Konstruktive Wärmebrücken
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Konstruktive Wärmebrücken entstehen im Umfeld von konstruktiven Anschlüssen, zum Beispiel bei Balkonauskragungen oder Dach/Außenwand-Verbindungen.
In der Praxis weisen Bauteilanschlüsse oft hohe Wärmeverluste und niedrige raumseitige Oberflächentemperaturen auf. Tauwasserausfall und Schimmelpilzbildung können die Folge konstruktiver Wärmebrücken sein.
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.
Abbildung 14 a): Durchlaufende Balkonplatte ohne thermische Trennung
Abbildung 14 b): Mit Schöck Isokorb® thermisch getrennte Balkonplatte
In Abbildung 14 ist eine thermografische Darstellung eines Stahlbeton-Balkons mit und ohne thermische Trennung dargestellt. Bei 14 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 14 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.
Abbildung 15: Durchlaufender Attikaanschluss ohne thermische Trennung
Abbildung 15: Mit Schöck Isokorb® thermisch getrennter Attikaanschluss
In Abbildung 15 sind die Wärmeverluste durch einen Attika-Anschluss ohne (oben) und mit (unten) 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 (oben) weist hohe Wärmeenergieverluste durch die Attika auf, dies verursacht niedrige Innenoberflächentemperaturen. Während beim Anschluss mit thermischer Trennung (unten) 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 Abbildung 16 ist daher zu sehen, dass die tragende Schicht dunkelblau dargestellt ist. Bei Innendämmung muss daher, 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.
Abbildung 16: Durchlaufende Deckenplatte ohne thermische Trennung
Mit Schöck Isokorb® thermisch getrennte Deckenplatte
Die Abbildung 16 zeigt den Vergleich zwischen einer thermisch getrennten Auflagerung der Geschossdecke (unten) und einer Konstruktion mit Wärmebrücke (oben). Wie in der Abbildung zu sehen, wird die Geschossdecke durch die Dämmebene geführt und verursacht (oben) 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 hierbei ist die hohe Wärmeleitfähigkeit von Stahl. Dabei wirken die Gitterträger als Wärmebrücke durch die Dämmebene. Das bewirkt erhöhte Wärmeverluste, welche in der Energiebilanz berücksichtigt werden müssen.
Eine Alternative bietet der Schöck Isolink®, er verbindet die äußere Schale der Element- und Sandwichwände nahezu ohne Wärmebrücken. Der 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 45% (im Vergleich der Wärmeleitfähigkeiten). Dieses hervorragende Ergebnis wird durch seine niedrige Wärmeleitfähigkeit, λ=0,71 W/(mK) ermöglicht. Somit leitet der Schöck Isolink® 20 mal weniger als Edelstahl (siehe Abbildung 17).
Abbildung 17: 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. Der Isolink® Typ TA-S aus Glasfaserverbundwerkstoff hat eine rund 200-mal bessere Wärmedämmeigenschaft als Wandhalter aus Aluminium und eine 15-mal bessere als Wandhalter aus Edelstahl. Daher bietet er eine zuverlässige thermische Trennung und erlaubt eine rechnerisch wärmebrückenfreie Konstruktion. Der Isolink® Typ TA-S ist als „Zertifizierte Passivhaus Komponente“ ausgezeichnet.
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 18 links). 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.
Abbildung 18: Ungedämmter Gebäudesockel gegenüber Lösung mit Schöck Sconnex® Typ M
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 18 rechts).
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.psi.schoeck.de 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
