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Wärmebrücken

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Eine Wärmebrücke ist ein Bereich, an dem die Wärme deutlich schneller nach außen abfließen kann als beim ungestörten Bauteil. Es ergeben sich somit lokal niedrigere Temperaturen der Innenseite des betroffenen Bauteils.


Inhaltsverzeichnis

DEFINITION

IST EIN BAUTEILBEREICH EINES BAUWERKS IN DEM DIE WÄRME SCHNELLER IN DEN AUßENBEREICH TRANSPORTIERT WIRD ALS IN ANDEREN BAUTEILEN

AUSWIRKUNGEN VON WÄRMEBRÜCKEN

  • ERHÖHTER WÄRME BZW. ENERGIEVERLUST
  • NIEDRIGERE OBERFLÄCHENTEMPERATUR AN RAUMINNENWÄNDEN

FOLGEN VON WÄRMEBRÜCKEN

  • KONDENSAT AN INNENWÄNDEN UND DADURCH SCHIMMELBILDUNG
  • GEFÄHRDUND DER BAUSUBSTANZ

ARTEN VON WÄRMEBRÜCKEN

KONSTRUKTIVE WÄRMEBRÜCKEN

SIND KONSTRUKTIONEN MIT UNTERSCHIEDLICHER WÄRMELEITFÄHIGKEIT BEISPIELE FÜR KONSTRUKTIVE WÄRMEBRÜCKEN SIND

  • STAHLBETONDECKENAUFLAGER
  • AUSKRAGENDE STAHLBETONPLATTE OHNE ISOKORB
  • EINE DAS AUßENMAUERWERK UNTERBRECHENDE STAHLBETONSTÜTZE ODER RINGANKER
  • UNZUREICHENDE DÄMMUNG

GEOMETRISCHE WÄRMEBRÜCKEN

SIND ZUM BEISPIEL GEBÄUDEECKEN, AUßENFLÄCHE INNENFLÄCHE

Bedingt durch die Anordnung der Bauteile ist ein erhöhter Wärmeabfluss im Bereich einer geometrischen Wärmebrücke möglich. In diesem Fall ist also die kalte Außenfläche eines Bauteils größer als die Fläche im beheizten Innenraum. Der kleinen, inneren wärmeaufnehmenden Fläche der Kante steht bei einer geometrischen Wärmebrücke eine sehr viel größere äußere Abkühlfläche gegenüber. In der Kante fließt daher mehr Wärme ab als in einem ungestörten Bereich der restlichen Bauteilfläche. Als weitere Folge ist dadurch die innere Oberflächentemperatur der Kante deutlich niedriger als die der übrigen Wandoberfläche. Warme Raumluft, die auf diese kalten Wandstellen trifft, wird unter Umständen so weit abgekühlt, dass die Taupunkt-Temperatur unterschritten wird und sich ein Teil des in der Luft enthaltenen Wasserdampfes auf der Bauteiloberfläche niederschlägt, diesen Vorgang bezeichnet man als Kondensation. Ist eine solche geometrische Wärmebrücke während einer längeren Heizperiode ständig feucht, bilden sich leicht Schimmelpilze in diesen Bereichen.

Diese auch als Kanteneffekte bezeichneten geometrischen Wärmebrücken stellen ein zweidimensionales Wärmebrückenproblem dar, wenn es sich um eine Wandecke handelt. Ein dreidimensionaler Effekt tritt dagegen im Bereich des oberen Wandabschlusses bei einem Flachdach (oder Loggia) bzw. an der Traufkante einer Dachfläche auf, eine solche Ecke ist aufgrund seiner relativ großen Außenbauteiloberfläche noch anfälliger für Kondensationseffekte und damit Schimmelpilzbildung. Alle Wärmebrücken sind bei ungünstiger Ausführung (z.B. bei Verwendung von Baustoffen mit zu schlechten Wärmedämmeigenschaften) häufig Auslöser für Schimmelpilzschäden in Gebäuden.

STOFFLICHE WÄRMEBRÜCKEN

WENN IN WÄRMESTROMRICHTUNG UNTERSCHIEDLICHE BAUSTOFFE IM QUERSCHNITT LIEGEN WIE ZUM BEISPIEL EIN EINGELASSENER STAHLTRÄGER DANN LIEGT EINE STOFFLICHE WÄRMEBRÜCKE VOR.

Bei der stofflichen Wärmebrücke, die auch als »materialbedingte Wärmebrücke« bezeichnet wird, bindet entweder ein Innenbauteil in ein Außenbauteil ein (z.B. eine Innenwand in eine durchgehende Außenwand) oder in ein Außenbauteil wird ein Material mit schlechteren Wärmedämmeigenschaften eingebaut. Typisch hierfür sind z.B. Stahlstützen, die zur Abtragung von Pfettenlasten in leichte Außenwände integriert werden, ohne dass an der Außenseite eine ausreichend dicke und wirksame Wärmedämmung durchgeführt wird. Aber auch die Stahlbetonstütze oder der Sturz, die in eine Mauerwerkswand integriert sind, zählen zu den stofflichen Wärmebrücken.

Um den materialbedingten Wärmeabfluss im Bereich einer solchen Wärmebrücke zu minimieren, ist eine außenseitige Wärmedämmung anzuordnen, die diesen Einfluss weitgehend minimiert. Stahlbetonbauteile erhalten daher in der Regel eine hochwirksame Dämmschicht, Deckenränder von Stahlbetondecken werden mit einem Randdämmstreifen versehen. Bei in Außenwänden einbindenden Stahlprofilen muss eine möglichst dicke und wirksame Dämmschicht angebracht werden.

TAUPUNKTGRENZE

DIE TAUPUNKTGRENZE IST DIE TEMPERATUR BEI DER LUFTFEUCHTIGKEIT ZU WASSER WIRD. AM BESTEN KANN MAN ES MIT EINEM GLAS KALTER FLÜSSIGKEIT IM SOMMER BESCHREIBEN. HAT MAN EIN GLAS WASSER IM SOMMER DRAUßEN STEHEN UND DIE TEMPERATUR DER FLÜSSIGKEIT ENTSPRICHT DER, DER UMGEBUNGSTEMPERATUR SO GESCHIEHT NICHTS. IST JEDOCH DIE FLÜSSIGKEIT KALT SO KONDENSIERT AB EINER GEWISSEN TEMPERATUR WASSER DAS IN FORM VON LUFTFEUCHTIGKEIT BESTEHT AN DER GLASOBERFLÄCHE. KRITISCH WIRD DIES BEI EINER LUFTFEUCHTIGKEIT VON CA. 60%

VERMEIDUNG DURCH ORDENTLICHE DÄMMUNG

  • SCHUTZ DES MAUERWERKS DIE TEMPERATUR DES MAUERWERKS IST HOMOGENER UND DIE TEMPERATURSPANNUNGEN IM MAUERWERK DADURCH GERINGER
  • SCHUTZ VOR FEUCHTE WASSERSAMMLUNGEN SCHADEN DEM MAUERWERK NICHT MEHR
  • SCHUTZ VOR SCHIMMEL DIE TEMPERATUREN AN DER WANDINNENSEITE SIND SO HOCH, DASS KEINE KONDENSATION STATTFINDEN KANN, DADURCH BLEIBEN DIE WÄNDE TROCKEN
  • BESSERES RAUMKLIMA DIE WAND SPEICHERT WÄRME DIE SIE ALLMÄHLICH WIEDER ABGIEBT UND DADURCH EIN BESSERES RAUMKLIMA SCHAFFT
  • ANGENEHMES KLIMA IM SOMMER
  • ANGENEHMES KLIMA IM WINTER

AUSFÜHRUNGSMÄNGEL

  • LÜCKEN IN DER WÄRMEDÄMMUNG
  • MANGELHAFTE ANSCHLÜSSE

BEISPIELE

BALKON MIT AUSKRAGENDER STAHLBETONPLATTE

IST EIN PARADEBEISPIEL FÜR EINE WÄRMEBRÜCKE. DURCH DIE DURCHGEHENDE STAHBETONPLATTE, DIE AUßEN UNGEDÄMMT IST "KRIECHT" DIE KÄLTE UNGEHINDERT IN DAS INNERE DES GEBÄUDES. VERHINDERT WIRD DIES DURCH EINEN SOGENANNTEN ISOKORB DER DIE STAHLBETONPLATTE IM BEREICH DES BALKONANSCHLUSSES UNTERBRICHT. TRAGENDE STRUKTUR IST IN DIESEM BEREICH DIE BEWEHRUNG.

FENSTERANSCHLUSS

HIERBEI ENTSTEHT EINE WÄRMEBRÜCKE WENN SICH ZWISCHEN FENSTERRAHMENUND GEDÄMMTER AUSENWAND EINE UNTERBRECHUNG BEFINDET. VERHINDERT WIRD DIES DURCH EINE ÜBERLAPPUNG DER WÄRMEDÄMMUNG ÜBER DEN FENSTERRAHMEN.

BETONSTÜTZE IN MAUERWERKSAUßENWAND

DIE WÄRMELEITUNG IST IM BETON MEHR ALS VIERMAL SO HOCH ALS ZUM BEISPIEL IN EINEM ZIEGELMAUERWERK. EINE ZUSATZDÄMMUNG NUR AUF DER AUßENSEITE DER STÜTZE REICHT NICHT AUS, DA DIE WÄRME DANN WEITERHIN SEITLICH DURCH DAS DÜNNE VERBLIEBENE MAUERWERK ABFLIEßEN KANN. DURCH EINE DURCHGEHENDE AUßEN LIEGENDE WÄRMEDÄMMUNG KANN DER WÄRMEBRÜCKENEFFEKT FAST VOLLSTÄNDIG AUSGESCHALTET WERDEN. VERGLEICHBARE SITUATIONEN LIEGEN BEI FENSTERSTÜRZEN UND STAHLBETONDECKENAUFLAGER VOR.

INNENWANDANSCHLUSS BEI INNENDÄMMUNG

BEI DER ALTBAUSANIERUNG WERDEN AUßENWÄNDE OFTMALS VON INNEN GEDÄMMT. DIE DÄMMUNG ENDET DANN IM ALLGEMEINEN AN INNENWÄNDEN - DORT ENTSTEHEN ZONEN MIT STARK ABGESENKTER OBERFLÄCHENTEMPERATUR UND ERHÖHTEM WÄRMEVERLUST.EINE GUTE LÖSUNG SIND DÄMMKEILE BEZIEHUNGSWEISE EINE FLANKENDÄMMUNG AUF BEIDEN SEITEN DER INNENWAND. DER WÄRMEVERLUST WIRD DEUTLICH VERRINGERT, UND KALTE ZONEN WERDEN VERMIEDEN.

DACH

BEI FLACHDÄCHERN MUSS DIE ATTIKA (MAUER AN DER STIRNSEITE) AUßEN UND INNEN GUT GEDÄMMT WERDEN. SPARRENAUFLAGER (LÄNGSBALKEN DES DACHSTUHLS, AUF DENEN DIE SPARREN LIEGEN) MÜSSEN IN DIE DICHTEBENE MIT EINGEDÄMMT WERDEN, DAMIT KEINE WÄRMEBRÜCKE ENTSTEHT. EINE SPEZIELLE DICHTUNG ZWISCHEN MAUERBAND UND PFETTE SICHERT WINDDICHTHEIT.


Dachgeschossdecke

LITERATUR

  • Heindl, Krec, Panzhauser, Sigmund: Wärmebrücken. Grundlagen, Einfache Formeln, Wärmeverluste, Kondensation, 100 durchgerechnete Baudetails, Springer, Wien 1987, ISBN 3-211-82024-8

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VORTRÄGE

Wolfgang Pöschl Tatanka 02.06.2006 (Vortrag)

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