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Wärmebrückenentschärfung

Bei der energetischen Altbausanierung treten beim Übergang zwischen beheiztem Erdgeschoss und kaltem Keller meist die größten unvermeidbaren Wärmebrücken auf. Der Grund dafür ist, dass hier die lastabtragenden Wände die Dämmebene durchstoßen.

Eine thermische Entkopplung der Wände in dieser Ebene wäre theoretisch durch ein Aufschneiden und schrittweise Ersetzen des alten Wandbaustoffs in der Dämmebene durch einen tragfähigen Baustoff geringerer Wärmeleitfähigkeit möglich. Diese Maßnahme ist aber sehr aufwändig und daher im Allgemeinen nicht wirtschaftlich durchführbar.

Als Alternative bleibt (neben der Erstellung einer sogenannten Dämmschürze) die Möglichkeit den Weg der Wärme in den Wänden durch eine Begleitdämmung (Flankendämmung) zu verlängern. Dies gilt sowohl für Außenwände als auch für Keller-Innenwände.

Sinnvolle Längen der Begleitdämmung liegen zwischen 50 cm für Mauerwerkswände im Bereich von λ = 0,8 W/(mK) und 100 cm für Wände aus Materialien größerer Wärmeleitfähigkeit (z.B. Stahlbeton). Je höher die Wärmeleitfähigkeit der bestehenden Wand ist, desto größere Wärmeverluste entstehen und desto wichtiger ist die Begleitdämmung. Das heißt bei größerer Wärmeleitfähigkeit der Wand sollte die Begleitdämmung länger werden.

Auch bei der Begleitdämmung muss bei der Ausführung eine Hinterlüftung der Dämmung sorgfältig vermieden werden. Offene Fugen zwischen Dämmplatte und Wand können bei unebenem Untergrund entstehen. Fugen über 5 mm sollten vom Plattenrand aus z.B. mit PU-Ortschaum verschlossen werden.

Sockelwärmebrücke

Ein Beispiel zeigt Abbildung 2. Durch die Begleitdämmung werden die durch die Sockelwärmebrücke verursachten zusätzlichen Wärmeverluste um 80 % reduziert. Dadurch sinkt der Heizwärmebedarf für dieses Gebäude um ca. 1,5 kWh/(m²a). Außerdem kann in diesem Fall durch die Begleitdämmung verhindert werden, dass die Temperaturen auf der Bauteilinnenseite so weit absinken, dass sich Kondensat und in der Folge Schimmel bilden kann.

Abb. 1: Konventionelle Sanierung: Unzureichende Wärme-
dämmung der Außenwand nur bis UK-Kellerdecke (Quelle: PHI)


Abb. 2: Bauphysikalisch bessere Ausführung: Sockelbegleit-
dämmung außen (links) und innen (rechts) während der
Montage (Quelle: PHI, [Sanierungsprojekt Tevesstraße] )


Sockelbereich ohne Begleitdämmung
(UKellerdecke = 0,214 W/(m²K); UAußenwand = 0,122 W/(m²K))
Min.-Temperaturen an Bauteil-
Innenoberfläche
Ψ-Wert Sockel-WB
[W/(mK)]
zusätzl. Wärmeverlust pro
1 m Wand [W]
9,9 °C0.3248,1
Abb. 3: Sockelwärmebrücke bei einem sanierten Altbau
Dämmung endet an UK-Kellerdecke - bedeutende Wärmebrücke und Gefahr des Schimmel-
befalls wegen Tauwasser verursacht durch zu niedrige raumseitige Bauteiltemperaturen
(alle Werte bei Auslegungsbedingungen: innen 20 °C, Keller 5 °C, außen -10 °C)
(Quelle, PHI, [Kaufmann 2009] )


Sockelbereich mit Begleitdämmung
(UKellerdecke = 0,177 W/(m²K); UAußenwand = 0,122 W/(m²K))
Min.-Temperaturen an Bauteil-
Innenoberfläche
Ψ-Wert Sockel-WB
[W/(mK)]
zusätzl. Wärmeverlust pro
1 m Wand [W]
13,0 °C0.0621,55
Abb. 4: Begleitdämmung innen und außen - stark reduzierte Wärmebrücke, keine Tauwasser-
gefahr (alle Werte bei Auslegungsbedingungen: innen 20 °C, Keller 5 °C, außen -10 °C)
(Quelle: PHI, [Kaufmann 2009] )


Keller-Innenwände

Thermisch nicht getrennte Keller-Innenwände stellen ebenfalls eine bedeutende Wärmebrücke dar. Auch hier ist im Altbau meist die einzige gangbare Möglichkeit diese zu entschärfen, eine Begleitdämmung anzubringen. Allerdings ist die Gefahr von Tauwasserschäden durch wärmebrückenbedingt kalte Bauteil-Innenoberflächen aufgrund der im Vergleich zur Außenluft während der Heizperiode höheren Temperaturen im Keller sehr viel geringer als bei der Sockelwärmebrücke. In den im Folgenden beschriebenen Beispielen bleiben die Oberflächentemperaturen auch in der schlechtesten Ausführung immer über 16 °C. Die Bemessung der Begleitdämmung erfolgt also vor allem nach dem angestrebten Wärmeschutz.

In Abbildung 5 bis Abbildung 9 wurden verschiedene Varianten einer Begleitdämmung bei einer gemauerten Kellerwand, die eine im Altbau nachträglich angebrachte Kellerdeckendämmung durchstößt, mit einem Wärmestromprogramm berechnet. Ohne Begleitdämmung ergibt sich erwartungsgemäß eine relativ bedeutende Wärmebrücke mit einem Ψ-Wert von 0,322 [W/(mK)] (Abbildung 5). Dies verursacht im Auslegungsfall (Raumtemperatur 20 °C, Kellertemperatur 5 °C) auf 6 lfm Wand einen zusätzlichen Wärmeverlust gegenüber einer ungestört durchlaufenden Deckendämmung von 29 W. Eine deutliche Verbesserung auf nur noch 21 W wird schon durch eine kurze, keilförmige Begleitdämmung erzielt (Abbildung 6). Einen ähnlichen Effekt erreicht eine 55 cm hohe, aber nur 20 mm starke Begleitdämmung (Abbildung 7). Wird die Dämmdicke der Begleitdämmung bei gleicher Höhe auf 100 mm erhöht, so reduziert sich der Wärmeverlust nochmals drastisch auf jetzt nur noch 12 W (Abbildung 8). Eine weitere Verlängerung der Begleitdämmung auf 110 cm Höhe verringert den Wärmeverlust nur noch um 2 W auf 10 W (Abbildung 9). Wenn ein kostengünstiger Dämmstoff verwendet wird und keine Kompensationsmöglichkeiten für die Wärmeverluste an anderer Stelle bestehen kann dies Länge aber dennoch sinnvoll sein, da durch eine Verlängerung der Begleitdämmung nur geringe zusätzliche Arbeitskosten für die Montage entstehen. Begleitdämmung größerer Höhe oder das Verkleiden der ganzen Wand mit Wärmedämmung bringt nur noch eine sehr geringfügige Reduktion des Wärmeverlusts und ist daher aus thermischen Gründen nicht nötig. Zur Erzielung einer einheitlichen Optik kann dies dennoch in Frage kommen.

Zusammenfassend kann gesagt werden, dass bei den im Altbau häufig vorkommenden Mauerwerks-Kellerwänden in den meisten Fällen eine Begleitdämmung von ca. 50 cm Höhe und 50 - 100 mm Stärke eine sinnvolle Richtgröße ist. Im Einzelfall sollten aber für eine Energiebilanz des Gebäudes Wärmebrückenberechnungen für die tatsächlich bestehende Situation vorgenommen werden.


Keller-Innenwand (Mauerwerk) an Kellerdecke (U=0,249 W/(m²K) ohne Begleitdämmung
BegleitdämmungΨ-Wert Wand
[W/(mK)]
zusätzl. Wärmeverlust pro
1 m Wand [W]
keine0,3224,83
Abb. 5: (Quelle PHI, [Kaufmann 2009] )



Keller-Innenwand (Mauerwerk) an Kellerdecke (U=0,249 W/(m²K) mit Begleitdämmung, kurz,
keilförmig
BegleitdämmungΨ-Wert Wand
[W/(mK)]
zusätzl. Wärmeverlust pro
1 m Wand [W]
kurz, keilförmig0,2313,47
Abb. 6: (Quelle: PHI, [Kaufmann 2009] )



Keller-Innenwand (Mauerwerk) an Kellerdecke (U=0,249 W/(m²K) mit Begleitdämmung
55 cm x 20 mm
BegleitdämmungΨ-Wert Wand
[W/(mK)]
zusätzl. Wärmeverlust pro
1 m Wand [W]
55 cm x 20 mm0,2243,36
Abb. 7: (Quelle: PHI, [Kaufmann 2009] )



Keller-Innenwand (Mauerwerk) an Kellerdecke (U=0,249 W/(m²K) mit Begleitdämmung
55 cm x 100 mm
BegleitdämmungΨ-Wert Wand
[W/(mK)]
zusätzl. Wärmeverlust pro
1 m Wand [W]
55 cm x 100 mm0,1352,03
Abb. 8: (Quelle: PHI, [Kaufmann 2009] )



Keller-Innenwand (Mauerwerk) an Kellerdecke (U=0,249 W/(m²K) mit Begleitdämmung
110 cm x 100 mm
Begleitdämmung [cm]Ψ-Wert Wand
[W/(mK)]
zusätzl. Wärmeverlust pro
1 m Wand [W]
110 cm x 100 mm0,1131,70
Abb. 9: (Quelle: PHI, [Kaufmann 2009] )


Stützen

Grundsätzlich verursachen Wände durch ihre größere Schnittfläche mit der Kellerdecke ungleich höhere Wärmeverluste als Stützen. Dies wird beim beispielhaften Vergleich einer Stahlbetonkellerwand mit einer Stahlbetonstütze deutlich. 6 laufende Meter Wand ohne Begleitdämmung erzeugen im Vergleich zur ungestörten, gedämmten Decke im Auslegungsfall einen zusätzlichen Wärmeverlust von 64 W. Ersetzt man im Rechenmodell die 6 m lange Wand durch eine Stütze, so verursacht diese trotz einer insgesamt höheren Wärmeleitfähigkeit aufgrund eines erhöhten Bewehrungsgrads, nur einen zusätzlichen Wärmeverlust von 9 W. Trotzdem ist natürlich auch bei Kellerstützen eine Begleitdämmung sinnvoll.

Literatur

[Sanierungsprojekt Tevesstraße] Frankfurt am Main; Bauherr: ABG Fraunkfurt Holding GmbH; Architekten: Büro faktor10 GmbH; Forschungsprojekt des PHI im Auftrag des Hessischen Ministeriums für Wirtschaft, Verkehr und Landesentwicklung, Wiesbaden: „Wissenschaftliche Begleitung und messtechnische Untersuchung zur Demonstration von Passivhaus Gebäudetechnik in der Altbaumodernisierung am Beispiel Tevesstraße 36-54, Friedrich Ebert-Siedlung, Frankfurt/M.“

[Kaufmann 2009] Kaufmann, Berthold; Peper, Søren; Pfluger, Rainer; Feist, Wolfgang: Sanierung mit Passivhauskomponenten, Planungsbegleitende Beratung und Qualitätssicherung Tevesstraße Frankfurt a.M., Bericht im Auftrag des Hessischen Ministeriums für Wirtschaft, Verkehr und Landesentwicklung, Wiesbaden, Passivhaus Institut, Darmstadt, 2009. Download unter: http://www.passiv.de/

planung/sanierung_mit_passivhaus_komponenten/waermeschutz/waermebrueckenentschaerfung.txt · Zuletzt geändert: 2019/02/14 09:58 von cblagojevic