Wärmeschutz - die neue DIN 4108 Bbl 2 - Lebensraum-Ziegel · 2019. 2. 27. · Bildquelle: Entwurf...

© Büro für Bauphysik 2019 1

Wärmeschutz - die neue DIN 4108 Bbl 2

Dipl.-Ing. Architekt Stefan Horschler

E-Mail: [email protected]

Fon 0511 69600-45

Fax 0511 69600-46


Dier neue DIN 4108 Beiblatt 2

Inhalte

1. Grundlagen

2. Übersicht der Beispiele

3. Zusammenfassung


Öffentlich-rechtliche Hauptanforderungen / Nachweise

grobe Übersicht EnEV / EEWärmeG als auch GEG

Anlass Folge

Neubau EnEV EEWärmeG

Errichten eines beheizten und/oder

gekühlten Gebäudes

a) NF < 50 m² U-Werte [ - ]

b) NF > 50 m²

- Wohngebäude QP, HT,Ref, SWS PA Qoutg

- Nichtwohngebäude QP, Um, SWS PA Qoutg

GEG


Nebenanforderung für Wohngebäude im GEG

Nebenanforderung Wohnungsbau (HT,Ref):

HT,Ref = S(Ui. Ai

. Fxi ) + HWB

Referenztechnik (U-Werte und Wärmebrücke)

Bauteile U-Wert

Außenwand (neu: einschließlich Einbauten, wie

Rollladenkästen), Geschossdecke gegen Außenluft0,28 W/(m2K) 0,12

Außenwand gegen Erdreich, Bodenplatte, Wände und

Decken zu unbeheizten Räumen0,35 W/(m2K) 0,10

Dach, oberste Geschossdecke, Wände zu Abseiten 0,20 W/(m2K) 0,18

Fenster, Fenstertüren 1,3 W/(m2K) 2 Scheiben

Dachflächenfenster 1,4 W/(m2K) 2 Scheiben

Lichtkuppeln 2,7 W/(m2K)

Außentüren 1,8 W/(m2K)

Wärmebrückenzuschlag DUWB *lBW = 0,035 W/(mK)0,05 W/(m2K)

Dämmschicht-

dicke in m*


Bemessungswerte der Wärmeleitfähigkeit und

Steinfestigkeiten und Wärmebrücken

HT = S(Ui. Ai

. Fx,i) + HWB + Sci.ni in W/K

HWB = DUWB. A in W/K oder

HWB = S(Yi.li) in W/K


Führung des Gleichwertigkeitsnachweises

a) Bei der Möglichkeit einer

eindeutigen Zuordnung des

konstruktiven Grundprinzips

und bei Vorliegen der

Übereinstimmung der

beschriebenen Bauteil-

abmessungen und

Baustoffeigenschaften ist eine

Gleichwertigkeit gegeben.

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Gleichwertigkeitsnachweis

Der Gleichwertigkeitsnachweis kann bildlich oder rechnerisch erfolgen.


Bemessungswerte der verwendeten Materialien

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Rechnerischer Gleichwertigkeitsnachweis, wegen

fehlender Übereinstimmung

YRef. ≤ 0,37 W/(mK)

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Rechnerischer Gleichwertigkeitsnachweis

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Außenwand:

lB = 0,040 W/(mK); d = 0,12 m

Sohlplatte:

lB = 0,040 W/(mK); d = 0,02 m

lB = 0,035 W/(mK); d = 0,10 m YRef. ≤ 0,37 W/(mK)

Bildquelle: Entwurf DIN 4108 Bbl 2


Randdaten zur Berechnung von Wärmebrücken gemäß

DIN 4108 Bbl 2

Hinweise zu Bauteilanschlüssen

Für die Beziehung zwischen Temperaturkorrekturfaktor F und

Temperaturfaktor f gilt: F = 1 − f.

Temperaturfaktor f Temperatur

in Kelvin in °C

Innenluft: 1 0 20

Außenluft: 0 1 -5

Sohlplatte, Perimeter: 0,4 0,6 5

Mittelwand, Sohlplatte: 0,6 0,4 10

unbeheizter Keller: 0,6 0,4 10

unbeheizter Dachraum: 0,2 0,8 0

Randbedingungen für Gleichwertigkeitsberechnungen

Temperaturkorrekur-

faktor FX


Rechnerischer Gleichwertigkeitsnachweis

YRef. ≤ 0,37 W/(mK) Yvorh = 0,41 W/(mK)

Ausführung nicht gleichwertig zum Planungs- und

Ausführungsbeispiel der DIN 4108 Bbl 2



Folgen für den rechnerischen Nachweis nach

DIN V 18599-2 : 2018-09

YRef. ≤ 0,37 W/(mK) Yvorh = 0,41 W/(mK)


Die Verschlechterung kann berücksichtigt werden: ΔUWB,corr.=S(DΨili)/A+DUWB

Folgen für EFH: DΨ = 0,41 – 0,37; DΨ = 0,04 W/(mK); l = 40 m; A = 490 m²

DΨili/A = 0,003 W/(m²K); ΔUWB= 0,003 + 0,05; ΔUWB,corr = 0,053 W/(m²K)



Inhalte

1. Grundlagen


3. Zusammenfassung


Planungsbeispiele der DIN 4108 Bbl 2

1. Kellerboden

2. Bodenplatte auf Erdreich

3. Kellerwandeinbindungen

4. Kellerdecke

5. Tiefgaragendecke

6. Innenwände

7. Terrassentür zu unbeheiztem Keller

8. Geschossdecke

9. Auskragende Geschossdecke

10. Auskragende Geschossdecke –

zurückspringendes Geschoss

11. Balkonplatte

12. Fensterbrüstung

13. Fensterlaibung

14. Fenstersturz


Übersicht Planungsbeispiele der DIN 4108 Bbl 2

15. Rollladenkasten

16. Aufsatz- und Vorsatzelemente

17. Giebelwand

18. Ortgang

19. Flachdach

20. Pfettendach

21. Sparrendach

22. Pultdach

23. Gaube

24. Dachflächenfenster

25. Lichtkuppeln

26. First

27. Pfosten-Riegel

Ausweitung der Beispiele auf rund 392 Anschlüsse – Stand 10-2018.


Wandbildner nach DIN 4108 Bbl 2

Außenwandanschlüsse differenziert nach:

3

4

5

6 2,3 W/(mK)

© Büro für Bauphysik 2019

DIN V 18599-2 und DIN 4108 Bbl 2: Kellerdecke

innengedämmt, Außenwand außengedämmt,

Keller unbeheizt

Kategorie A: DUWB = 0,05 W/(m²K) Kategorie B: DUWB = 0,03 W/(m²K)

Y < 0,15 W/(mK)

Kategorie B

17

Kategorie A

Y < 0,31 W/(mK)

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Außenwandanschluss aus Stahlbeton an Sohlplatte

c Alternativ sind auch konstruktive Lösungen, z.B. im Stahlbetonbau möglich, wenn

deren energetische und thermische Gleichwertigkeit nachgewiesen ist.


Beispiele mit Stahlbeton

8 cm XPS,lB = 0,035 W/(mK)

Stahlbeton

Barakat & Doering Ingenieure, Waldstr. 36, 30163 Hannover, [email protected]


Beispiele mit Stahlbeton

14,8 °C

Kategorie A: Y < 0,37 W/(mK) Kategorie B: Y < 0,17 W/(mK)

Kategorie A: 1,1 m Stahlbeton + 2 x 0,34 m Dämmung: Y = 0,30 W/(mK)

Kategorie B: 2 x 0,20 m Stahlbeton + 1,38 m Dämmung: Y = 0,15 W/(mK)

Sockeldämmung:

h = 25 cm


DIN 4108-2: Mindestwärmeschutz im Bereich von

Wärmebrücken - Ecke

4


Monolithische Außenwand an Tiefgarage

Kategorie B:Ψ < -0,04 W/(mK)

Tiefgarage

14

Tiefgarage

qsi = 15,1 °C


qsi = 12,8 °C

Tiefgarage


Randbedingungen für Konformitätsberechnungen

Yref,Ers bei Berechnung mittels

Ersatzmaske oder…Yref,det

Korrekturen von qsi bei Ersatzmaske in °C

Brüstung Leibung Sturz

Holz / KST -1,5 -0,5 -0,5

Metall -0,5 -3,0 -3,0



Entwurf zu DIN 4108 Bbl 2

Kategorie A: Ψref,Ers < 0,08 W/(mK)

Ψref,det ≤ 0,18 W/(mK)

Bildquelle: Entwurf DIN 4108 Bbl2

− Überdämmung ≥ 3 cm (inklusive 1 cm Fuge)

− gilt auch für Fenster mit Führungsschienen

− Lagefaktor

Kategorie B: Ψref,Ers < 0,02 W/(mK)


Bild

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DIN

41

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Wärme- und feuchtetechnische Funktionssicherheit

Kategorie A:

Y-Wert = 0,046 W/(mK)

qsi = 18,1 °C

Kategorie B:

Y-Wert = 0,011 W/(mK)

qsi = 18,5 °C


Kosten-Nutzen-Verhältnis: Kategorie A zu B

DQ = l . DY . FGt: DQ = (1,23 + 1,48) . 2 . 0,035 . 78; DQ = 14,8 kWh/a

mit: 0,10 €/kWhGas ergibt sich: 1,50 € Kostenersparnis pro Fenster und Jahr


Anspruch und Wirklichkeit


Außenwand mit WDVS mit und ohne Rollladen

Kategorie B

Einbaurollladenkasten

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Kategorie A: Ψref,Ers < 0,14 W/(mK)



Entwurf zu DIN 4108 Bbl 2

Fensteranschluss seitlich an monolithische Außenwand

Fensterlage gilt für Achsmaß

(Mitte) des Blendrahmens im

mittleren Drittel der

Massivwand

gilt auch für Fenster mit

Führungsschienen (direkt auf

dem Blendrahmen befestigte

Führungsschienen dürfen die

Außenkante des Blendrah-

mens nicht überschreiten)

gilt für alle Blendrahmenlagen

vom mittleren Drittel außen

bis mittleren Drittel innenBildquelle: Entwurf DIN 4108 Bbl 2




Geschossdecke an monolithische Außenwand

Bildquelle: Entwurf DIN 4108 Bbl 2 Y = 0,06 W/(mK)

Ohne Anlegemörtel und mit Deckenrandschale

qsi = 17,9 °C

Kategorie B: Ψ < 0,12 W/(mK)


Geschossdecke an monolithische Außenwand

Kategorie B: Ψ < 0,12 W/(mK)

Y = 0,08 W/(mK)

mit besserem Mörtel

qsi = 17,7 °C

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Mit Anlegemörtel und mit Deckenrandschale

Y = 0,15 W/(mK)

mit Normalmörtel

qsi = 16,9 °C


Fensteranschluss oben an monolithische Außenwand

qsi = 17,1 °C

Y = 0,12 W/(mK)

Anlegemörtel:

lB = 0,21 W/(mK)



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Monolithische Außenwand an Balkon

Kategorie A

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Ψ < 0,22 W/(mK) Ψ < 0,17 W/(mK)

Kategorie B


Thermische Trennungen: linienförmiger Isokorb vers.

punktförmige thermische Trennung – gleichwertig?

lB = 1,3 W/(mK)


Giebelwand an Kehlbalkendach

Ψ = 0,42 W/(mK)

qsi = 12,6 °C

Kategorie A: ΨRef < 0,35 W/(mK)

DIN 4108-2: Ohne zusätzliche Wärmedämmmaßnahmen sind auskragende

Balkonplatten, Attiken, freistehende Stützen sowie Wände mit l > 0,5 W/(mK), die

in den ungedämmten Dachbereich oder ins Freie ragen, unzulässig.


Maßnahmen zur Minimierung der stofflich-

geometrischen Wärmebrücke

Flankierende Dämmung:

d > 5 cm ; h > 50 cm

Kategorie B: ΨRef < 0,24 W/(mK)Kategorie B: ΨRef < 0,23 W/(mK)

lBW < 0,33 W/(mK)

Thermische Trennung


Giebelwand an Kehlbalkendach

qsi = 15,5 °C

qsi = 16,2 °C

lB = 0,18 W/(mK) Ψ = 0,09 W/(mK)

Kategorie B: ΨRef < 0,23 W/(mK)


Entwurf zu DIN 4108 Bbl 2: 4.4 Vorrausetzungen für die

Vernachlässigung von Wärmebrückenverlusten

Es sind alle linienförmigen Wärmebrücken zu berücksichtigen. Hierzu

zählen alle geometrischen und stofflichen oder materialbedingten sowie

konstruktiven Wärmebrücken. Bei der energetischen Betrachtung

können, sofern der Mindestwärmeschutz nach DIN 4108-2 [1]

eingehalten ist, folgende Anschlusssituationen vernachlässigt werden:

⎯ kleinflächige Querschnittsänderungen in der wärmetauschenden

Hüllfläche z. B. durch Steckdosen und Leitungsschlitze, Briefkästen

etc.;




⎯ Durchdringungen, wie z. B. Holzsparren, Pfetten durch Dämmungen

oder durch monolithische Außenwände;

⎯ Lüftungsrohre, Lüftungsschächte und Abgasanlagen werden auf

Grund ihrer komplexen Wirkungsweise nicht berücksichtigt;




⎯ einzeln auftretende Anschlüsse wie z. B. Haustür, Kellertür, Tür zum

unbeheizten Dachraum, Dachlukenklappe, Vordach über Haustür

Laubengang:

Bagatelle?


MFH: Stellschraube Wärmebrücke

Brennwertkessel + Solaranlage für WW (anlagentech. Standardwerte)

Status-Quo:

Außenwand:

49 cm (0,07) oder

17,5 KS+24 cm

(0,035)

Fenster:

Uw

= 0,8 W/(m²K)

Dach:

28 cm (0,035)

Sohlplatte:

14 cm (0,035)

Wärmebrücke:

DUWB = 0,05 W/(m²K)

1. Optimierung:

Außenwand:

42,5 cm (0,08) oder

17,5 KS+18 cm

(0,035)

Fenster:

Uw

= 0,8 W/(m²K)

Dach:

28 cm (0,035)

Sohlplatte:

14 cm (0,035)

Wärmebrücke:

DUWB = 0,03 W/(m²K)

2. Optimierung:

Außenwand:

42,5 cm (0,08) oder

17,5 KS+18 cm

(0,035)

Fenster:

Uw

= 0,9 W/(m²K)

Dach:

22 cm (0,035)

Sohlplatte:

14 cm (0,035)

Wärmebrücke:

DUWB = 0,01 W/(m²K)

Gebäudedichtheit: erfolgreiche Messung



Inhalte

1. Grundlagen


3. Zusammenfassung


Zusammenfassung

• Gebäudeenergiegesetz soll 2019 in Kraft treten und wird vsl. das neue Beiblatt 2 in Bezug nehmen

• die KfW beabsichtigt dies bereits nach Veröffentlichung (vsl. 05/2019)

• eine Vielzahl neuer Anschlüsse (Vervierfachung der Gesamtbeispiele)

• zwei Kategorien (A und B) und für die Energiebilanz zwei Wärmebrückenzuschläge → DIN V 18599-2

• für jedes Planungs- und Ausführungsbeispiel werden für eine Konformitätsberechnung die Rechenrandbedingungen genannt

• Erweiterung der Bagatellregelungen und

• Zusammenfassung der Rechenrandbedingungen für einendetaillierten Wärmebrückennachweis


Seminarunterlagen

Die vorliegenden Unterlagen wurden nach bestem Wissen und mit größtmöglicher Sorgfalt zusammengestellt. Da Fehler jedoch nie auszuschließen sind, kann keine Gewähr für Vollständigkeit und Richtigkeit der Angaben übernommen werden. Insbesondere die Fortschreibung technischer Bestimmungen, Normen kann zu Unterschieden gegenüber den vorliegenden Unterlagen führen.

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