Wärmeschutz

Stuck Nagel Berlin
Nach DIN 4108 (Wärmeschutz im Hochbau) ist der Wärmeschutz bei allen Bauten, die zum dauernden Aufenthalt von Menschen dienen, von Bedeutung für:

die Gesundheit der Bewohner
die Bewirtschaftungskosten der Bauten (heizkostenersparnis)
die Herstellungskosten der Bauten

Ein ausreichender Wärmeschutz ist Voraussetzung für die Schaffung gesunder und behaglicher Räume.
Der Wärmebedarf und die Heizkosten werden in ihrer Höhe entscheidend von der Wärmedämmung der raumumschließenden Bauteile beeinflusst.
Ein ausreichender Wärmeschutz verringert auch die Instandhaltungskosten, denn durch ihn werden Frostschäden an wasserführenden Leitungen, außerdem die Bildung von Tauwasser und damit verbundene Schäden vermieden.
Durch die Verwendung besonders wärmedämmender Baustoffe und Bauarten kann oft an Bau- und Betriebskosten und an der Größe der Heizungsanlage gespart werden.
Um einen ausreichenden Wärmeschutz in Wohn- und Arbeitsräumen sicher zu stellen, sind in der DIN 4108 Mindestwerte für den Wärmeschutz von Decken und Wänden sowie Dächern festgelegt und die erforderlichen Wärmeschutzmaßnahmen ausführlich erläutert.

Ein ungenügender Wärmeschutz kann weitreichende Folgen nach sich ziehen, was sich besonders in kalten Wintern zeigt. Bauschäden wie Tauwasser- und Schimmelbildung, Frostschäden und dergleichen können verursacht werden, was auch die Gesundheit und das Wohlbefinden der Bewohner beeinträchtigt.
Ein erhöhter Wärmeschutz bietet u.a. folgende Vorteile:

Behagliches Raumklima im Winter durch höhere Temperaturen der inneren Wand-, Boden- und Deckenfläche
Verhinderung übermäßiger Wärmestauungen im Sommer
Verhütung von Tauwasser- und Schimmelbildung mit allen unangenehmen folgen
Erhebliche Heizkostenersparnis
Niedrige Betriebskosten neuer Heizanlagen


Siehe hierzu auch Informationen zum Thema:
Wärmedämm-Verbundsysteme
Dämmstoffe




Energieeinsparverordnung (EnEV)

Hier finden Sie ausführliche Informationen zur Energieeinsparverordnung.




Energieausweiss

Hier finden Sie ausführliche Informationen zur Energieausweiss.




Wärmedämmung

Der Wärmeschutz von Gebäuden und insbesondere von Fassaden hat in den letzten 40 Jahren eine beeindruckende Entwicklung genommen. Die ersten Wärmedämmverbundsysteme wurden noch als Thermohaut oder Vollwärmeschutz bezeichnet. Nachdem 1949 ein deutscher Chemiker das Styropor entwickelte, wurde acht Jahr später in Berlin das erste Haus mit einer Außendämmung versehen. In den anschließenden Jahren wurden vereinzelt Häuser gedämmt. Der Durchbruch kam erst 1973 mit der Energiekrise. Im Jahre 1975 gründete sich in Düsseldorf das sogenannte "Vollwärmeschutzkränzchen" , das den Vorläufer des heutigen Fachverbandes WDVS darstellte. Zwei Jahre später wurde mit der ersten Wärmeschutzverordnung das Anforderungsniveau nach DIN 4108 deutlich angehoben. Nach der zweiten Energiekrise 1978 setzte die entscheidende Entwicklung der Wärmedämmverbundsysteme ein. Die zweite Wärmeschutzverordnung erhöhte die Systemanforderung noch mal um ca. 25%. Diese Entwicklung wird durch die dritte Wärmeschutzverordnung seit 1995 auf hohen Niveau fortgesetzt.
War es ursprünglich 1973 ausschließlich das Einsparen von Brennstoffen und somit Kosten, so ist heute die Reduzierung des CO²-Ausstoßes zur wichtigsten Herausforderung für die Zukunft geworden. Im Jahre 1992 hat auf der Umweltkonferenz von Rio die Bundesrepublik die Selbstverpflichtung geäußert, den CO²-Ausstoß in den nächsten Jahren deutlich zu reduzieren.
Nach dem heutigen Stand der Technik wird der Wärmeschutz im wesentlichen durch Wärmedämmverbundsysteme erreicht, die außenseitig angebracht werden. Diese Systeme bestehen generell aus einer Wärmedämmschicht, die aus einer Wärmedämmplatte gebildet wird. Anschließend wird eine mineralische oder dispersionsgebundene Armierungsschicht aufgezogen, in die ein Gewebe eingebettet wird. Als Schlussbeschichtung werden entweder dickschichtige mineralische oder dünnschichtige kunstharz-, siliconharz- oder silikatgebundene Deckputze aufgezogen.
Durch die Wärmeschutzverordnung der deutschen Bundesregierung aus dem Jahre 1994, die seit dem 01.01.1995 in Kraft ist, wurden wärmedämmende Maßnahmen auf eine gesetzliche Grundlage gestellt. Sie ist Basis für weitere Entwicklungen und zukünftige Standards. 1999 wurde diese Wärmeschutzverordnung novelliert. Aus dem Titel "Energiesparverordnung" wird deutlich, dass es nunmehr nicht nur um den Wärmeschutz geht, sondern um eine Reduzierung des Energiebedarfs. Aufgrund der ernormen Energiepreisverteuerung im Jahre 2000 ist es auch sinnvoll, diese Maßnahmen durchzuführen. Auf europäischer Ebene gibt es eine Leitlinie für Wärmedämmverbundsysteme. Die Systeme werden beschrieben in den Normen DIN EN 13499 (Wärmedämmstoffe für Gebäude - Auseitige Wärmedämm-Verbundsysteme (WDVS) aus expandiertem Polystyrol - Spezifikation) und DIN EN 13500 (Wärmedämmstoffe für Gebäude - Auseitige Wärmedämm-Verbundsysteme (WDVS) aus Mineralwolle - Spezifikation).

Mittlerweile ist am 01.Oktober 2009 die neue Energiesparverordnung (EnEV) 2009 in Kraft getreten.





Wärmeschutz - Begriffe

Spricht man über Wärmeschutz, so fallen häufig Begriffe, die man nicht kennt, schwer einordnen kann oder falsch definiert.
Nachfolgend erfolgt eine kurze Liste der wichtigsten Fachbegriffe mit ihren Bedeutungen:
U-Wert
Der U-Wert hat den früheren Begriff k-Wert abgelöst.
Der Wärmedurchganskoeffizient (U-Wert) ist die Kenngröße, mit der der Wärmeverlust durch ein Bauteil beschrieben wird. Je kleiner der U-Wert, desto besser die Wärmedämmung.
Er ist der Kehrwert des Wärmedurchgangwiderstandes und wird benutzt, um die energetische Qualität eines Bauteils oder Werkstoffes zu bewerten. Kleine U-Werte stehen dabei für eine hohe und große U-Werte für eine schlechte Energiebilanz. Der Wärmedurchgangskoeffizient gibt diejenige Wärmemenge an, die in einer Sekunde durch 1m² Wand von der Dicke d bei Beheizung hindurchgeht, wenn die Temperaturdifferenz der angrenzenden Luftschicht 1 K beträgt. Dies bedeutet, dass ein stationärer Zustand vorliegt, also ein gleichmäßiger Wärmefluss stattfindet.
Die EnEV legt verbindliche Werte für neu errichtete und bestehende Gebäude fest.
Wärmedurchgangswiderstand
Durch die Summe von Wärmedurchlasswiderstand und Wärmeübergangswiderständen wird der Wärmedurchgangswiderstand beschrieben.
Wärmedurchlasswiderstand
Durch den Wärmedurchlasswiderstand wird angegeben, welchen Widerstand ein Bauteil dem Wärmestrom entgegensetzen muss. Ist der Wärmedurchlasswiderstand groß, verkleinert sich bei gleicher Temperaturdifferenz der Wärmestrom. Berechnet wird der Wärmedurchlasswiderstand aus der Schichtdicke eines Bauteils im Verhältnis zu dessen Wärmeleitfähigkeit.
Wärmeleitfähigkeit λ
Durch die Wärmeleitfähigkeit wird angegeben, wie viel Wärme in Watt bei 1 K Temperaturdifferenz durch 1 m² eines 1 m dicken Stoffes transportiert wird. Um einheitliche Rechenwerte für entsprechende Berechnungen heranziehen zu können, wurden in der DIN 4108 (Wärmeschutz im Hochbau), Teil 4 die Werte der Wärmeleitfähigkeit angegeben. Angegeben wird die Wärmeleitzahl in Lambda (λ).
Die Wärmeleitfähigkeit eines Dämmstoffes wird u.a. vom Porenvolumen, der Porengröße, dem Gefügeaufbau, der Rohdichte, der Temperatur, Feuchtigkeit und des Luftdruckes beeinflusst.
Für die praktische Anwendung bei wärmeschutztechnischen Berechnungen wurde der Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit λ(R) eingeführt. Aufgrund der großen Anzahl von nur minimal unterschiedlichen Werten, wurde diese Gruppe zusammenfasst. Diese kennzeichnen den Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit, mit dem nach DIN 4108 gerechnet werden muss.

Wärmeleitfähigkeitsgruppe (WLG)
Die Einteilung der Dämmstoffe nach Wärmeleitfähigkeitsgruppen (WLGerfolgt nach dem Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit und dient der Vereinfachung bei Berechnung und Anwendung,
Die Wärmeleitfähigkeitsgruppe ergibt sich direkt aus dem Bemessungswert λ(R).
λ(R) mit 0,040 W/m*k) = WLG 040.
Wärmeleitung
Bei Baukörpern mit unterschiedlicher Temperatur erfolgt der Energietransport immer vom höheren zum Niedrigen Temperaturniveau. Dies bedeutet, dass die Wärmeenergie innerhalb eines Baukörpers bzw. zwischen benachbarten Molekülen weitergeleitet wird. Hierbei erfolgt die Wärmeübertragung in festen Stoffen hauptsächlich durch Wärmeleitung.
Tauwasser
Tauwasser fällt an bzw. aus, wenn die Temperatur an einer entsprechenden Stelle des Bauwerkes unter dem Taupunkt der umgebenden Luft sinkt. Oberflächentauwasser liegt dann vor, wenn dieses Tauwasser auf den Bauteil- oder Baustoffoberflächen anfällt. In normalen Wohn-, Geschäfts- und Aufenthaltsräumen darf es nicht auftreten. Demgegenüber tritt Oberflächentauwasser kurzfristig in Bädern oder Duschen sowie an den Fensterscheiben etwa im Schlafzimmer auf. Tauwasser wird umgangsprachlich auch als Kondenswasser bezeichnet.
Taupunkt
Der Taupunkt ist die Temperatur, bei welcher der vorhandene (absolute) Feuchtigkeitsgehalt der Luft bei Abkühlung zum Sättigungsgehalt wird (Feuchtigkeitsgrad oder relative Luftfeuchtigkeit = 100%). Wird Luft unter dem Taupunkt abgekühlt, so scheidet sie Wasser in Tropfenform aus (Tau, Wasserdampf-Niederschlag).
Taupunkttemperatur
Als Taupunkttemperatur wird die Temperatur bezeichnet, bei der die vorhandenen Wasserdampfmenge zur Sättigungsdampfmenge führt. Die Taupunkttemperatur ist dadurch gekennzeichnet, dass bei ihrer Unterschreitung Wasserdampfkondensation eintritt.
Wärmebrücke
Wärmebrücken (auch als Kältebrücken bezeichnet) sind Stellen in der Gebäudehülle, in denen örtlich begrenzt ein größerer Wärmefluss als im übrigen Bereich an Wand oder Decke auftritt. Diese Stellen können von der Geometrie des Bauteils her bedingt sein, etwa Außenecken einer Wand, Heizkörpernischen oder Betonkragplatten für Balkone. Materialbedingte Wärmebrücken entstehen durch Baustoffe hoher Wärmeleitfähigkeit, die parallel zum Wärmefluss in einem Bauteil aus einem Material mit einer niedrigen Wärmeleitfähigkeit liegen. Wärmebrücken lassen sich durch konstruktive Maßnahmen zwar nicht immer vermeiden, aber stark abschwächen.
Die negativen Auswirkungen von Wärmebrücken liegen nicht so sehr in dem dadurch verursachten Verlust an Wärmeenergie. Durch Tauwasserbildung können aber Bauschäden auftreten, die von einer Schimmelbildung auf der Bauteiloberfläche bis zu Korrosionserscheinungen im Bereich der Wärmebrücken reichen.
k-Wert
siehe U-Wert
spezifische Wärmekapazität c
Die spezifische Wärmespeicherkapazität eines Baustoffes gibt an, wieviel Wärme ein Stoff je kg bei einer Temperaturänderung von 1K aufnehmen kann.
Die DIN 4108-4 enthält Rechenwerte für c.
Speicherfähigkeit ρ·c
Die Wärmespeicherfähigkeit eines Dämmstoffes ist ein wichtiger Faktor für den sommerlichen Wärmeschutz. Dies spielt vor allem bei Leichtbaukonstruktionen eine große Rolle.
Das Produkt aus der Einbaudichte ρ [kg/m³] und der spezifischen Wärmekapazität c [Wh/(kgK)] des Dämmstoffes charakterisiert die gespeicherte Wärme.
Holzfaserdämmstoffe besitzen eine relativ hohe Wärmespeicherfähigkeit, während Mineral- und Polyesterfasern die geringsten Werte aufweisen
Temperaturleitfähigkeit a
Die Temperaturleitfähigkeit ist der Quotient aus der Wärmeleitfähigkeit λ [W/(mK)] und die Speicherfähigkeit ρ·c [Wh/[m³·K]
a=λ/(ρ·c) [m²/h].
Dämmstoffe mit einer kleinen Temperaturleitfähigkeit eignen sich besonders gut für den sommerlichen Wärmeschutz.
Temperaturamplitudendämpfung (TAD)
Die Temperaturamplitudendämpfung ist ein Kennwert, der die Temperaturleitfähigkeit aller Baustoffschichten und deren Reihenfolge in der Konstruktion berücksichtigt.
Mit Hilfe der TAD kann eine Aussage für den sommerlichen Wärmeschutz getroffen werden. Wenn ein Bauteil vor sommerlicher Hitze schützen soll, so sollte der Wert mindestens 10 betragen.
Phasenverschiebung
Die Phasenverschiebung ist der Zeitraum zwischen dem Auftreten der höchsten Temperatur auf der Außenoberfläche eines Bauteils bis zum Erreichen der höchsten Temperatur auf der Innenseite. Sie ist Abhängig von der Wärmespeicherfähigkeit des Baustoffes.