BZBE Wärmedämmung und Wärmebrücken als Einstieg und Überblick
Werbung
BZBE Wärmedämmung und Wärmebrücken als Einstieg und Überblick 07.10.2015 Niels Lomer Leistungsspektrum Gebäudekonzepte Entwicklung nachhaltiger und zukunftsfähiger Gebäudekonzepte strömungs- und Raumklimasimulationen Bauphysik Wärme-, Feuchte-, Schall- und Brandschutz, instationäre Bauteilberechnungen, Bauschadensbegutachtung, Blower-Door Messungen, Wärmebrückenanalysen-Thermografie Energieberatung bafa Vorortberatungen, Gebäudepässe für Wohn- und Nicht-Wohngebäude, Gebäudebilanzierungen nach Din 18599 und Energiekostenoptimierung Lehmbau Beratung und Begleitung von Lehmbauprojekten localwarming berät, entwickelt, kommuniziert, realisiert und begleitet integral, interdisziplinär und projektspezifisch Überblick über den Vortrag Teil 1 Dämmsysteme • Wo geht es hin mit der Gebäudeenergetik und der Dämmtechnik • Beispiele zu konventionellen und anderen Dämmlösungen in der Bestandssanierung • Ökologische und sonstige Bewertungskriterien Teil 2 Wärmebrücken • Flächen dämmen kann jeder. Aber Anschlüsse lösen? • Alternative Betrachtung -Wellen-Wärmebrücken-ANALOGIE • Störungstheorie im EnEV-Hintergrund • Übersetzung in die Baustellenrealität • Zeit für FRAGEN Marschroute in der Gebäudeenergetik – wo geht`s hin? -Europäische Richtlinie über die Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden -EnEV 2009/ EnEV 2014/ EnEV2 016 … EnEV 2020 „Niedrigstenergiegebäude“ -Was heißt das? Passivhaus oder Effizienzhaus 40? -Bedarfe in Richtung 0 senken und den Rest möglichst regenerativ decken -Erzeugung von Freiheitsgraden bei der Auswahl der TGA-Lösungen Richtlinie 2010/31/EU Artikel 9 Definition „Ein Niedrigstenergiegebäude ist ein Gebäude, das eine sehr hohe ... Gesamtenergieeffizienz aufweist. Der fast bei Null liegende oder sehr geringe Energiebedarf sollte zu einem ganz wesentlichen Teil durch Energie aus erneuerbaren Quellen – einschließlich der Energie aus erneuerbaren Quellen, die am Standort oder in der Nähe erzeugt wird – gedeckt werden." Gebäudehülle – Bauteilstandards – Dämmstärken - HT` Passivhausansatz oder 45% unter Referenz-U-werten nach EnEV 2014 für Wohngebäude Außenwand U = 0,15 W/m²K (URef Wand = 0,28 W/m²K) Dach U = 0,12 W/m²K (URef Dach = 0,20 W/m²K) Bodenplatte U = 0,20 W/m²K (URef Bodpl = 0,35 W/m²K) Verglasung U = 0,80 W/m²K (URef Fenst = 1,30 W/m²K) Bilanz. Wärmebrückeneinfluss = 0 (Delta UWB = 0,5 W/m²K; DIN 4108) Beispiele für technische Mindestanforderungen bei geförderten Einzelmaßnahmen KfW (Stand Sept 2015) Beispiele für technische Mindestanforderungen bei geförderten Einzelmaßnahmen Stadt Freiburg (Stand März 2015) Im kommenden Jahr 2016 wird es eine weitere Verschärfung/Angleichung geben: EnEV 2016 Die Anforderungen an Neubauten haben die Anforderungen an Bestandssanierung im Schlepptau!! Wenn λ = 0,04 W/mK, dann 260 mm Dämmpaket an der Fassade und 340 mm im Dach. (Stichwort: bei kleinen Gebäuden tendenziell hochgehend in Richtung 300 mm und 400 mm, wegen der geringeren Energiebezugsfläche!) P Bitte kurz verweilen! Einige Berater biegen genau hier ab und nehmen die Ausfahrt „niedriger λ“ (WLG 035, 030 ….), um Dämmstärke einzusparen. Alle Naturfaserdämmsysteme und die meisten mineralischen Dämmsysteme sind bei ihrer Weiterfahrt nicht mehr dabei. Wir einigen uns aber darauf, dass die reine Wärmeleitfähigkeit alleine noch kein Nachhaltigkeitsgradmesser ist und fahren weiter. Bei der Entscheidungsfindung hinsichtlich möglicher und einsetzbarer Dämmstoffe und Dämmsysteme, gibt es keine industriell vorgefertigten Anworten! Was wirkt ein, auf die Dämmstoff Entscheidung im Bestand Mögliche Bauweisen im Gebäudebestand Massivbau, Holzbau, Stahlbau, Hybridbauweisen, Industriebau, Fertigteilbauweise, Grosstafelbauweise Einschalig oder mehrschalig, WDVS oder Dämmziegel, Fachwerkbauten mit innenliegender Dämmung, Kerndämmung oder Holzrahmenbau mit Gefachdämmung, Beton und MW mit Innendämmung, Sandwichelemente, etc. Beispiele und Bilder für Innendämmmaßnahmen Beispiele und Bilder Weitere Dämmstoff/ - system Entscheidungskriterien Architektur – Gestaltung Holzfassaden, Putzfassaden, hinterlüftet oder nicht hinterlüftet, etc. Beispiele und Bilder für Aussendämmungen hinterlüftet Beispiele und Bilder für Aussendämmungen verputzt Vielfältigste Materialauswahl für verputzbare Dämmplatten: -Mineralschaum/Kalkschaum -Mineralwolle/Steinwolle -Organische Hartschaumplatten EPS, XPS, PUR/PIR -Nachwachsende Rohstoffe HWF, Kork, Holzwolleleichtbauplatte Weitere Dämmstoff/ - system Entscheidungskriterien Baubehördliche Anforderungen, v.a. Brandschutz -konkrete Baustoffklassifizierungen und Feuerwiderstandsklassen Vollmineralische Lösung oder Brandriegel Weitere Dämmstoff/ - system Entscheidungskriterien Bauphysik Sonstige Sommerlicher Wärmeschutz, Schallschutz, Raumklima, Feuchteschutz, Schimmelprävention Spez. Wärmekapazität, Feder-Masse-Prinzip, Diffusionsfähigkeit, Kapillaraktivität, Alkalität Weitere Dämmstoff/ - system Entscheidungskriterien Bautechnik Sonstige Einbauort und konstruktive Anforderungen Zulassungsfrage, technische Umsetzbarkeit, erdberührt, luftberührt, Dämmung im Bodenaufbau, Steildachdämmung im Bestand, etc. Steildachdämmung im Bestand Weitere Dämmstoff/ - system Entscheidungskriterien Budget – Baukosten -Was darf die Maßnahme denn kosten? -Darf es auch etwas mehr kosten? -Sind denn die vermeintlich günstigen Lösungen wirklich günstig? Dämmung der obersten Geschossdecke Weitere Dämmstoff/ - system Entscheidungskriterien Vorgaben, Vorlieben und Befindlichkeiten -Konkrete gesetzte Baustoffentscheidungen -Präferenzbaustoffe des Bauherrn oder Objektplaners -Bauen für Allergiker Naturfaser-Dämmsysteme mit geringer Herstellenergie P Wechselwirkungen betrachten. Nahezu alle obigen Einzelkriterien stehen in einer unmittelbaren Korrelation zur fachgerechten Bautechnik und aber auch zur Wohngesundheit. Man könnte auch sagen, dass die Zielsetzung bautechnisch sinnvollen und gesunden Bauens (keiner will ja per se ungesund bauen) die obigen Einzelkriterien bereits mitprägt. Bei energetischen Sanierungsmaßnahmen heißt die Aufgabenstellung Entscheidungstransparenz herzustellen!! Wenn hinsichtlich möglichst vieler relevanter Entscheidungskriterien und nach Bearbeitung der abgeleiteten Fragen ein Baustoff eingesetzt wird, wird dieser ein substanzieller Teil des Bauwerks. In der Regel nicht sichtbar, von übergeordneter Bedeutung und langer technischer Lebensdauer! Wärmebrückendiskurs in der zukunftsfähigen Bestandssanierung Einleitung und thematischer Vorgriff Energetische Sanierungen und Dämmmaßnahmen im Bestand ohne Wärmebrückenverständnis, Wärmebrückenanalysen und Wärmebrückenplanung, sind weder -DIN-konform -noch schimmelpräventiv -noch Dämmstärken sparend -noch wirtschaftlich aber…..immer noch fürchterlicher Standard! slam über wärmebrücken ist so allerhand schon verfasst worden und es gibt eine menge lesenswertes zum nachlesen. im übrigen gibt es auch keine kältebrücken, außer vielleicht in der kältetechnik, weil wärme immer nur abfließt und kälte nicht rauf fließt slam wärmebrücken lassen sich orten, bewerten und berechnen , entschärfen oder eliminieren, minimieren und vermeiden. wärmebrücken „gehören durchgestrickt“ und durchkonstruiert, dargestellt und nachgewiesen. es gibt konvektive wärmebrücken, die eigentlich keine wärmebrücken sind, sondern luftleckagen. es gibt punktuelle, linienförmige, zweidimensionale und dreidimensionale. stoffliche, konstruktive und geometrische und es gibt "krasse“- und „hardcore“-wärmebrücken. eigentlich alles klar und dann wieder doch nicht. Jetzt ist der Kopf leer. Wellen-Wärmebrücken-ANALOGIE Wellen-Wärmebrücken-ANALOGIE Eine Wärmebrücke ist eine Störung, bildhaft physikalisch ähnlich einer Welle. Eine Welle ist eine sich räumlich ausbreitende Veränderung (Störung). Eine Wärmebrücke hat einen geometrischen Einflussbereich. Eine Welle transportiert Energie, jedoch keine Materie. Eine Wärmebrücke erzeugt einen erhöhten Wärmeabfluss und ist eingebunden in die dynamischen (zeitlich veränderlichen und hygrothermischen) Prozesse und Energieströme an einem Gebäude oder einer thermischen Systemgrenze. Eine Wärmebrücke ist also Teil dessen, erstmal, nicht mehr und nicht weniger. Wir berechnen den genauen Wärmeabfluss an Wärmebrücken, weil es die genauere „nichtpauschale“ Betrachtung ist und weil: -wir wirtschaftlicher dämmen können -wir schlanker dämmen können -wir Anschlüsse planen können -wir Bauschäden vermeiden wollen!! Aber erst nochmal zurück zur EnEV. In der EnEV-Bilanzierung wollen wir u.a. wissen, wie groß die Lüftungswärmeverluste sind und wie groß die Transmissionswärmeverluste sind, also die Verluste über die Gebäudehülle und deswegen müssen wir auch wissen wie groß die Verluste über die einzelnen Bauteile sind und ihre anteiligen Flächen und da diese Flächen Störungen haben, müssen wir auch wissen wie groß die zusätzlichen Verluste über diese Störungen sind. Und jetzt zur Störungstheorie im EnEV-Kontext • Die Störungstheorie ist ein Verfahren in der Physik. • Ein kompliziertes Problem wird idealisiert (Gebäudemodell). • Einflüsse (Wärmebrücken) werden ignoriert. • Reduktion bis auf ein Problem mit bekannter Lösung. • Danach werden die zuvor ignorierten Einflüsse als Störungen (Störgröße) wieder dem System hinzugefügt und eine Näherungslösung berechnet. Zu Beginn jeder Bilanzierung (EnEV-Berechnung), also auch jeder Gebäudepass-Bilanzierung steht immer die Frage Was möchte ich machen, wo will ich hin und was ich muss gezwungenermaßen machen? Dass heißt: Wichtig zu klären ist Zielsetzung im Gebäudekonzept Zielsetzung für den Gebäudestandard Mit welchem Wärmebrückenansatz komme ich ans Ziel „Ich brauche Spielmöglichkeiten“ Gebäudemodell, Flächen und Störungen Übereinkunft, dass es diverse Arten gibt, Wärmebrücken im EnEV-Nachweisverfahren zu bilanzieren, bzw. zu berücksichtigen • Pauschaler Aufschlag von UWB = 0,1 W/m²K (0,15 W/m²K bei Innendämmung). Auslaufmodell oder für Gebäudepässe im Bestand • Der pauschale Aufschlag von UWB = 0,05 W/m²K darf verwendet werden, wenn Wärmebrücken nach Beiblatt 2 oder gleichwertig Anwendung finden. • Alternativ kann der exakte Nachweis der vorhandenen Wärmebrücken durchgeführt werden, Psi-Wert-Berechnung Gesonderte Betrachtung Psi-Wert-Ansatz Egal für welchen Weg oder Ansatz ich mich entscheide, ich kann danach nicht einfach aufhören mir Gedanken zu machen, den ich muss dafür Sorge tragen, dass mindestens der Mindestwärmeschutz eingehalten wird und ich, oder jemand anderes muss dafür Sorge tragen, dass dieser Mindestwärmeschutz auch mindestens in die bauliche Realität übersetzt wird. Das heißt Qualität erzeugen. Fazit Es ist wichtig der Realität ins Auge zu blicken und anzurkennen, dass in der Sanierung in diesem Zusammenhang viel Vorort besprochen werden muss und sinnvollerweise „handwerklich“ entschieden wird. „Baubegleitung als Lösung auf der Baustelle“ Feststellung Die detaillierte Wärmebrückenberechnung über alle relevanten Anschlussdetails an einem Gebäude, ist auch im Bereich energetischer Gebäudesanierungen, die einzig zukunftsfähige Art und Weise -erstens niedrige Standards zu entwickeln -zweitens schon in der Planung Bauschäden vorzubeugen -und eine fundierte Arbeitsbasis zur Werkplanung zu liefern Beispiel 1 mit UWB = 0,1 W/m²K Beispiel 2 mit UWB = 0,05 W/m²K Beispiel 3 mit UWB = 0,1 W/m²K Beispiel 4 konsequent? Beispiel 5 Innenflanke statt Außenflanke Fazit Letztendlich funktioniert immer nur der „integrale Ansatz“! das Mitdenken der Realitätsbezug Als Bauherr sollten Sie diesbezüglich in der Lage sein, dem Planer und der ausführenden Firma Fragen zu stellen, wie und auf welche Art die Wärmebrücken in Ihrem Sanierungsbauvorhaben bearbeiten werden! die kleine Schlussanekdote ohne Wertung Wie man mit dem Häkchensetzen, sofort und unmittelbar auch finanzielle Zuschüsse direkt vom Projekt wegleiten oder integrieren kann! Quellen: -Wikipedia -Dämmwerk info
