angabe des Regel-Wärmedurchgangskoeffizienten U<sub>reg</sub> berücksichtigt werden (z.B. regelmäßige Stiele in einer Holzständer- oder Tafelkonstruktion; auch die Anschlusswärmebrücke beim Einbau eines Fensters rechnet man zweckmäßigerweise in den regulären Fenster-U-Wert ein, dies ist im [[Planung:Energieeffizienz ist berechenbar:Energiebilanzen mit dem PHPP|PHPP]] bereits so angelegt und macht wenig Arbeit). Außerdem werden verbliebene Beiträge in gewissem Umfang durch andere Anschlüsse, an denen negative Wärmebrückenverlustkoeffizienten vorliegen, kompensiert. Die Bedingung //**[WbKrit]**// reicht für alle Strukturen, die Anschlüsse, Kanten und einzelne Störungen in den Regelflächen betreffen. Regelmäßige Störungen, die in den Regelflächen auftreten, müssen bereits bei der Angabe des Regel-Wärmedurchgangskoeffizienten U<sub>reg</sub> berücksichtigt werden (z.B. regelmäßige Stiele in einer Holzständer- oder Tafelkonstruktion; auch die Anschlusswärmebrücke beim Einbau eines Fensters rechnet man zweckmäßigerweise in den regulären Fenster-U-Wert ein, dies ist im [[Planung:Energieeffizienz ist berechenbar:Energiebilanzen mit dem PHPP|PHPP]] bereits so angelegt und macht wenig Arbeit).
  
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 Im bereits mehrfach zitierten Protokollband 16 "Wärmebrückenfreies Konstruieren" werden neben dem gezeigten zahlreiche weitere Details für Gebäudehüllen mit wärmebrückenfreien Anschlüssen gezeigt. Im bereits mehrfach zitierten Protokollband 16 "Wärmebrückenfreies Konstruieren" werden neben dem gezeigten zahlreiche weitere Details für Gebäudehüllen mit wärmebrückenfreien Anschlüssen gezeigt.
  
-Wird ein Neubau nicht nach dem Prinzip des wärmebrückenfreien Konstruierens geplant, so können durch verbleibende Wärmebrücken beträchtliche zusätzliche Wärmeverluste entstehen. Am Beispiel verschiedener Bauprojekte ergaben sich Erhöhungen beim Jahresheiz- wärmebedarf um bis zu 14 kWh/(m²a). Eine sorgfältige Planung bzgl. der Wärmebrücken kann daher entscheidend dafür sein, ob bei einem Bauprojekt der Passivhausstandard überhaupt erreicht wird.\\+Wird ein Neubau nicht nach dem Prinzip des wärmebrückenfreien Konstruierens geplant, so können durch verbleibende Wärmebrücken beträchtliche zusätzliche Wärmeverluste entstehen. Am Beispiel verschiedener Bauprojekte ergaben sich Erhöhungen beim Jahresheizwärmebedarf um bis zu 14 kWh/(m²a). Eine sorgfältige Planung bzgl. der Wärmebrücken kann daher entscheidend dafür sein, ob bei einem Bauprojekt der Passivhausstandard überhaupt erreicht wird.\\
  
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  [{{:picopen:thermo_aussenwand_passivhaus_mit_logo.png?400|Die Wärmebildaufnahme am Fußpunkt einer Passivhaus-Außenwand von der Innenseite beweist es: Es gibt keine kalten Flecken mehr. Die Trennung durch den Porenbetonstein ist erfolgreich.\\(Aufnahme: PHI im Passivhaus Darmstadt Kranichstein).}}]  [{{:picopen:thermo_aussenwand_passivhaus_mit_logo.png?400|Die Wärmebildaufnahme am Fußpunkt einer Passivhaus-Außenwand von der Innenseite beweist es: Es gibt keine kalten Flecken mehr. Die Trennung durch den Porenbetonstein ist erfolgreich.\\(Aufnahme: PHI im Passivhaus Darmstadt Kranichstein).}}]
  
- [{{:picopen:ohne_trennung_kalte_fussleiste.png?400|Und so sieht es aus, wenn die thermische Trennung fehlt:\\ Ein kalter Streifen (blau) entlang der Fußleiste wird sichtbar\\ Hieraus resultieren häufig Feuchteschäden. Durch wärme-\\ brückenfreies Konstruieren lässt sich das vermeiden - beim\\ Neubau mit praktisch "Null" Mehrkosten. (Foto: Klaus\\ Michael, Leiter des Niedrigenergie Institutes Detmold, regel-\\ mäßiger Arbeitsgruppenleiter auf der Passivhaustagung). }}]+ [{{:picopen:ohne_trennung_kalte_fussleiste.png?400|Und so sieht es aus, wenn die thermische Trennung fehlt:\\ Ein kalter Streifen (blau) entlang der Fußleiste wird sichtbar\\ Hieraus resultieren häufig Feuchteschäden. Durch wärme-\\ brückenfreies Konstruieren lässt sich das vermeiden - beim\\ Neubau mit praktisch "Null" Mehrkosten. (Foto: Klaus\\ Michael, Leiter des Niedrigenergie Institutes Detmold, regelmäßiger Arbeitsgruppenleiter \\ auf der Passivhaustagung). }}]
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 =====Quantitative Fassung: wärmebrückenfrei===== =====Quantitative Fassung: wärmebrückenfrei=====
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 Der gesamte temperaturspezifische Wärmeverlust wird durch den Transmissionsleitwert H<sub>T</sub> charakterisiert. Er setzt sich aus den **regulären Verlusten aller Flächen A mit ihren regulären Wärmedurchgangskoeffizienten U** und den Wärmebrückenbeiträgen ($\varPsi \cdot l$) sowie $\chi $ zusammen; da die punktförmigen Beiträge in der Regel unbedeutend sind, werden sie im Folgenden nicht näher betrachtet. ($\varPsi$ **ist der lineare,** $\chi $ **der punktförmige Wärmebrückenverlustkoeffizient**). Der gesamte temperaturspezifische Wärmeverlust wird durch den Transmissionsleitwert H<sub>T</sub> charakterisiert. Er setzt sich aus den **regulären Verlusten aller Flächen A mit ihren regulären Wärmedurchgangskoeffizienten U** und den Wärmebrückenbeiträgen ($\varPsi \cdot l$) sowie $\chi $ zusammen; da die punktförmigen Beiträge in der Regel unbedeutend sind, werden sie im Folgenden nicht näher betrachtet. ($\varPsi$ **ist der lineare,** $\chi $ **der punktförmige Wärmebrückenverlustkoeffizient**).
  
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 {\sum\varPsi \cdot l + \sum\chi  \leq 0} {\sum\varPsi \cdot l + \sum\chi  \leq 0}
 $$ \\ $$ \\
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 ** Definition wärmebrückenfrei** ** Definition wärmebrückenfrei**
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   * [[grundlagen:bauphysikalische_grundlagen:waermebruecken:wbberechnung:beispiele:start]]   * [[grundlagen:bauphysikalische_grundlagen:waermebruecken:wbberechnung:beispiele:start]]
   * [[planung:waermeschutz:waermeschutz_funktioniert:waermebrueckenkatalog|Wärmebrückenkatalog]]   * [[planung:waermeschutz:waermeschutz_funktioniert:waermebrueckenkatalog|Wärmebrückenkatalog]]
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