Konstruktive Wärmebrücken
Konstruktive Wärmebrücken entstehen im Umfeld von konstruktiven Anschlüssen, zum Beispiel bei Balkonauskragungen oder Dach/Außenwand-Verbindungen. Oft sind sie eine Kombination aus geometrischer und materialbedingter Wärmebrücke.
Wenn sie nicht mit Erfahrung geplant werden, weisen Bauteilanschlüsse oft hohe Wärmeverluste und niedrige raumseitige Oberflächentemperaturen auf. Tauwasserausfall und Schimmelpilzbildung können die Folge konstruktiver Wärmebrücken sein.
In der Praxis wird häufig flankierende Dämmung (das sogenannte „Einpacken“) eingesetzt, um die Wärmebrücken zu verringern. Doch es geht eleganter und effizienter.
Bei ungedämmten auskragenden Bauteilen wie beispielsweise Stahlbeton-Balkonen oder Stahlträgern ergibt das Zusammenwirken der geometrischen Wärmebrücke (Kühlrippeneffekt der Auskragung) sowie der materialbedingten Wärmebrücke (Durchstoßen der Wärmedämmebene mit Stahlbeton oder Stahl) einen starken Wärmeabfluss. Damit zählen Auskragungen zu den kritischsten Wärmebrücken der Gebäudehülle. Die Folge ungedämmter Auskragungen sind erhebliche Wärmeverluste und eine signifikante Absenkung der Oberflächentemperatur. Dies führt zu deutlich erhöhten Heizkosten und einem sehr hohen Schimmelpilzrisiko im Anschlussbereich der Auskragung.
a): Durchlaufende Balkonplatte ohne thermische Trennung
b): Mit Schöck Isokorb® thermisch getrennte Balkonplatte
In der Abbildung ist eine thermografische Darstellung eines Stahlbeton-Balkons mit und ohne thermische Trennung dargestellt. Bei a) ist eine gravierende Wärmebrücke abgebildet. Anhand des Farbverlaufes ist zu sehen, wie die Wärme durch die Balkonplatte nach außen abfließt vom warmen roten zum kalten blauen Bereich. Die Abbildung b) zeigt einen thermisch getrennten Balkonanschluss. Wie hier zu sehen ist, reduziert ein tragendes Wärmedämmelement die Wärmeverluste erheblich.
Die Produktlösungen zur Anwendung finden Sie hier
Bei Attika-Anschlüssen ergeben sich die gleichen wärmetechnischen Problemstellungen wie bei Balkonen. Attiken sind jedoch zusätzlich an der Außenecke zwischen Wand und Decke angeschlossen. Somit besteht hier neben dem Effekt, dass die Attika als Kühlrippe wirkt, ein zusätzlicher geometrischer Einfluss durch die Außenecke, die das Oberflächenverhältnis innen/außen ungünstig beeinflusst. Die Verankerung der Attika in der Wand stellt des Weiteren analog zum Balkonanschluss eine materialbedingte Wärmebrücke dar.
Durchlaufender Attikaanschluss ohne thermische Trennung
Mit Schöck Isokorb® thermisch getrennter Attikaanschluss
In den Abbildungen sind die Wärmeverluste durch einen Attika-Anschluss ohne und mit thermischer Trennung zu sehen. Anhand des Farbverlaufs sind die Temperaturen im Bauteil dargestellt. Der Wärmestrom fließt vom warmen (rot) zum kalten (blau) Bereich. Der Attika-Anschluss ohne thermische Trennung weist hohe Wärmeenergieverluste durch die Attika auf (dies verursacht niedrige Innenoberflächentemperaturen). Während beim Anschluss mit thermischer Trennung kaum Wärmeenergie durch das tragende Wärmedämmelement geleitet wird. Das zeigt sich durch die niedrigen Temperaturen oberhalb des thermischen Trennelements, hier dunkelblau gefärbt.
Wandaufbauten mit Innendämmung unterscheiden sich bauphysikalisch von Konstruktionen mit Außendämmung in einem wichtigen Punkt: Die tragende Schicht der Wandkonstruktion liegt bei Innendämmung auf der Außenseite und somit außerhalb der Dämmebene. In der Abbildung ist gut zu erkennen, dass die tragende Schicht kalt (dunkelblau) ist. Bei Innendämmung muss, um eine Geschossdecke auf der Wand aufzulagern, die Dämmebene durchstoßen werden. Aus diesem Grund entstehen konstruktive Wärmebrücken bei Innendämmung typischerweise an den Auflagern der Geschossdecken. Wird in der Dämmebene keine thermische Trennung vorgenommen, kann die Wärmeenergie durch die Decke in die Wandkonstruktion und dann an den Außenraum abfließen: es ergibt sich eine deutliche Wärmebrücke.
Durchlaufende Deckenplatte ohne thermische Trennung
Mit Schöck Isokorb® thermisch getrennte Deckenplatte
Die Abbildung zeigt den Vergleich zwischen einer thermisch getrennten Auflagerung der Geschossdecke und einer Konstruktion mit Wärmebrücke. Wie in der Abbildung zu sehen, wird die Geschossdecke durch die Dämmebene geführt und verursacht ohne thermische Trennung eine Wärmebrücke mit deutlich sichtbarem Wärmestrom. Durch die Verwendung eines tragenden Wärmedämmelements können Wärmeverluste erheblich reduziert und das Wohnklima wesentlich verbessert werden.
Fassadenanker für Betonfassaden
Bei kerngedämmten Sandwich- oder Elementwänden müssen die beiden Betonschalen statisch miteinander verbunden werden. Häufig werden hierfür Edelstahl-Gitterträger verwendet. Problematisch dabei ist die hohe Wärmeleitfähigkeit von Stahl, da die Gitterträger als Wärmebrücke durch die Dämmebene wirken. Dadurch entstehen erhöhte Wärmeverluste, die in der Energiebilanz berücksichtigt werden müssen.
Eine Alternative bietet Schöck Isolink®. Er verbindet die äußere Schale der Element- und Sandwichwände nahezu ohne Wärmebrücken. Schöck Isolink® aus dem Glasfaserverbundwerkstoff Combar® ersetzt den herkömmlichen Gitterträger und optimiert die Wand somit bauphysikalisch. Er dient als Verbindungselement und verbessert die Wärmedämmeigenschaft der Wand um bis zu 45%. Dieses hervorragende Ergebnis wird durch seine niedrige Wärmeleitfähigkeit von λ=0,71 W/(m∙K) ermöglicht: Schöck Isolink® leitet Wärme 20-mal weniger als Edelstahl (siehe Abbildung).
Kerngedämmte Elementwand mit Edelstahldurchdringung gegenüber Lösung mit Schöck Isolink®
Fassadenanker für vorgehängte hinterlüftete Fassaden
Vorgehängte hinterlüftete Fassaden (VHF) werden mittels einer Unterkonstruktion und Fassadenankern am Gebäude befestigt.
Besteht der Wandhalter aus Aluminium oder Edelstahl, stellt er eine Wärmebrücke dar. Isolink® Typ F aus Glasfaserverbundwerkstoff hat eine rund 200-mal bessere Wärmedämmeigenschaft als Wandhalter aus Aluminium und 15-mal besser als Wandhalter aus Edelstahl (siehe Abbildung). Daher bietet er eine zuverlässige thermische Trennung und erlaubt eine rechnerisch wärmebrückenfreie Konstruktion. Isolink® Typ F ist als „Zertifizierte Passivhaus Komponente“ ausgezeichnet.
Besonders im Übergang von warmen zu kalten Gebäudeteilen verursachen Wärmebrücken an Stahlbetonwand und -stütze große Energieverluste mit negativen Folgen für das Raumklima und als Ursache für mögliche Bauschäden. Bei energieeffizienten Gebäuden können Stützen und Wände bis zu 40% des Energieverlustes über Wärmebrücken ausmachen. Fehlende Dämmung der Wärmebrücken kann auf der Rauminnenseite zu Schimmelbildung führen. Bisher war die üblichste Lösung die Flankendämmung (das sog. „Einpacken“).
Mit einer neuen Form der Wärmedämmung ermöglicht die innovative Produktfamilie Schöck Sconnex® eine ganzheitliche Lösung für die komplexen Anforderungen. Speziell für Stahlbetonwände und -stützen entwickelt, reduziert Sconnex® Wärmebrücken im Anschlussdetail zu Bodenplatten und Geschossdecken.
Sconnex® Typ W an Stahlbetonwänden und Sconnex® Typ P an Stützen reduzieren die Energieverluste deutlich und führen zu einer höheren Oberflächentemperatur auf der warmen Seite der Wärmebrücke. Diese Lösung eröffnet gleichzeitig mehr Gestaltungsfreiraum und bietet wirtschaftliches Optimierungspotential.
Beim ungedämmten Gebäudesockel unterbricht das aufgehende Mauerwerk die Wärmedämmhülle des Gebäudes zwischen der Außenwanddämmung und der Dämmung der Kellerdecke. Dadurch bildet sich in Verbindung mit der hohen Wärmeleitfähigkeit der Mauersteine eine massive Wärmebrücke am Gebäudesockel aus (siehe Abbildung). Weiterhin ist der tatsächliche Wert der Wärmeleitfähigkeit entscheidend vom Feuchtegehalt des Baustoffes abhängig. Dieser negative Effekt schlägt beim aufgehenden Mauerwerk in hohem Maße zu Buche. Eine Zunahme um 1 Vol.-% Feuchtegehalt hat eine Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit des Mauerwerkes um ca. 10% zur Folge. Ein Feuchtegehalt von 10-20 Vol.-% ist bei herkömmlichen Mauerwerk aufgrund des Feuchteeintrages während der Bauphase üblich.
Dies ist gleichbedeutend mit erhöhten Wärmeverlusten und dadurch erhöhten Heizkosten sowie einer Absenkung der raumsteigen Oberflächentemperatur mit darauf folgender Gefahr von Tauwasserausfall und Schimmelpilzbildung. Daher ist ein feuchteschutztechnisch optimierter Mauerfuß essentiell für eine effektive Wärmedämmebene.
Das tragende Wärmedämmelement Sconnex® Typ M erfüllt die Symbiose zwischen Wärme- und Feuchteschutz optimal. Durch seine wasserabweisende Eigenschaft ist die geringe Wärmeleitfähigkeit bereits von Anfang an sichergestellt, ohne dass eine zusätzliche Vorkehrung für den Feuchteschutz erforderlich ist. Gepaart mit seiner hohen Tragfähigkeit ist Schöck Sconnex® Typ M der optimale Mauerfuß für Ihr Gebäude und schließt die Lücke in der Wärmedämmung zwischen Außenwanddämmung und der Dämmung über der Kellerdecke (siehe Abbildung).
Berechnen Sie Ihre Wärmebrücke selbst, schnell und einfach mit dem Wärmebrücken-Rechner.
Basierend auf dem λeq-Wert des Schöck Isokorb® können mit dem Schöck Wärmebrücken-Rechner komplexe bauphysikalische Eigenschaften für eine individuelle Konstruktion ermittelt werden. Dieser Wärmebrücken-Rechner basiert auf dem Wärmebrückenprogramm WinIso2D und führt Berechnungen auf einem eigenen Server in Echtzeit durch. (Der Wärmebrücken-Rechner befindet sich auf www.schoeck.com/de/waermebruecken-rechner und ist auf allen Endgeräten mittels Browser verfügbar.) Planer können damit eine bestimmte Wärmebrücke berechnen, bei der alle relevanten bauphysikalischen Eigenschaften ermittelt werden:
- ψ-Wert (längenbezogener Wärmedurchgangskoeffizient der Wärmebrücke)
- Oberflächentemperaturen
- fRsi-Werte (Temperaturfaktor: Grenzwert, der das Risiko für Schimmelpilzbildung beschreibt)
- Isothermen-Verlauf (graphische Darstellung der Temperaturverteilung mit Hilfe von Linien gleicher Temperatur)
- Protokoll und graphische Darstellung des Bauteilaufbaus und der Berechnungsergebnisse
