Gleichwertigkeitsnachweis

 

Der pauschale Wärmebrückenansatz von ΔUWB = 0,10 W/(m2K) führt bei Neubauten und energetisch modernisierten Gebäuden zu erheblichen Nachteilen in der Energiebilanz. Will man diese Nachteile durch Verbesserungen an anderer Stelle kompensieren führt das z. B. zu unwirtschaftlichen Dämmschichten. Daher sollte grundsätzlich eine Konstruktion mit minimierten Wärmebrückenverlusten gewählt werden, für die bei der Energiebilanz auch der reduzierte Wärmebrückenzuschlag von ΔUWBB = 0,05 W/(m2K) verwendet werden darf. Für diesen Ansatz müssen die Planungsdetails entsprechend des Beiblatts 2 der DIN 4108 vollständig eingehalten und umgesetzt werden.

 

Dieses Beiblatt ist jedoch im Wesentlichen für den Neubau entwickelt worden und bietet daher nur wenige Details, die auf den Altbau anwendbar sind. Gleichzeitig gibt es auch im Neubau Wärmebrückendetails, die über das Beiblatt 2 nicht abgedeckt werden. Will man trotzdem auf den reduzierte Wärmebrückenzuschlag nicht verzichten besteht die Möglichkeit die Gleichwertigkeit der vorhandenen Konstruktion mit den im  Beiblatts 2 dargestellten Planungsbeispielen nachzuweisen. Folgende Verfahren und Vorgehensweisen können dabei angewendet werden, die im Anschluss detaillierter vorgestellt werden.

 

wbGleichwertigkeit über das konstruktive Grundprinzip

wbGleichwertigkeit über den Wärmedurchlasswiderstand R der jeweiligen Schichten

wbGleichwertigkeit mittels Referenzwert einer Wärmebrückenberechnung

wbGleichwertigkeit mittels Referenzwert aus Veröffentlichungen

 

Für die ersten beiden Fälle sind in den Planungsbeispielen des Beiblatts 2 der DIN 4108 Ober- und Untergrenzen der jeweiligen Schichtdicken und Bandbreiten für die Wärmeleitfähigkeit der Baumaterialien angegeben. Für die Fälle 3 und 4 sind für die entsprechenden Details Referenzwerte für Ψ festgelegt, und es ist darauf zu achten, dass die vorgegebenen Randbedingungen des Beiblatts 2 bei der Ermittlung der Referenzwerte eingehalten werden.

 

Für den Gleichwertigkeitsnachweis ist es allerdings nicht erforderlich, dass alle Wärmebrücken an einem Gebäude betrachtet werden. Folgende Details können bei der energetischen Bewertung für den Ansatz des pauschalen Wär- mebrückenzuschlags ΔUWB = 0,05 W/(m2>K) vernachlässigt werden:

 

wbAnschluss Außenwand/Außenwand (Außen- und Innenecke)

wbAnschluss Innenwand oder Geschossdecke (zwischen beheizten Geschossen) an durchlaufende Außenwand

oder obere bzw. untere Außenbauteile, die nicht durchstoßen werden bzw. eine durchlaufende Dämmschicht mit einer Dicke ≥ 100 mm bei einer Wärmeleitfähigkeit von 0,04 W/(mK) aufweisen

wbeinzeln auftretende Türanschlüsse von Wohngebäuden in der wärmetauschenden Hüllfläche (Haustür,

Kellerabgangstür, Kelleraußentür, etc.)

wbkleinflächige Querschnittsänderungen in der wärmetauschenden Hüllfläche z. B. durch Steckdosen oder

Leitungsschlitze

wbAnschlüsse außenluftberührter kleinflächiger Bauteile wie z. B. Unterzüge und untere Abschlüsse von Erkern

mit außen liegenden Wärmedämmschichten mit R ≥ 2,5 m2K/W.

 

Nachfolgend werden anhand von verschiedenen Beispielen die vier unterschiedlichen Verfahren zum Nachweis der Gleichwertigkeit genauer erläutert.

 

 

1. Gleichwertigkeit über das konstruktive Grundprinzip

Eine Gleichwertigkeit ist grundsätzlich gegeben, wenn eine eindeutige Zuordnung des konstruktiven Grundprinzips möglich ist und eine Übereinstim-mung der beschriebenen Bauteilabmessungen und Baustoffeigenschaften vorliegt.

 

Als Beispiel für diesen Gleichwertigkeitsnachweis ist nebenstehend der Fußpunkt bzw. Sockel eines Gebäudes mit Bodenplatte auf Erdreich dargestellt. Bei der Sanierung wurde auf der Außenwand ein 12 cm starkes Wärmdämmverbundsystem mit einer Wärmeleitfähigkeit von l = 0,040 W/(mK) aufgebracht. Der Fußboden wurde mit 10 cm Wärmedämmung mit l = 0,040 W/(mK) ertüchtigt. Um eine Gleichwertigkeit nachzuweisen, sind die Schichtdicken und Materialeigenschaften des Beiblatts 2 der DIN 4108 einzuhalten.

 

tab1

 

Die Gegenüberstellung der relevanten Schichten zeigt eine hundertprozentige Übereinstimmung mit dem konstruktiven Grundprinzip.

 

Im Regeldetail ist zusätzlich eine Kimmlage vorgesehen. Diese kann bei einem Altbau natürlich nicht nachträglich eingebaut werden. Sie kann jedoch entfallen, sobald das Fundament stirnseitig mit einer Perimeterdämmung (d ≥ 6 cm) und einer Einbindetiefe von mindestens 30 cm ab Oberkante Bodenplatte beträgt. Solche Zusatzbestimmungen sind als Bemerkungen zu den Regeldetails im Beiblatt 2 aufgeführt. Bei dem Nachweis der Gleichwertigkeit auf Basis des konstruktiven Grundprinzips ist nicht nur auf die Mindestwerte der angegebenen Schichtdicken zu achten, sonder auch die Obergrenzen dürfen nicht überschritten werden.

 

 

2. Gleichwertigkeit über den Wärmedurchlasswiderstand R der jeweiligen Schichten

Weichen die Wärmeleitfähigkeiten oder auch die Abmessungen der einzelnen Schichten einer Konstruktionslösung von der Vorgabe des Beiblatts 2 ab, kann die Gleichwertigkeit auch über den Wärmedurchlasswiderstand (R- Wert) der jeweiligen Schicht nachgewiesen werden. Bei dem geplanten Ortgangdetail kommt auf der Außenwand ein 8 cm starkes Wärmedämmverbundsystem mit einer Wärmeleitfähigkeit von λ = 0,032 W/(mK) zum Einsatz. Die Dachdämmung besteht aus einer 12 cm Zwischensparrendämmung mit λ = 0,040 W/(mK) und einer 8 cm starken Aufdachdämmung aus Holzweichfaserplatten mit λ = 0,045 W/(mK). Im vorliegenden Fall wird das konstruktive Grundprinzip der Schichtdicken bei der Wanddämmung (8 cm) und der Dachdämmung (22 cm) nicht eingehalten. Die Kopfdämmung der Mauerkrone entspricht nicht der Vorgabe des Beiblatts 2 hinsichtlich der geforderten Wärmeleitfähigkeit von λ  ≤ 0,040 W/(mK). Somit müssen für das gewählte Ortgangdetail die jeweiligen R-Werte überprüft werden.

 

tab2

 

Die geforderten Wärmedurchlasswiderstände werden von der geplanten Detailausbildung erfüllt und somit ist der Ortgang in diesem Beispiel als gleichwertig im Sinne des Beiblatts 2 einzustufen.

 

 

3. Gleichwertigkeit mittels Referenzwert einer Wärmebrückenberechnung

Ist es bei einem geplanten Detail nicht möglich, das konstruktive Grundprinzip des Beiblatts 2 der DIN 4108 hinsichtlich der Maßvorgaben oder des Wärmedurchlasswiderstands einzuhalten, kann der Gleichwertigkeitsnachweis nur noch auf Basis der so genannten „Referenzwertmethode“ nachgewiesen werden.

 

Hierfür ist für alle Planungsbeispiele im Beiblatt 2 ein längenbezogener Wärmedurchgangskoeffizent als Referenzwert angegeben. Ist der λ-Wert des geplanten Details niedriger als der des Beiblatts 2, kann die Ausführung als gleichwertig angesehen werden. Für die Berechnung des λ-Werts ist eine thermische Simulation auf Grundlage der DIN EN ISO 10211-1 mit einer Berechnungssoftware notwendig. Die zu wählenden Randbedingungen für diese Berechnung werden vom Beiblatt 2 vorgegeben.

 

Für dieses Beispiel wird als Wärmebrückendetail eine in die Kellerdeckendämmung einbindende Innenwand gewählt. Die ursprüngliche Planung sieht eine nachträgliche 8 cm PUR-Dämmung (WLS 025) vor, die auf der Kaltseite der Kellerdecke angebracht wird. Auf Grund der nicht eingehaltenen Abmessungen des Dämmstoffs und auch des wesentlich höheren R-Wertes der PUR-Dämmung gegenüber der Vorgaben des Beiblatts 2, muss für diesen Anschluss der konkrete λ-Wert errechnet werden.

 

tab3

 

An diesem Detail konnte dargestellt werden, dass die Lage und Güte eines Dämmstoffs einen großen Einfluss auf die Wärmebrücke hat. Die geplante Dämmmaßnahme ging hinsichtlich des U-Werts weit über das entsprechende Detail im Beiblatt 2 hinaus. Hinsichtlich der Wärmebrückenwirkung muss das Detail jedoch ohne diese Zusatzmaßnahmen als wesentlich schlechter eingestuft werden.

 

 

4. Gleichwertigkeit mittels Referenzwert aus Veröffentlichungen

Für den Nachweis der Gleichwertigkeit über den Referenzwert muss nicht zwingend eine thermische Simulation des geplanten Details erfolgen. Der längenbezogene Wärmedurchgangskoeffizent Ψ kann auch einem Wärmebrückenkatalog entnommen werden. Es ist allerdings darauf zu achten, dass die überwiegende Zahl der veröffentlichten Wärmebrückenkataloge für den Neubau konzipiert wurde und somit nur bedingt für den Gleichwertigkeitsnachweis bei Sanierungsvorhaben angewendet werden kann.