Verringerung Der Verluste Der Gebäudehülle

Eine Initiative des BundesministeriumsFür Verkehr, Innovation und TechnologieEine Initiative des BundesministeriumsFür Verkehr, Innovation und Technologie

Verringerung der Verluste der Gebäudehülle

3.1

Wärmeschutz opak

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Wärmeschutz im Bauwesen – Gebäudebestand

Quelle: M. Ploss

3.1.1



Wärmeschutz im Bauwesen - Status Quo Neubau

Quelle: ebök – Ingenieure Tübingen

3.1.2



Quelle: ebök – Ingenieure Tübingen

3.1.3Wärmeschutz im Bauwesen - Status Quo Neubau



Typische U-Werte von Niedrigenergie- und Passivhäusern

Fenster ≤ 0,8

Quelle: R. Ploß

Dach ≤ 0,15

Wand ≤ 0,15

Dach 0,15-0,25

Bodenplatte ≤ 0,15

Fenster 1,2

Wand 0,20-0,30

Bodenplatte 0,30-0,35

NEH PH

3.1.4



Quelle: H. Krapmeier, Energieinstitut Vorarlberg

3.1.5Einfluss des Wärmeschutzes auf die Oberflächentemperatur

9,5

16,2 18,5

18,2operativ

22Luft

14,5

- 10°CAußen-Luft

22°CInnen - Wohnraum

Altbau





9,516,2 18,5

18,2operativ

22Luft

14,5- 10°C

Aussen-Luft

22°CInnen -

Wohnraum

Altbau Passivhaus





9,516,2 18,5

18,2operativ

22Luft

14,5- 10°C

Aussen-Luft

22°CInnen -

Wohnraum

19,121,4 21,6

21,2operativ

22Luft

17,8

Altbau Passivhaus



Wärmeschutz im Passivhaus – Ausführungsvarianten Außenwand

Quelle: Passivhaus Institut Darmstadt

3.1.8



Ausführungsvarianten – Massivbau

Quelle: M. Ploss

3.1.9



Massivbau – Wärmedämmung des beheizten Kellers

Quelle: B. Schulze-Darup

3.1.10



Wienerberger: Wärmebrückenkatalog Passivhaus - Anschlussdetails

3.1.11Massivbau – Wärmebrückenminimierung an der Bodenplatte



Quelle: Isover Architektenordner

3.1.12Massivbau – Wärmebrückenminimierung an der Kellerdecke I



3.1.13Massivbau – Wärmebrückenminimierung an der Kellerdecke II

Quelle: Wienerberger: Wärmebrückenkatalog Passivhaus - Anschlussdetails

Kalk-Gipsputz 1,5 cm

PHT 25 cm

Kalk-Gipsputz 1,5 cm

Bodenbelag 1,5cm

Anhydritestrich 4,0cm

PE-Folie

Styroporbeton 2x13,0

Stahlbeton 22 cm

Putzspachtel 1,5 cm

Winkelrandstreifen




3.1.15Massivbau – Wärmebrückenminimierung am Mauerfuß II



3.1.18Massivbau – Wärmebrückenminimierung an der Traufe

Quelle: Bundesverband Kalksandsteinindustrie e.V. Kalksandstein – Das Passivhaus



Brandschutzschott

Quelle: Text

3.1.19

Nur bei Stiegenhaus



Brandschutzschott bei Wärmedämmverbundsystemen

Quelle: Text

3.1.20



Holz-Massivbau mit Wärmedämm-Verbundsystem

Quelle: G. Horn + M. Ploss, bau.werk Energie gestalten

3.1.21



Schalungselemente aus Polystyrol 3.1.22



Holzrahmenbau / Holztafelbau

Quelle: Philips Energiesparhaus 1975

3.1.23Philips-EnergiesparhausMessungen 1975 - 1978

U - Wand = 0,17 W/(m²K)U - Decke = 0,23 W/(m²K)U - Keller = 0,30 W/(m²K)U - Fenster = 1.90 W/(m²K)

HEIZWÄRMEBEDARF3.200 kWh/a.116 m²20kWh/(m²EBF*a)



Fertigungsstraße für Hochwärmegedämmte Fassaden-Elemente

Quelle: Fa. myresjöhus

3.1.24



Holzbausysteme im Vergleich zum Stegträger

Quelle: M. Brausem

3.1.25



Quelle: Foto rechts oben: Fa. Lignotrend, sonstige Fotos M. Ploss

3.1.26Produkte für wärmebrückenminimierte Holzbaukonstruktionen



Quelle: Informationsdienst Holz (Herausgeber): Das Passivhaus – Energie-Effizientes Bauen

3.1.28Holzrahmenbau – passivhausgeeignete Konstruktionen (Auswahl)

Boxträger, Beplankung außen mit diffusionsoffener Holzwerkstoff-Platte, hinterlüftete Fassade aus Vollholzprofilen, Innenbeplankung mit Holzwerkstoff-Platte als luftdichte Ebene und Gipswerkstoff-Platte, U = 0,12 W/(m2K)

Boxträger, Beplankung außen mit diffusionsoffener Holzwerkstoff-Platte, hinterlüftete Plattenfassade, Innenbeplankung mit Holzwerkstoff-Platte als luftdichte Ebene und Gipswerkstoff-Platte, U = 0,12 W/(m2K)

Boxträger, Putzträgerplatte/ Putz außen als luftdichte Ebene, optional zusätzliche gedämmte Installationsebene innen mit Gipswerkstoff-Platte beplankt, U = 0,09 W/(m2K), gerechnet mit Installationsebene innen und Putzträgerplatte außen.

Träger mit Holzdübeln und Holzfaserdämmstoff zwischen den beiden Holmen, Beplankung außen mit diffusionsoffener Holzwerkstoff-Platte als luftdichte Ebene und Gipswerkstoff-Platte

U = 0,12 W/(m2K)

Flächige Massivholz Wandsysteme mit vorgehängterDämmebene, die mechanische Befestigung der Fassade wurde hier nicht dargestellt. Die luftdichte Schichte wird mit einer Folie oder Baupappe realisiert

U = 0,12 W/(m2K)

Doppel-T-Träger mit Stegen aus Holzwerkstoff-Platte, Beplankung außen mit diffusionsoffener Holzwerkstoff-Platte, hinterlüftete Fassade aus Vollholzprofilen, Innenbeplankung mit Holzwerkstoff-Platte als luftdichte Ebene und Gipswerkstoff-Platte

U = 0,12 W/(m2K)




Wärmebrückenfreie Details mit Boxträgern I 3.1.29

UWand = 0,12 W/(m2K)

ψa = -0,054 W/(mK)

UDach = 0,12 W/(m2K)


ψa = -0,026 W/(mK)



ψa = -0,055 W/(mK)



3.1.30Wärmebrückenfreie Details mit Boxträgern II


UBodenplatte= 0,12 W/(m2K)


ψa = -0,031 W/(mK)



ψa = -0,019 W/(mK)

Dämmblock aus Porenbeton

λ = 0,1 W/(mK)



3.1.31Wärmebrückenfreie Details III



ψa = +0,022 W/(mK)

Dämmblock aus Porenbeton λ = 0,1 W/(mK)


ψa = +0,015 W/(mK)



3.1.32Fassadenelemente mit Vakuum-Dämmung

Quelle: VIP – Die Zukunft des Dämmens, Fa. Variotec



Quelle: VIP – Die Zukunft des Dämmens, Fa. Variotec

3.1.33Wärmebrücken an vakuumgedämmten Gebäuden



Feist, Wolfgang (Herausgeber):Arbeitskreis kostengünstige Passivhäuser – Phase IIProtokollband Nr. 29 – Hochwärmegedämmte DachkonstruktionenPassivhaus InstitutDarmstadt, 2005

Feist, Wolfgang (Herausgeber):Arbeitskreis kostengünstige Passivhäuser – Phase IIProtokollband Nr. 27 – Wärmeverluste durch das ErdreichPassivhaus InstitutDarmstadt, 2004

Feist, Wolfgang (Herausgeber):Arbeitskreis kostengünstige Passivhäuser – Phase IIProtokollband Nr. 16 – Wärmebrückenfreies KonstruierenPassivhaus InstitutDarmstadt, 1999

Informationsdienst Holz (Herausgeber)Das Passivhaus – Energie_Effizientes BauenDüsseldorf, 2002

Normen, Richtlinien, Quellen, weiterführende Literatur 3.1.34


Verringerung der Verluste der GebäudehülleWärmeschutz Fenster

3.2



Das Fenster - ein anspruchvolles Bauteil

Quelle: Text

3.2.1

Gebäudehülle:

52 m²

3.964kWh

425 m²

4.165kWh

0

2040

6080

100

Fläche [m²] Verluste [kWh]

Proz

ent Wände,

Boden, DachFenster

Fenster:

1.814kWh

36 m²

2.150kWh

16 m²

0

20

40

60

80

100

Fläche [m²] Verluste [kWh]

Proz

ent

Rahmen

Verglasung



Nomenklatur EN 10077 und Zertifizierung durch PHI

Quelle: EN 10077, Passivhaus Institut Darmstadt

3.2.2Passivhaus-AnforderungenUg – 1,6 W/(m2K) * g < 0

Uw maximal 0,8 W/(m2K)

oder

Uw,eingeb maximal 0,85 W/(m2K) mit

Verglasung Ug=0,7 W/(m2K) (siehe nächste Folie)

Nomenklatur EN 10077UW Fenster U-Wert (w = window)

Uf Rahmen U-Wert (f = frame)

Ug Glas U-Wert (g = glas)

ΨRV Wärmebrücken-Verlustkoeffizient Glasrand (Ergänzung RV nicht

nach Norm)

Weitere Begriffe und KürzelΨein Wärmebrücken-Verlustkoeffizient

Einbausituation

Uw,eingeb Fenster U-Wert unter Berücksichtigung der Wärmebrückenverluste aufgrund

der Einbausituation



Zertifizierung durch PHI – wärmebrückenfreier Anschluss


3.2.3Passivhaus-Anforderungen –

Wärmebrückenfreier Anschluss

Uw,eingeb maximal 0,85 W/(m2K) mit Verglasung Ug=0,7 W/(m2K)

(Ug x A g) + (Uf x A f ) + (ΨRV x L RV)

------------------------------------------------------------(Ag + A f)

Uw eingeb =

+ (ΨEinb.x L Einb)



Erläuterungen zur Nomenklatur der EN 10077


3.2.4

PHI

Uf

Ug

Ψ

=UW

A U + A U + g g f f gl Ψ

A + Ag f

Ag

lg

Af



Technische Kennwerte von Verglasungen


3.2.5



Fenster und Behaglichkeit


3.2.6



Fenster und Behaglichkeit II


3.2.7

0123456789

1011121314

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8Uw W/(m²K) [DIN EN 10077]

Stra

hlun

gste

mpe

ratu

rasy

mm

etrie

K

.Strahlungstemperatur-Asymmetrie ohne HKStrahlungstemperatur-Asymmetrie mit HKKriterium für erhöhtenKomfort

< Kriterium erfüllt >

Außentemp. -14°C Raumlufttemp. 21°C



Passivhaus geeignete Fenster und Außentüren (Auswahl)


3.2.8

- energieeffizient- CO2-Reduktion- verbesserte Behagl.- Mehrwert- Arbeitsplätze bei

kleinen undmittlerenUnternehmen



Zertifizierte Passivhaus Türen und - Fassaden


3.2.9



PH geeignete Holz-Fensterrahmen mit Dämmung:

Quelle: A. Graf: Das Passivhaus; Callway Verlag, S. 16-17

3.2.10



PH geeignete Holz-Fensterrahmen mit Dämmung

Quelle: A. Graf: Das Passivhaus; Callway Verlag, S. 16-17; Fa. Sigg

3.2.11



Hochwärmedämmende Fenster Uw ≤ 0,8 W/(m²K)


3.2.12

ϑmin > 13 °C



Schimmelpilz an Standardrahmen

Quelle: Passivhaus Institut Darmstadt, Energieinstitut Vorarlberg

3.2.13



Kein Zufall: Effizienz ist komfortabel


3.2.14

Ineffizient.Kalt.Nass.Unkomfortabel.

Effizient.Warm.

Trocken.Komfortabel.



Beschlag auf der Außenseite von Passivhausfenstern


3.2.15



Temperaturverläufe in verschiedenen Verglasungen

Quelle: Energieinstitut Vorarlberg, Berechnung L. Künz

Luft

Luft

Edel

gas

Edel

gas

Edel

gas

Edel

gas

Edel

gas

Isolierglas

UF=2,6 W/m²K

Energiesparglas

UF=1,5 W/m²K

Wärmeschutz-glas

UF=1,1 W/m²K

3-WSVSZR=12mm

UF=0,9 W/m²K

3-WSVSZR=16mm

UF=0,7 W/m²K

0°

-10°

16°12,5°

30°

15°

32°26,7°

0°-10°

16,3°14,5°

30°

15°21,8°19,1°

0°-10°

17,3°15,9°

30°

15°21,4°19,3°

0°-10°

17,8°16,7°

30°

15°21,1°19,4°

0°-10°

18,3°17,4°

30°

15°20,9°19,6°

Win

ter

Som

mer

3.2.16



Qualitätskriterium Abstandshalter

Quelle: Quelle:HIWIN Hochwärmedämmende Fenstersysteme – Anhang zum Teilbericht A, PHI, Darmstadt, 2003

3.2.17



Fenster - Glasrandverbund

Quelle: Fa. Thermix

3.2.18



Einfluss des Glasrandverbunds auf den Fenster U-Wert

Quelle: Fa. Thermix

3.2.19



Glasrandverbund – Funktion und Anforderungen

Quelle: Fa. Thermix

3.2.20Funktion von Abstandhaltern in Isoliergläsern:

• Dauerhaftes Gewährleisten des Abstandes zwischen den Scheiben• Dauerhafte Dichtheit gegen Wasserdampf von außen• Dauerhafte Dichtheit gegenüber eingeschlossenem Edelgas

Anforderungen für die Funktion• Temperatur-, UV- und alterungsbeständig• Chemisch verträglich mit Randverbundmaterialien• Optisch ansprechend während der gesamten Lebensdauer• Thermischer Kurzschluss muss vermieden werden

Herkömmliche Abstandhalter:• Hohlprofile aus Aluminium, Stahl, Edelstahl

Thermisch getrennte Abstandhalter• Chemisch verträglich mit Randverbundmaterialien• Hohlprofile aus Kunststoff kombiniert mit metallischen Schichten aus Aluminium, Stahl,

Edelstahl• Massive Profile aus Polyisobutylen, Butyl oder Silikonschaum, mit oder ohne

metallische Schichten



Einfluss der Einbausituation - Massivbau


Extrem ungünstigerEinbau

ΨEinbau

w, eff

= 0,15 W/(mK)U = 1,19 W/(mK)

3.2.21




EmpfohlenerEinbau

ΨEinbau

w, eff

= 0,005 W/(mK)U = 0,78 W/(mK)

Einfluss der Einbausituation - Massivbau 3.2.22



Einbau in der Dämmebene


3.2.24



Luftdichter Einbau I 3.2.25

Quelle: B. Schulze Darup



Luftdichter Einbau II

Quelle: B. Schulze Darup

3.2.26




wärmebrückenfreies Konstruieren:Wärmebrücken-verlustkoeffizient

Ψa = -0.003 W/(mK)

Uw,eff = 0,79 W/(m²K)

Einfluss der Einbausituation - Holzbau 3.2.27




3.2.28Einfluss der Einbausituation - Holzbau



Quelle: Informationsdienst Holz (Herausgeber): Das Passivhaus – Energie Effizientes Bauen

3.2.29Wärmebrückenfreier Einbau im Holzbau

U Wand = 0,12 W /(m2K) Uf = 0,75 W/(m2K) Ug = 0,7 W/m2K)

ψEinbau (Brüstung) = + 0,025 W/(mK)

ψEinbau (Laibung) = + 0,001 W/(mK)

UW,eingebaut = 0,82 W/(m2K)

U Wand = 0,12 W /(m2K) Uf = 0,75 W/(m2K) Ug = 0,7 W/m2K)

ψEinbau (Brüstung) = + 0,022 W/(mK)

ψEinbau (Laibung) = + 0,003 W/(mK)

UW,eingebaut = 0,82 W/(m2K)



Normen, Quellen und weiterführende Literatur 3.2.30ÖNORM EN 10077 – 11-2000Wärmetechnische Verhalten von Fenstern, Türen und Abschlüssen

Dr. Wolfgang FeistHIWINHochwärmedämmende Fenstersysteme: Untersuchung und Optimierung im Eingebauten ZustandAnhang zum Teilbericht A (Bauphysikalische Untersuchungen und Optimierung des Baukörperanschlusses)Teilbericht Passivhaus InstitutDarmstadt, 2003

Dr. Wolfgang Feist (Herausgeber):Arbeitskreis Kostengünstige Passivhäuser- Protokollband Nr. 14Passivhaus-FensterPassivhaus InstitutDarmstadt, 1998

Informationsdienst Holz (Herausgeber)Das Passivhaus – Energie-Effizientes BauenDüsseldorf, 2002

Eine Initiative des BundesministeriumsFür Verkehr, Innovation und Technologie

Verringerung der Verluste der GebäudehülleMinimierung von Wärmebrücken

3.3


Was ist eine Wärmebrücke?Eine Wärmebrücke ist ein Teil der Gebäudehülle, wo der ansonsten‏ normal zum Bauteil auftretende Wärmestrom deutlich verändert wird.

:Stoffbedingte bzw. konstruktive Wärmebrücke‏– Volle oder teilweise Durchdringung der Gebäudehülle durch Baustoffe mit

unterschiedlicher Wärmeleitfähigkeit.

3.3.1

Quelle: EN ISO 10211-1, Grafiken: Lutz, Handbuch der Bauphysik

‏ Form- oder geometriebedingte Wärmebrücke:– Wechsel in der Dicke der Baustoffe und/oder – unterschiedliche Größe der Innen- und Außenoberfläche,

wie dies bei Wänden, Fußböden, Decken und Anschlüssen auftritt (z.B. Ecken, Übergang Wand – Dach, ...)

Form- oder geometriebedingte Wärmebrücke

Stoffbedingte bzw. konstruktive Wärmebrücke


Auswirkungen von Wärmebrücken:Direkte Auswirkungen von Wärmebrücken‏

– Änderung des Wärmestromes mit im allgemeinen erhöhten Wärmeverlusten.– Verringerte Oberflächentemperatur im Bereich der Wärmebrücke verglichen mit den

anderen, ebenen Außenflächen.

:Damit ergeben sich durch Wärmebrücken‏– Höhere Heizlast, höherer Heizwärmebedarf, höhere Heizenergiekennzahl.– Komfortminderung durch niedrige Innenoberflächentemperaturen, höheres Risiko von

Kaltluftabfall und Behaglichkeitsproblemen durch Zugluft.– Risiko Kondensat- und Schimmelbildung an Innenoberflächen.– Erhöhte Staubablagerungen durch höhere Luft- und Bauteilfeuchte im

Wärmebrückenbereich.

3.3.2


Wärmeverluste durch Wärmebrücken

Quellen: Passivhausinstitut Protokollband 16 „Wärmebrückenfreies Konstruieren“; C.Muss

3.3.3

+ > 50% durch

Wärme-brücken!

0

4

8

12

16

20

24

28

32

Kein Passivhaus Passivhaus

Grenzw ertHeizung

Passivhaus: 15 kWh/m2a

Spez

. Hei

zwär

mev

erlu

ste

[kW

h/m

2 a]

Regelflächen Wände->BodenFenstereinbau DeckenanschlußWände->Dach

Heizenergieverluste > 50% durch

Wärmebrücken möglich!

Beheizbarkeit i.b. in Rand-/Eckbereichen

bei Wärmebrücken kritisch!

+ > 50% durch

Wärme-brücken!

0

4

8

12

16

20

24

28

32

Eckraum EGreduzierte

Wärmebrücken

Eckraum EG mitWärmebrücken

Relevante Heizlaständerung, z.B.keine Beheizbarkeit durch Luft!

Spe

z. H

eizl

ast [

W/m

2 ]

Regelflächen Außenwand->KellerTrennwand->Keller Fenstereinbau


Änderung der Innenoberflächentemperatur

Quelle: Passivhausinstitut

3.3.4

Konventionell saniertVor Sanierung Hocheffizient saniert

U = 0,16 W/m²KU = 0,41 W/m²KU = 1,38 W/m²K

5,0 °C 12,6 °C

Detailanschluss Außenwandkante (mit Schrank)

> 16 °C


Bauschäden durch Wärmebrücken, Thermografieaufnahmen

Quelle: Schulze Darupp Quelle: Energieinstitut Vorarlberg

3.3.5

Schimmelbefall in unsanierter Raumecke durch deutliche Wärmebrücke

Thermografieaufnahme zur Messung von Wärmebrücken, hier:

- Fensterrahmen

- Leitungsdurchdringung neben dem Fenster


Beurteilung Wärmebrücken, Schutzmaßnahmen Die Beurteilung von Wärmebrücken und die Wahl von Schutzmaßnahmen zur Verhinderung‏und/oder Minimierung von Wärmebrücken erfolgen aufgrund von:

– Langjähriger Erfahrung, Regeln der Technik -> Passivhaus: spezielles Know –Howerforderlich!

– Fachliteratur, Nachschlagewerke z.B. Wärmebrückenatlanten -> Passivhaus: bereits gemäß Passivhausanforderungen optimierte und berechnete Details.

– Rechnerische Untersuchungen (Wärmebrückenberechnungsprogramme).

:Passivhausbau‏ Höhere Anforderungen -> „gängige“ bautechnische Details in der Behandlung von‏Wärmebrücken generell neu zu bewerten!

3.3.6


Regeln zur Verringerung von Wärmebrückeneffekten:Vermeidungsregel‏

– Wo möglich, die dämmende Hülle nicht durchbrechen

:Durchstoßungsregel‏– Wenn eine unterbrochene Dämmschicht unvermeidbar ist, so sollte der

Wärmedurchgangswiderstand in der Dämmebene möglichst hoch sein. Also z.B. Verwendung von Porenbeton oder noch besser Holz statt Ziegel oder Stahlbeton.

:Anschlussregel‏– Dämmlagen an Bauteilanschlüssen lückenlos ineinander überführen – Anschluss in

der vollen Fläche.

:Geometrieregel‏– Kanten mit möglichst stumpfen Winkeln wählen.

<- Tipp: punktuelle Wärmebrücken sind i.a. weniger relevant als lineare Wärmebrücken‏lineare Durchdringungen auf statisch notwendige punktuelle Durchdringungen reduzieren.

3.3.7

Quelle: Passivhausinstitut, Protokollband 16 „Wärmebrückenfreies Konstruieren“ bzw. [Feist 1992]


Einberechnung von Wärmebrücken:Für jede ebene Fläche des Gebäudes gilt‏

L = U·A + Σψi·li + Σχj

– L .. Gesamtleitwert der ebenen Fläche [W/K]– ψ .. Lineare Wärmebrückenverlustkoeffizienten [W/mK]– χ .. Punktuelle Wärmebrückenverlustkoeffizienten [W/K]

Die Wärmebrückenverlustkoeffizienten geben bezogen auf die Länge‏ der Wärmebrücke (linearer Wärmebrückenverlustkoeffizient ψ) bzw. bezogen auf einen Punkt (punktueller Wärmebrückenverlustkoeffizient χ) den Wärmeverlust wieder, der zusätzlich zum Wärmeverlust durch die ebene Fläche ohne Berücksichtigung von Wärmebrücken auftritt.

3.3.8


Außenmaßbezogene Wärmebrücken-Bezug auf Außen‏ bzw. Innenabmessungen:

– Regelbauteil/Fläche wird mit Außenabmessungen bzw. Innenabmessungen berechnet.

– Wärmebrückenberechnung: zusätzlicher Wärmeverlust durch Wärmebrücke.

– Vorteil Innenbezug: Raumzuordnung möglich.– Vorteil Außenbezug: keine separate Berechnung

für Wand- und Deckeneinmündungen bei durchgehender Dämmebene!

:Passivhaus‏– Außenbezug -> bei gut gedämmten Anschlüssen

sind negative ψ-Werte möglich– Außenbezug der Regelflächen beinhaltet in erster

Näherung minimierte Wärmebrücken mit ψ < 0.01 W/mK.

Quelle: PHI, Protokollband 16

3.3.9


Schwachstellen der Gebäudehülle

Quelle: Passivhausliteratur

3.3.10

Fensteranschlüsse

Fenstersockel

Decke/Wand

Sonnenschutz-Einbindung

First/Shed Ortgang (Randhäuser)

Wand/Dach

Traufe

Lüftung undInstallationen

Befestigungen

Außenwand-Bodenplatte

LeitungsdurchführungenInnenwand-Bodenplatte


Passivhausanforderung: wärmebrückenfreies Konstruieren Bedingung für „wärmebrückenfreies‏Konstruieren“:

ψ(außenmaßbezogen)< 0.01 W/mK

– Beiträge der Wärmebrücken „vernachlässigbar gering“.

– Keine Gesamtberechnung über alle Wärmebrücken nötig.

– Wärmebrücken in der Berechnung der Regelflächen über Außenabmessungen enthalten.

.Separat: regelmäßige Wärmebrücken z.B‏Befestigungsanker für Dämmung oder Holzkonstruktion in Holzständerwand.

Quelle: Energieinstitut Vorarlberg

3.3.11

Dämmschicht (hellblau) durch

Betonplatteunterbrochen.

Wärmebrückenverlustkoeffizient 0,143 W/mKentspricht 1,20 m zusätzlicher Wandhöhe!

Dämmschicht innenseitig,

durchgehend.

Wärmebrückenverlustkoeffizient = -0,05 W/mK-> Kriterium ψ < 0.01 W/mK erfüllt!

Verbesserte Perimeterdämmung


Wärmebrückenfreies Konstruieren: die „Stiftregel“:Stiftregel‏

– Dämmschichten sind so zu planen, dass die gesamte Außenhülle im gezeichneten Maßstab mit einem Stift der Mindestdämmstärke (z.B. 25 cm entsprechend 2.5 mm Stiftstärke bei M = 1:100) innerhalb der Dämm-schichten umfahren werden kann.

:Geltungsbereich‏– Für alle Grundrisse und Schnitte.

:Unterschreitung der Stiftregel‏– Dämmwertverbesserung bzw.

Wärmebrückenberechnung nötig.

Tipp: Erstellen entsprechender Pläne bereits‏im Vorprojektstadium (durchgehende Dämm- und Luftdichtigkeitsebene!).

Quelle: Passivhausinstitut; C.Muss

3.3.12

… spezielle, kritische Stellen


Wärmebrücken in der Passivhauspraxis:Geometrische Wärmebrücken, z.B. Außenecke‏

– Bei guter Planung in den Regelflächen enthalten, wenn Außenmaßbezug verwendet wird, ψaußen – Werte oft kleiner 0 W/mK.

:Konstruktive Wärmebrücken‏– Durchdringungen– Auskragungen– Eindringungen– Rippen– Dämmstoffunterbrechungen– Anschlüsse, insbesondere Fenster und Türen

In der Planung zu reduzieren bzw. wenn nicht möglich, passivhaustaugliche Details‏verwenden! Stiftregel anwenden: die „Entdeckung“ der Wärmebrücke ist bereits der erste wichtige Schritt!

:Dämmstoffunterbrechungen in zusammengesetzten Schichten‏– In der U-Wertberechnung der Regelfläche zu berücksichtigen.

3.3.13


Zusammengesetzte Schichten - quasihomogene Schichten

Schichten aus mehreren Stoffen, die als homogen mit einer effektiven Wärmeleitfähigkeit‏betrachtet werden können -> auch bei ψ < 0.01 W/mK nicht vernachlässigbar, da immerwiederkehrend. Z.B. in U - Wert Berechnung zu berücksichtigen.

3.3.14

Quelle: PHI, Energieinstitut Vorarlberg

Konventionelle

Ständerwand:

ψ = 0.013 W/mK

U = 0.128 W/m²K

+ 20%, relevant!

Doppel T- oder

I – Träger:

Vernachlässigbare

Wärmebrücke bei

übl. Trägerabstand.

Boxträger:

ψ = 0.005 W/mK

U = 0.117 W/m²K

+ 9% über U-Wert

zu berücksichtigen!

:Beispiele‏– Holzständerwand

(siehe rechts).– Massivwand mit

Kerndämmung und Ankern.

– Stärkere Dämm-verdübelungen.

– Dach im Holzleichtbau.

Tipps: Durchdringungen‏statisch auf Minimum reduzieren, unter Metallankern druckfeste Kunststoffplättchen verwenden.


Fenstereinbau:Im Passivhausbau zu beachten‏

– Fenstereinbau in der Ebene der Dämmung.

– Überdämmung des Rahmens, wenn möglich.

– Einbausituation in der Regel zu berücksichtigen.

– Fenster, gesamt < 0.8 W/m²K– Fenster inkl. Einbau < 0.85 W/m²K

Quelle: PHI, Energieinstitut Vorarlberg

3.3.15

Anschluss: Fenster (Laibung/Sturz) an Außenwandwärmebrückenfreies Konstruieren:Wärmebrücken-verlustkoeffizient

ψ = -0.003 W/(mK)

Uw,eff = 0,79 W/(m²K)


Passivhaustaugliche Anschlüsse Ortgang und Kniestock:Ortgang, zu beachten‏

– Kein Hochzug der Seitenwände bis Unterkante Dach!

– Luftdichter Anschluss Dach Holzleichtbau an Massivbauwand i.b. auch in den Ecken.

– Möglichst geringer Holzanteil beim Auflager Decke.

3.3.16

Quelle Grafiken: PHI, Energieinstitut Vorarlberg

:Kniestock, zu beachten‏– Geringer Holzanteil

beim Auflager Decke.– Luftdichter Anschluss

Dach Kniestockbereich.– Durchgehende Dämm-

ebene (Stiftregel).


Passivhaustaugliches Sockeldetail:Zu beachten‏

– Dämmenden Spezialstein (Porenbeton, Ziegel statt Beton) verwenden oder – Dämmlage z.B. Foamglas einlegen oder– Unterbrechung Dämmebene konstruktiv vermeiden (z.B. Innendämmung Fußboden im

Holzleichtbau oder Statik über innenliegende Stützen).

Quelle: Energieinstitut Vorarlberg

3.3.17


Normen und Richtlinien, Literatur, Programme:Normen, Richtlinien‏

– EN ISO 10211-1: Wärmebrücken im Hochbau, Wärmeströme und Oberflächentemperaturen Teil 1: Allgemeine Berechnungsverfahren

– DIN 4108 Wärmeschutz im Hochbau– ÖNORM B 8110-2:

Wasserdampfdiffusion und Kondensationsschutz

– prEN ISO 14683: Wärmebrücken im Hochbau – Längenbezogener Wärmedurchgangskoeffizient –Vereinfachte Verfahren und Rechenwerte

– Passivhausprojektierungspaket PHPP

:Wärmebrückenberechnungsprogramme‏– WAEBRU– HEAT2/HEAT3/HEAT2R– FRAME– MATLAB– u.v.m. …

Detaillierte Auflistung am Markt erhältlicher‏Programme zur Berechnung von Wärme-brücken mit Angabe von Programmkosten und Programmkapazitäten siehe Passivhaus Protokollband 16 „Wärmebrückenfreies Konstruieren“.

3.3.18


Verringerung der Verluste der Gebäudehülle

3.4

Luftdichtheit


Luftdichtheit – warum?


3.4.1


Energieagentur NRW

Potenzielle Undichtheiten

Quelle: Energie und Umweltzentrum (EUZ)

3.4.3


Eine luftdichtende Hülle umfasst das gesamte beheizte Volumen.


3.4.4Luftdichtheit - Prinzipdarstellung


Luftdichtheit – Beispiel Anschluss Dach an Außenwand

Quelle: Passivhaus Institut Darmstadt CEPHEUS-Bericht Luftdichtheit

3.4.5


Quelle: Fa. pro clima

Luftdichtheit – Beispiel Anschluss Rohr an Dichtungsebene 3.4.6


Luftdichtheit – Grundkonzept im Massiv- und im Holzbau

Quelle: Myresjöhus (unten links), M. Ploss, Energieinstitut Vorarlberg

3.4.7


Abklebung der vorgefertigten Holzelemente


3.4.8


Ψa= - 0,054 W/(mK)



Ψa= - 0,055 W/(mK)


Abklebung der vorgefertigten Holzelemente


3.4.8 b



Ψa= - 0,026 W/(mK)



Luftdichtheit – Anschluss Fenster an Baukörper 3.4.9


Schwachstelle Elektroinstallation 3.4.10


Luftdichtheitstest


3.4.12


Luftdichtheitstest


3.4.13


Luftdichtheitstest

Quelle: M. Ploss

3.4.14


Übersicht Passivhaus Drucktestergebnisse(206 Projekte)

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

1 21 41 61 81 101 121 141 161 181 201Haus (fortlaufend)

Dru

ckte

stw

ert n

50 [h

-1]

PH-Grenzwert

Mittelwert n50 = 0.37 h-1

3.4.15


PH-Grenzwert

Wie dauerhaft ist die Luftdichtheit?


3.4.16



Wie dauerhaft ist die Luftdichtheit - Holzbau? 3.4.17


ÖNORM EN 13829 Wärmetechnisches Verhalten von GebäudenBestimmung der Luftdurchlässigkeit von Gebäuden

Feist, Wolfgang (Herausgeber):Arbeitskreis kostengünstige Passivhäuser Protokollband Nr. 2 – Wärmedämmung, Wärmebrücken, LuftdichtheitPassivhaus InstitutDarmstadt 1996

Informationsdienst Holz (Herausgeber)Das Passivhaus – Energie- Effizientes BauenDüsseldorf, 2002

Normen, Richtlinien, Quellen, weiterführende Literatur 3.4.18

Verringerung Der Verluste Der Gebäudehülle

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