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Sonntag, April 21, 2024

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Energieverlust durch Wärmebrücken

Da strengere Gesetze und ein besseres Energiebewusstsein zu einer erhöhten Isolierung von Wänden, Dächern und Böden führen, werden Wärmeverluste aufgrund von Wärmebrücken immer wichtiger.

Dadurch hat die Bedeutung der Wärmebrücken zugenommen. In sehr gut isolierten Häuser kann der Effekt, den Wärmebrücken auf die Gesamtwärmeleistung haben, erheblich sein. Jüngste Untersuchungen haben gezeigt, dass Wärmebrücken für bis zu 30 % des Wärmeverlustes in einem Haus verantwortlich sein können.

Was sind Wärmebrücken?

Um Wärmebrücken zu verstehen, muss man zunächst wissen, dass jedes Isolationsmaterial und jedes Baumaterial, welches bei der Konstruktion verwendet wird, eine eigene Wärmedurchlässigkeit aufweist. Die sogenannte

Wärmeleitfähigkeit wird durch den U-Wert angegeben. Ein höherer U-Wert führt zu einer höheren Leitfähigkeit. Wenn ein solches Material mit hoher Wärmedurchlässigkeit in einer Gebäudehülle vorhanden ist und von Materialien mit niedrigeren Wärmeleitfähigkeiten umgeben ist, wird ein Pfad erstellt, aus dem die Wärme abfließen kann.

Eine Wärmebrücke, auch Kaltbrücke genannt, ist der Bereich in einer Gebäudekonstruktion, der eine deutlich höhere Wärmeübertragung aufweist, als die umgebenden Materialien. Es handelt sich dabei um Wärmebewegungen über Baumaterialien, die leitfähiger sind, als die angrenzenden Materialien. Das ist typischerweise der Fall, wenn entweder die Isolierung unterbrochen ist, weniger isoliert wurde oder die Isolierung von einem Element mit höherer

Wärmeleitfähigkeit durchdrungen wird.

Wenn sich das Gebäude in einem kalten Klima befindet, kann das an diesen Stellen zu einem zusätzlichen Wärmeverlust führen. Wärmebrücken sind eine der Hauptquellen, die zu Energieverlusten in Häusern führen, was häufig höhere Energiekosten bedeutet.

Bereiche, in denen verschiedene Arten von Wärmebrücken am wahrscheinlichsten auftreten, sind Boden- und Wandverbindungen, Ecken, Fenster- und

Türverbindungen. Diese Wärmebrücken werden normalerweise durch unzureichende Isolierung oder Konstruktionsprobleme verursacht.

Während der Wärmeenergieverlust eine offensichtliche Folge der Wärmebrücken ist, sind auch Kondensation und Schimmelwachstum in Zusammenhang mit Wärmebrücken zu berücksichtigten.

Welche Wärmebrücken gibt es?

Schwachstellen zwischen isolierten und nicht isolierten Räumen, die zu einer Wärmebrücke führen, wirken sich nachteilig auf die Gesamtenergieeffizienz des Gebäudes aus und bergen ein potenzielles Risiko für Kondensation und Schimmelbildung. Alle Arten von Wärmebrücken sollten daher unbedingt vermieden werden.

Wärmebrücken können in drei verschiedene Arten unterschieden werden:

  • Materialbedingte Wärmebrücke
  • Konstruktive Wärmebrücke
  • Geometrische Wärmebrücke

Materialbedingte Wärmebrücken

Materialbedingte Wärmebrücken sind intermittierend und treten an einem bestimmten Punkt in der Konstruktion auf. Sie werden häufig durch Diskontinuitäten in der thermischen Hülle verursacht. Diese Diskontinuitäten können auf die verwendete Konstruktionsmethode zurückzuführen sein oder auf Materialänderungen über der thermischen Hülle. Sie treten üblicherweise in

der Nähe von Öffnungen und bei Materialien mit unterschiedlichen Wärmeleitfähigkeiten, die ein Teil der Außenhülle sind, auf.

Ein typisches Beispiel ist eine Dachkonstruktion. Normalerweise sind Dachsparren aus Holz und die Wärmedämmung besteht aus einem anderen Material, wie beispielsweise Mineralwolle oder Steinwolle. Beide Materialien weisen unterschiedliche Eigenschaften auf, wie zum Beispiel die Wärmeleitfähigkeit

und damit gibt es auch unterschiedliche Wärmeströme. Das hat voneinander abweichende Oberflächentemperaturen zur Folge und bedeutet, dass sich das Bauteil oder Material mit dem geringeren Wärmedurchlasswiderstand deutlich kühler anfühlt.

Weitere typische Beispiele für materialbedingte Wärmebrücken sind:

  • Um Fenster, Türen und Oberlichter herum
  • Um Dachluken herum
  • An Stellen, wo Innenwände oder -böden die Wärmehülle durchdringen
  • Da wo Stahlträger zur Unterstützung von Holzdächern verwendet wurden.

Konstruktive Wärmebrücke

Durch Veränderungen in den Bauteilen der Außenhülle eines Hauses können konstruktionsbedingte Wärmebrücken entstehen. Das sind zum Beispiel Fensterstürze und Installationsschlitzen, aber auch Rollladenkästen. Häufig findet man konstruktionsbedingte Wärmebrücken zusammen mit geometrische Wärmebrücken.

Konstruktive Wärmebrücken treten am wahrscheinlichsten bei isolierten Dächern an den Deckenbalken, in isolierten und abgehängten Holzdecken, an

Holzrahmenkonstruktionen und bei Stahlwandankern in Mauerwerkswänden oder Fuger auf.

Geometrische Wärmebrücke

Geometrische Wärmebrücken treten auf, wenn eine wärmeabgebende Oberfläche größer als die wärmeabsorbierende Oberfläche ist. Gebäudeecken sind ein typisches Beispiel, aber geometrische Wärmebrücken können auch Wand / Dach-

und Wand / Boden-Verbindungen, Verbindungen zwischen Fenstern und Wänden oder Türen beeinflussen. Konstruktive und geometrische Wärmebrücken treten in

vielen Fällen gemeinsam auf.

Die beiden Arten der Wärmebrücken werden häufig auch als Mischformen bezeichnet. Sie entstehen, wenn ein Element aus einem Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit eine Isolierschicht durchdringt und die Wärme mit einer höheren Geschwindigkeit als die Isolierung leitet. Beispiele hierfür sind

Balkone als leitende Elemente, die die vertikale Gebäudehülle durchdringen und Dachsparren, die die Dachisolierung durchdringen.

Wie man sehen kann, gibt es Bereiche, in denen verschiedene Arten von Wärmebrücken am wahrscheinlichsten auftreten. Dabei handelt es sich um Stellen an den Boden- und Wandverbindungen, Ecken, Fenstern und Türen, sowie um Stellen, die normalerweise durch unzureichende Isolierung beziehungsweise Lücken in der Isolierung oder andere Konstruktionsprobleme bei der Verbindung verursacht werden.

Wie kann man Wärmebrücken identifizieren?

Um potenzielle Probleme zu lösen, müssen diese zuerst identifiziert werden. Das gilt auch für Wärmebrücken. Wie bereits beschrieben, treten diese

normalerweise in bestimmten Räumen und Bereichen eines Hauses auf. Um das Ausmaß der Wärmebrücken herauszufinden und gegebenenfalls Gegenmaßnahmen ergreifen zu können, können Infrarot-Wärmebildern verwendet werden. Diese Wärmebildmessungen identifizieren Wärmebrücken sowohl innerhalb als auch außerhalb eines Hauses.

Wärmebrücken mit hohen Temperaturen werden mit der Farbe Rot dargestellt, während Bereiche mit niedrigeren Temperaturen Blau dargestellt werden.

Um korrekte und anwendbare Ergebnisse von der Infrarot-Wärmemessungen zu erhalten, müssen die Messungen unter bestimmten Bedingungen durchgeführt werden. Das zu inspizierende Gebäude muss thermisch stabil sein und der Unterschied zwischen Innen- und Außentemperatur muss deutlich erkennbar sein. Wenn man Wärmebrücken von außen bestimmen möchte, sollte das am besten am frühen Morgen oder bei bewölktem Himmel gesehen.

Zu beachten ist, dass verschiedene Faktoren das erzielte Ergebnis beeinflussen können, einschließlich Wartungshohlräume, Luftlecks, nicht isolierte Rohrleitungen oder direktes Sonnenlicht.

Was gibt es zu beachten, um Wärmebrücken zu vermeiden?

Wenn ein neues Haus oder Gebäude geplant wird, sollte sichergestellt werden, dass alle Projektmitarbeiter umfassend im wärmebrückenfreien Bau geschult sind. Auf diese Weise können potenzielle Wärmebrücken frühzeitig identifiziert und behoben werden, bevor sie zu einem Problem heranwachsen.

Tatsächlich ist das bereits eine Anforderung, die im Energieeinsparungsgesetz für alle Neubauten und Sanierungsprojekte verankert ist, um den Energieverlust

durch Wärmebrücken zu minimieren und das Potenzial für Schimmelwachstum und Kondensation auszuschließen.

Eine solide Außenisolierung und isolierte Fundamente sind zwei Möglichkeiten,

um Wärmebrücken zu minimieren. Wandbaugruppen müssen sorgfältig abgewogen werden, um die Überbrückung an den Verbindungsstellen zwischen Wänden, Böden und Dächern zu verhindern. Richtige Planung, Design und ein erfahrenes Bauteam sind sehr wichtig.

Bei älteren Häusern mit bestehenden Wärmebrücken ist es nicht immer praktisch oder manchmal sogar unmöglich, diese zu entfernen. Man kann sie jedoch reduzieren oder optimieren. Das kann durch das Reduzieren von Oberflächenwärmeverlusten und durch eine Verbesserung der Isolierung erfolgen. Zum Beispiel durch die richtige Auswahl der Konstruktionssysteme und -elemente, um Oberflächenverluste so gering wie möglich zu halten.

Viele Hausbesitzer beschließen, ihre Außenwand mit einer Wärmedämmschicht zu bedecken, um dem Wärmeverlust durch die Wärmebrücken entgegenzuwirken. Geeignete Materialien hierfür sind:

  • Mineralwolle oder Steinwolle
  • Dämmplatten
  • Verstärkter Beton oder ein Ziegelmauerwerk

Fazit

In dem nie endenden Kampf um eine verbesserte Energieeffizienz haben wir versucht, alternative Wege zu finden, um die Wärmeleistung eines Haushalts zu verbessern. Das umfasst nicht nur eine ordnungsgemäße Isolierung, sondern auch andere Maßnahmen. Ein großes Problem für Häuser sind die immer wieder auftretenden Probleme von Wärmebrücken.

Studien haben gezeigt, dass Wärmebrücken fast 30 % des gesamten Wärmeverlustes der Wärmeleitung ausmachen können. Eine weitere Tatsache ist, dass Wärmebrücken neben dem erheblichen Wärmeverlust auch andere Probleme verursachen können, darunter Wärmegewinn während der Sommermonate, kalte Stellen im Haus, Schäden an der Konstruktion und ein erhöhtes

Kondensationsrisiko, das zur Schimmelbildung und verminderter Qualität der Raumluft führen kann. Aus diesem Grund ist es wichtig, Wärmebrücken so gut wie möglich zu minimieren, da sie leider nie vollständig beseitigt werden können.

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