Download - Vieweg Handbuch Bauphysik 1

Wolfgang M.Willems

Kai Schild

Simone Dinter

ViewegHandbuch BauphysikTeil 1

Aus dem Programm

vieweg

Sichtbeton-Planungvon J. Schulz

Architektur der Bauschädenvon J. Schulz

Vieweg Handbuch Bauphysik Teil 1von W. M. Willems, S. Dinter und K. Schild

Vieweg Handbuch Bauphysik Teil 2von W. M. Willems, S. Dinter und K. Schild

Bausanierungvon M. Stahr (Hrsg.)

Estrichevon H. Timm

Bauentwurfslehrevon E. Neufert

Hinzunehmende Unregelmäßigkeitenvon R. Oswald und R. Abel

Bauwesen

Wolfgang M. Willems Kai SchildSimone Dinter

Vieweg HandbuchBauphysik Teil1Wärme- und Feuchteschutz, Behaglichkeit, Lüftung

Mit 246 Abbildungen und 223 Tabellen

Bibliografische Information Der Deutschen Nationalbibliothek

Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der

Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über

<http://dnb.d-nb.de> abrufbar.

1. Auflage August 2006

Alle Rechte vorbehalten

© Friedr. Vieweg & Sohn Verlag | GWV Fachverlage GmbH, Wiesbaden 2006

Lektorat: Günter Schulz / Karina Danulat

Der Vieweg Verlag ist ein Unternehmen von Springer Science+Business Media

www.vieweg.de

Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt.

Jede Verwertung außerhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes

ist ohne Zustimmung des Verlages unzulässig und strafbar. Das gilt insbe-

sondere für Vervielfältigungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und

die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen.

Umschlaggestaltung: Ulrike Weigel, www.CorporateDesignGroup.de

Druck und buchbinderische Verarbeitung: Wilhelm & Adam, Heusenstamm

Gedruckt auf säurefreiem und chlorfrei gebleichtem Papier.

Printed in Germany

ISBN-10 3-528-03982-5

ISBN-13 978-3-528-03982-2

Vorwort

Nun ist es also vollbracht! Nach mehr als eineinhalb Jahren der Bearbeitung und nach-dem dieses Buch zeitweise zum unfreiwilligen Mittelpunkt unseres Lebens wurde, liegt nun ein Werk vor, welches mit etwa 1200 Seiten Umfang in zwei Teilen sicherlich ohne Übertreibung als das umfangreichste Buch zum Thema Bauphysik bezeichnet werden darf.

Das Fachgebiet der Bauphysik hat sich in weniger als 20 Jahren von einem kleinen übersichtlichen Arbeitsbereich zu einem nahezu unüberschaubaren und in einigen Bereichen sicherlich auch übernormten Fachgebiet gewandelt. Um so wichtiger ist es, das es einen Platz gibt, an dem der bauphysikalisch tätige Praktiker Hilfe für seine tägliche Arbeit erwarten kann. Diesen Platz will dieses Buch einnehmen. Hintergrün-de und Verfahren werden erläutert und durch Beispiele und Ablaufschemata greifbar gemacht. Umfangreiche Kennwertsammlungen zu Bauausführungen, Baustoffen und Bauprodukten geben in vielen Fällen ausreichend Hinweise für die fallbezogene Pro-blemlösung. Dieses Buch wendet sich daher sowohl an Ingenieure, Architekten sowie an Energieberater als auch an Studenten der entsprechenden Fachrichtungen: Eben an alle, die sich mit dem Fachgebiet Bauphysik vertieft beschäftigen müssen oder wollen.

Ein solches Buch kann nicht ohne die Hilfe vieler Beteiligter gelingen. Daher sei an dieser Stelle zunächst Frau Dipl.-Ing. Diana Stricker für unzählige Recherchen, die Bearbeitung des Wörterbuches und des Stichwortregisters gedankt. Des Weiteren geht unser Dank an Frau cand. ing. Susanne Spliesgardt, Frau cand. ing. Antje Gerhardt, Frau Jennifer Bausch, Frau Stefanie Blanke, Frau Julia Rottländer und Frau Irina Krawtschenko. Die Fülle an Abbildungen wäre ohne ihre zeichnerische Gabe nicht realisierbar gewesen. Nicht vergessen werden soll auch unser Dank an Herrn Dr.-Ing. Stefan Völkner für seine Anregungen und Korrekturen sowie an Herrn Dipl.-Ing. Rolf Stricker für seine Hilfe bei der Bearbeitung der Wörterbuches.Ein ganz besonderer Dank gebührt selbstverständlich unseren Familien, die in letzter Zeit nicht immer die ihnen zustehende Aufmerksamkeit bekommen konnten. Vielen Dank also Susanne, Julian, Bianca und Ralf!

Ein derart umfangreiches Werk wird realistischer Weise, auch trotz größter Bemühun-gen, nicht umfassend und fehlerfrei sein. Daher bitten wir Sie, unsere Leser, darum, uns Anregungen, Kritik und Fehler mitzuteilen, auf dass wir diese in einer zweiten Auflage berücksichtigen können.

Mai 2006

Wolfgang WillemsKai SchildSimone Dinter

Inhaltsverzeichnis

TEIL 1

1 Grundbegriffe und Berechnungshilfen

1.1 Einheiten-Umrechnungstafel ............................................................. 1.11.1.1 Länge .................................................................................................... 1.11.1.2 Fläche ................................................................................................... 1.11.1.3 Volumen ................................................................................................ 1.11.1.4 Masse ................................................................................................... 1.21.1.5 Zeit ........................................................................................................ 1.21.1.6 Kraft ...................................................................................................... 1.21.1.7 Spannung .............................................................................................. 1.31.1.8 Druck ..................................................................................................... 1.31.1.9 Arbeit ..................................................................................................... 1.31.1.10 Leistung ................................................................................................ 1.41.1.11 Wärmeleitfähigkeit ................................................................................ 1.41.1.12 Spezifische Wärmekapazität ................................................................. 1.41.1.13 Wärmedurchgangskoeffizient ............................................................... 1.51.1.14 Wärmestromdichte ................................................................................ 1.5

1.2 Griechisches Alphabet ....................................................................... 1.6

1.3 Mathematische Grundlagen ............................................................... 1.71.3.1 Geometrie ............................................................................................. 1.7

Flächenberechnung .............................................................................. 1.7Volumenberechnung ........................................................................... 1.10

1.3.2 Rechenregeln .................................................................................... 1.14Potenzen ............................................................................................. 1.14Wurzeln ............................................................................................... 1.14Logarithmen ........................................................................................ 1.15Quadratische Gleichung ..................................................................... 1.15

1.3.3 Trigonometrie ...................................................................................... 1.15

1.4 Wärmedämmstoffe ............................................................................ 1.161.4.1 Allgemeines ........................................................................................ 1.161.4.2 Anwendungstypen / -gebiete .............................................................. 1.18 1.4.3 Kennwerte am Markt verfügbarer Wärmedämmstoffe ........................ 1.201.4.4 Verzeichnis der Wärmedämmstoff-Hersteller ...................................... 1.35

1.5 Wärme- und feuchteschutztechnische Kennwerte ........................ 1.471.5.1 Putze, Mörtel, Asphalt und Estriche .................................................... 1.471.5.2 Beton ................................................................................................... 1.481.5.3 Bauplatten ........................................................................................... 1.501.5.4 Mauerwerk aus Klinkern und Ziegeln .................................................. 1.511.5.5 Mauerwerk aus Kalksandsteinen, Hüttensteinen und Porenbeton-Plansteinen ...................................................................... 1.55

1.5.6 Mauerwerk aus Betonsteinen ............................................................. 1.561.5.7 Wärmedämmstoffe .............................................................................. 1.591.5.8 Holz und Holzwerkstoffe ..................................................................... 1.631.5.9 Fußbodenbeläge, Abdichtstoffe, Dachbahnen, Folien ........................ 1.641.5.10 Lose Schüttungen ............................................................................... 1.651.5.11 Glas, Natursteine ................................................................................ 1.651.5.12 Lehmbaustoffe .................................................................................... 1.661.5.13 Metalle ................................................................................................ 1.661.5.14 Böden .................................................................................................. 1.671.5.15 Gase ................................................................................................... 1.671.5.16 Gummi, Massive Kunststoffe .............................................................. 1.681.5.17 Wasser, Eis, Schnee ........................................................................... 1.69

1.6 Wärme- und schalltechnische Kennwerte für Verglasungen........ 1.69

1.7 Formularvorlagen für Berechnungen nach EnEV .......................... 1.85EnEV-Nachweis nach dem Periodenbilanzverfahren .......................... 1.85

Anlagenbewertung gemäß DIN 4701-10 im Tabellenverfahren .......... 1.87Energiebedarfsausweis ...................................................................... 1.91Wärmebedarfsausweis ...................................................................... 1.93

1.8 Literatur ............................................................................................. 1.94

2 Wärmeschutz

2.1 Physikalische Größen, Formelzeichen, Einheiten ........................... 2.1

2.2 Wärmeschutztechnische Begriffe ..................................................... 2.32.2.1 Rohdichte .............................................................................................. 2.32.2.2 Wärmeleitfähigkeit ................................................................................ 2.32.2.3 Spezifische Wärmekapazität ................................................................. 2.42.2.4 Temperaturleitzahl ................................................................................. 2.52.2.5 Wärmeeindringkoeffizient ..................................................................... 2.52.2.6 Wärmestrom .......................................................................................... 2.62.2.7 Wärmestromdichte ................................................................................ 2.62.2.8 Wärmeübergangswiderstand ................................................................ 2.72.2.9 Wärmedurchlasswiderstand ................................................................ 2.10

Wärmedurchlasswiderstand für eine Baustoffschicht ......................... 2.10Wärmedurchlasswiderstand für eine Luftschicht ................................ 2.11Wärmedurchlasswiderstand für einen Luftraum ................................. 2.14Wärmedurchlasswiderstand unbeheizter Räume ............................... 2.14

2.2.10 Wärmedurchgangswiderstand ............................................................ 2.152.2.11 Wärmedurchgangskoeffizient für opake Bauteile ............................... 2.21

Korrektur des U-Wertes bei Luftspalten im Bauteil ............................. 2.21Korrektur des U-Wertes bei Durchdringung der Dämmschicht

durch Befestigungsteile ...................................................................... 2.21

Korrektur des U-Wertes durch Niederschlag auf Umkehrdächern ..... 2.23Berechnung des U-Wertes für Bauteile mit keilförmigen Schichten .... 2.24Berechnung des U-Wertes für zweischalige Dach- und

Wandaufbauten im Stahlleichtbau ..................................................... 2.25Berechnung des U-Wertes für Sandwichelemente

gemäß prEN 14509 ............................................................................ 2.352.2.12 Wärmedurchgangskoeffizient für Fenster ........................................... 2.37

Wärmedurchgangskoeffizient der Verglasung .................................... 2.37Wärmedurchgangskoeffizient des Rahmens ...................................... 2.38Wärmedurchgangskoeffizient des Fensters ........................................ 2.38

2.3 Bestimmung von Temperaturverteilungen ..................................... 2.442.3.1 Stationäre Randbedingungen ............................................................. 2.44

Rechnerisches Verfahren .................................................................... 2.44Graphisches Verfahren ....................................................................... 2.44Beispiele für Temperaturverläufe in verschiedenen

Außenwandkonstruktionen ................................................................. 2.452.3.2 Instationäre Randbedingungen ........................................................... 2.46

Graphisches Differenzenverfahren nach Binder/Schmidt ................... 2.47

2.4 Wärmebilanzen .................................................................................. 2.512.4.1 Einführung ........................................................................................... 2.512.4.2 Netzwerk-Verfahren ............................................................................ 2.51

2.5 Wärmebrücken .................................................................................. 2.582.5.1 Einführung in die Thematik ................................................................ .2.58

Definition nach DIN EN ISO 10211-1 ................................................. 2.58Konstruktiv bedingte Wärmebrücken / stoffbedingte Wärmebrücken . 2.58Geometrisch bedingte Wärmebrücken / formbedingte Wärmebrücke 2.58Mischformen ....................................................................................... 2.58Lüftungs- und umgebungsbedingte „Wärmebrücken“ ......................... 2.59Auswirkungen von Wärmebrücken ..................................................... 2.59

2.5.2 Rechnerische Untersuchung von Wärmebrücken .............................. 2.61Randbedingungen gemäß DIN EN ISO 10 211-1 .............................. 2.62Validierungsbeispiele nach DIN EN ISO 10 211-1 ............................. 2.63Randbedingungen gemäß DIN 4108, Beiblatt 2 ................................ 2.64Ermittlung des längenbezogenen Wärmedurchgangskoeffizienten ... 2.67Ermittlung des punktbezogenen Wärmedurchgangskoeffizienten ...... 2.70Wärmebrückenkataloge ...................................................................... 2.71

2.5.3 Sanierung von Wärmebrücken durch Beheizung ............................... 2.72Passive Beheizung.............................................................................. 2.72Aktive Beheizung ................................................................................ 2.74

2.6 Mindestanforderungen an den Wärmeschutz im Winter ............... 2.742.6.1 Bautechnische Maßnahmen für eine energiesparende Bauweise ...... 2.742.6.2 Anforderungen an ein- und mehrschichtige schwere opake Massivbauteile .................................................................................... 2.74

2.6.3 Anforderungen an leichte opake Außenbauteile, Rahmen- und Skelettbauarten ............................................................ 2.762.6.4 Anforderungen für Gebäude mit niedrigen Innentemperaturen .......... 2.762.6.5 Anforderungen im Bereich von Wärmebrücken .................................. 2.762.6.6 Anforderungen an Fenster, Fenstertüren und Türen ........................... 2.77

2.7 Energiesparender Wärmeschutz – Energieeinsparverordnung ... 2.772.7.1 Einleitung ............................................................................................ 2.772.7.2 Geltungsbereich der EnEV ................................................................. 2.792.7.3 Bezugsgrößen und Anforderungen für Neubauten ............................. 2.792.7.4 Bezugsgrößen und Anforderungen für Änderungen an bestehenden Gebäude und Anlagen sowie für Gebäude mit geringem Volumen .... 2.812.7.5 Struktur der Nachweisverfahren für Neubauten .................................. 2.85

Verfahren für Gebäude mit niedrigen Innentemperaturen .................. 2.85 Vereinfachtes Verfahren für Wohngebäude mit einen

Fensterflächenanteil < 30 % (Periodenbilanzverfahren) ..................... 2.85Detailliertes Verfahren (Monatsbilanzverfahren) ................................. 2.85

2.7.6 Ermittlung der Eingangsgrößen .......................................................... 2.88Wärmeübertragende Umfassungsfläche ............................................ 2.88Bruttovolumen ..................................................................................... 2.90Wärmedurchgangskoeffizienten ......................................................... 2.90

2.7.7 Tabellen zur Ermittlung der Wärmeverluste und -gewinne .................. 2.91Transmissionswärmeverlust ............................................................... 2.91Lüftungswärmeverlust ......................................................................... 2.91Solare Wärmegewinne ........................................................................ 2.91Interne Wärmegewinne ....................................................................... 2.91

2.7.8 Planungshilfen zur Optimierung solarer Wärmegewinne .................. 2.102solare Gewinne über transparente Bauteile ...................................... 2.102solare Gewinne über unbeheizte Glasvorbauten .............................. 2.102solare Gewinne über opake Bauteile ................................................ 2.102

2.7.9 Ermittlung des Ausnutzungsgrades der solaren und internen Gewinne ............................................................................................ 2.1082.7.10 Ermittlung der Anlagenaufwandszahl ............................................... 2.108

1. Möglichkeit (Regelverfahren) ........................................................ 2.1092. Möglichkeit (Monatsbilanzverfahren mit Berücksichtigung

der Wärmerückgewinnung) ............................................................... 2.1093. Möglichkeit (Berechnung mit korrigierter Anlagenaufwandszahl) . 2.110Diagrammverfahren .......................................................................... 2.111Tabellenverfahren .............................................................................. 2.111

2.7.11 Berechnungsbeispiel: Wohnhaus gemäß vereinfachtem Verfahren . 2.1132.7.12 Ausblick auf zukünftige Nachweiskonzepte ...................................... 2.125

EU-Richtlinie „Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden“ (EPBD) ...... 2.125Energieeinsparverordnung 2006 (EnEV 2006) ................................. 2.127Gebäude-Energiepass ...................................................................... 2.128DIN V 18 599 „Energetische Bewertung von Gebäuden“ ................. 2.132

2.8 Wärmeübertragung über das Erdreich ......................................... 2.1352.8.1 Einführung ......................................................................................... 2.135

Wärmebrücken am Wand-Bodenplatten-Anschluss ......................... 2.137Einfluss des Grundwassers .............................................................. 2.138

2.8.2 Wärmeverluste über erdberührte Bodenplatten (nicht unterkellert) .. 2.1402.8.3 Wärmeverluste über aufgeständerte Bodenplatten (Kriechkeller) .... 2.1412.8.4 Wärmeverluste bei beheiztem Keller ................................................ 2.1422.8.5 Wärmeverluste bei unbeheiztem oder teilweise beheiztem Keller .... 2.143

2.9 Sommerlicher Wärmeschutz .......................................................... 2.1442.9.1 Einführung ......................................................................................... 2.1442.9.2 Nachweis des sommerlichen Wärmeschutzes nach DIN 4108-2 .... 2.144

Sonneneintragskennwert .................................................................. 2.146Zulässiger Sonneneintragskennwert ................................................. 2.148

2.9.3 Beschreibung der Einflussfaktoren im Nachweisverfahren nach DIN 4108-2 ............................................................................... 2.149

Gesamtenergiedurchlassgrad der Verglasung .................................. 2.149Sonnenschutz der transparenten Außenbauteile .............................. 2.150Flächenanteil der transparenten Außenbauteile ............................... 2.152Orientierung der transparenten Außenbauteile ................................. 2.152Neigungswinkel zur Senkrechten bei transparenten Außenbauteilen2.154Art und Intensität der Raumlüftung ................................................... 2.154Wärmespeicherfähigkeit der raumumschließenden Bauteile ............ 2.155Raumgeometrie ................................................................................ 2.159

2.9.4 Berechnungsbeispiel: Eckzimmer, Süd-West-Orientierung ............... 2.1602.9.5 Temperaturamplitudenverhältnis und Phasenverschiebung ............. 2.162

2.10 Literatur ........................................................................................... 2.166

T Farbtafeln

3 Wärmebrückenkatalog zu DIN 4108 Beiblatt 2 (01.04)

3.1 Allgemeines ......................................................................................... 3.13.1.1 Berücksichtigung von Wärmebrücken beim EnEV-Nachweis ............... 3.13.1.2 Grundsätzliches zu DIN 4108, Bbl. 2 (01.04) ........................................ 3.2

Zweischalige Konstruktionen ................................................................ 3.2Dachkonstruktionen .............................................................................. 3.2Nachweisfreie Anschlusssituationen ..................................................... 3.3

3.1.3 Gleichwertigkeitsnachweis .................................................................... 3.33.1.4 Restriktionen bzw. Grenzen von DIN 4108, Bbl. 2 ................................ 3.4

3.2 Materialien und verwendete Kenngrößen ........................................ 3.5

3.3 Monolithisches Mauerwerk ................................................................ 3.6

3.4 Außengedämmtes Mauerwerk ......................................................... 3.20

3.5 Außengedämmter Stahlbeton .......................................................... 3.30

3.6 Kerngedämmtes Mauerwerk ............................................................ 3.32

3.7 Holzbauart ......................................................................................... 3.47

3.8 Sonstige (Dachfenster, Gauben, Innenwand-Anschlüsse) ........... 3.59

3.9 Literatur ............................................................................................. 3.62

4 Raumklima/Behaglichkeit

4.1 Einführung ........................................................................................... 4.1

4.2 Wertepaar: Raumlufttemperatur vs. Oberflächentemperaturen ..... 4.24.2.1 Raumlufttemperatur vs. Oberflächentemperatur insgesamt ................. 4.24.2.2 Raumlufttemperatur vs. Fußbodentemperatur ...................................... 4.44.2.3 Raumlufttemperatur vs. Deckentemperatur .......................................... 4.5

4.3 Raumlufttemperatur vs. Luftfeuchte ................................................. 4.6

4.4 Raumlufttemperatur vs. Luftgeschwindigkeit .................................. 4.7

4.5 Behaglichkeitskriterien nach DIN 1946-2 (VDI-Lüftungsregeln) ..... 4.8

4.6 Analytische Bestimmung der thermischen Behaglichkeit nach E DIN EN ISO 7730 ................................................................... 4.114.6.1 Anforderungen .................................................................................... 4.114.6.2 Bestimmung des vorausgesagten mittleren Votums (PMV) ................ 4.124.6.3 Bestimmung des vorausgesagten Prozentsatzes an Unzufriedenen (PPD) .......................................................................... 4.164.6.4 Bestimmung der Beinträchtigung durch Zugluft (DR) ......................... 4.16

4.7 Literatur ............................................................................................. 4.21

5 Feuchteschutz

5.1 Physikalische Größen, Formelzeichen, Einheiten ........................... 5.1

5.2 Feuchteschutztechnische Begriffe.................................................... 5.35.2.1 Wasserdampf ........................................................................................ 5.35.2.2 Wasserdampfpartialdruck ..................................................................... 5.35.2.3 Wasserdampfsättigungsdruck ............................................................... 5.55.2.4 Normatmosphäre .................................................................................. 5.75.2.5 Relative Luftfeuchte .............................................................................. 5.85.2.6 Konzentration der trockenen Luft .......................................................... 5.85.2.7 Wasserdampfkonzentration .................................................................. 5.85.2.8 Wasserdampfsättigungskonzentration .................................................. 5.95.2.9 Taupunkttemperatur ............................................................................ 5.105.2.10 Wasserdampf-Diffusionsübergangswiderstand ................................... 5.125.2.11 Wasserdampf-Diffusionsleitkoeffizient ruhender Luft .......................... 5.13

5.2.12 Wasserdampf-Diffusionsdurchlasswiderstand .................................... 5.155.2.13 Wasserdampf-Diffusionsdurchgangskoeffizient .................................. 5.155.2.14 Wasserdampf-Diffusionsstromdichte .................................................. 5.165.2.15 Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl ........................................... 5.18

Messprinzip ......................................................................................... 5.20Trockenbereichsverfahren (dry-cup) ................................................... 5.20Feuchtbereichsverfahren (wet-cup) .................................................... 5.21Wahl des μ-Wertes für poröse Baustoffe bei stationären

Diffusionsberechnungen ..................................................................... 5.225.2.16 Wasserdampfdiffusionsäquivalente Luftschichtdicke .......................... 5.23

5.3 Feuchtetransport in Baustoffen....................................................... 5.245.3.1 Allgemeines ........................................................................................ 5.245.3.2 Sorption ............................................................................................... 5.265.3.3 Wasserdampfdiffusion ......................................................................... 5.305.3.4 Oberflächendiffusion ........................................................................... 5.315.3.5 Kapillarleitung ..................................................................................... 5.33

Kapillarradius ...................................................................................... 5.34Feuchtegehalt ..................................................................................... 5.35

5.4 Schlagregenschutz ........................................................................... 5.355.4.1 Allgemeines ........................................................................................ 5.35

Schlagregenbeanspruchungsgruppen ................................................ 5.35Kriterien für Putze und Beschichtungen .............................................. 5.36Zuordnung von Bauteilkonstruktionen und Beanspruchungsgruppen

nach DIN 4108-3 ................................................................................. 5.36

5.5 Klimabedingter Feuchteschutz nach DIN 4108-3 ........................... 5.385.5.1 Allgemeines ........................................................................................ 5.385.5.2 Tauwasserbildung und Schimmelpilzbildung auf Bauteiloberflächen .. 5.39

Mindestwärmeschutz .......................................................................... 5.39Tauwasserbildung infolge erhöhter Wärmeübergangswiderstände .... 5.40Tauwasserbildung infolge „Sommerkondensation“ ............................. 5.41Tauwasserbildung infolge erhöhter Raumluftfeuchte .......................... 5.41Oberflächentauwassermenge ............................................................. 5.42

5.5.3 Tauwasserbildung im Innern von Bauteilen ......................................... 5.425.5.4 Nachweisfreie Bauteilkonstruktionen nach DIN 4108-3 ...................... 5.435.5.5 Ablauf der Nachweisführung im Glaser-Verfahren .............................. 5.57

Zusammenstellung der klimatischen Randbedingungen .................... 5.58Berechnung der Wasserdampfsättigungsdrücke ................................ 5.58Darstellung des ps-Verlaufes .............................................................. 5.60Darstellung des pD-Verlaufes bei

tauwasserfreiem Querschnitt .............................................................. 5.62Darstellung des pD-Verlaufes bei Tauwasserausfall im Querschnitt ........................................................ 5.63Berechnung der Tauwassermenge .................................................... 5.64Nachweis zur Vermeidung extremer Feuchteansammlung ................. 5.68

Berechnung der Verdunstungswassermenge ..................................... 5.685.5.6 Berechnungsbeispiele zum Glaser-Verfahren ..................................... 5.72

Beispiel 1 - Außenwand als zweischaliges Mauerwerk ...................... 5.72Beispiel 2 - Außenwand mit innenseitig applizierter Dämmschicht ..... 5.76Beispiel 3 - Trennwand zwischen einem Kühl- und einem Vorraum ... 5.79Beispiel 4 - Flachdach ......................................................................... 5.83

5.5.7 Bautechnische Maßnahmen zur Vermeidung der Tauwasserbildung im Innern von Bauteilen ...................................................................... 5.88

Art und Anordnung der Bauteilschichten ............................................ 5.88Hinterlüftung einer tauwassergefährdeten Schicht ............................. 5.92Bemessung einer erforderlichen Dampfbremse ................................. 5.92

5.6 Klimabedingter Feuchteschutz nach DIN EN ISO 13788 .................... 5.945.6.1 Allgemeines ........................................................................................ 5.945.6.2 Außenseitige klimatische Randbedingungen ...................................... 5.945.6.3 Raumseitige klimatische Randbedingungen ....................................... 5.98

Fall 1) - Raumseitige Luftfeuchteklassen ............................................ 5.98Fall 2) - bekannte Feuchtezufuhr und konstante Luftwechselrate....... 5.99Fall 3) - bekannte Feuchtezufuhr und variable Luftwechselrate........ 5.100

5.6.4 Raumseitige Oberfl ächentemperatur zur Vermeidung kritischer Oberflächenfeuchte ........................................................................... 5.100

Struktur des Nachweisverfahren bei schwerer Bauweise ................ 5.102Struktur des Nachweisverfahren für Fenster und bei

leichter Bauweise .............................................................................. 5.1045.6.5 Berechnungsbeispiele zur kritischen Oberflächenfeuchte nach DIN EN ISO 13788 ................................................................... 5.1075.6.6 Tauwasserbildung im Bauteilinnern ................................................... 5.109 Struktur des Berechnungsverfahrens ............................................... 5.109 Ermittlung des Anfangsmonats ......................................................... 5.110 Zusammenstellung der klimatischen Randbedingungen .................. 5.110 Erstellung der Diffusionsdiagramme ................................................. 5.111 Berechnung der Tauwasser- und Verdunstungsmengen .................. 5.117 Ergebnis der Jahresbilanzberechnung ............................................. 5.1205.6.7 Berechnungsbeispiele zur Tauwasserbildung im Bauteilinnern ........ 5.121

Beispiel 1 - Außenwand als zweischaliges Mauerwerk .................... 5.121Beispiel 2 - Monolithisches Mauerwerk ............................................. 5.126

5.8 Bauwerksabdichtungen nach DIN 18195 ...................................... 5.1335.8.1 Einleitung .......................................................................................... 5.133

Aufgaben einer funktionsfähigen Bauwerksabdichtung .................... 5.133Umfang der Normenreihe ................................................................. 5.133Geltungsbereich der DIN 18195 ....................................................... 5.134

5.8.2 Zuordnung der Abdichtungsart ......................................................... 5.135Wasserarten ...................................................................................... 5.136Lastfälle nach 18195-4 ...................................................................... 5.138Lastfälle nach DIN 18195-5 .............................................................. 5.139Lastfälle nach DIN 18195-6 .............................................................. 5.140

Lastfälle nach DIN 18195-7 .............................................................. 5.1405.8.3 Abdichtungsmaterialien nach DIN 18195-2 ...................................... 5.141

Bituminöse Voranstrichmittel ............................................................ 5.143Bituminöse Klebemassen und Deckaufstrichmittel ........................... 5.143Asphaltmastix und Gußasphalt ......................................................... 5.144

5.8.4 Verarbeitung der Abdichtungsmaterialien nach DIN 18195-3 ........... 5.1455.8.5 Abdichtung gegen Bodenfeuchtigkeit und nicht stauendes Sickerwasser nach DIN 18195-4 ...................................................... 5.148

Abdichtung der Bodenplatte .............................................................. 5.149Waagerechte Abdichtung (Querschnittsabdichtung)......................... 5.152Senkrechte Abdichtung ..................................................................... 5.155

5.8.6 Abdichtung gegen nicht drückendes Wasser mit mäßiger bzw. hoher Beanspruchung nach DIN 18195-5 ........................................ 5.163

Abdichtung im Gebäudeinneren ....................................................... 5.165Abdichtung im Freien ........................................................................ 5.166Abdichtungsmaterialien und Einbauhinweise nach DIN 18195-5

für mäßige Beanspruchungen ........................................................... 5.167Abdichtungsmaterialien und Einbauhinweise nach DIN 18195-5

für hohe Beanspruchungen ............................................................... 5.1705.8.7 Abdichtung gegen von außen drückendes Wasser und aufstauendes Wasser nach DIN 18195-6 ................................................................ 5.172

Abdichtung gegen drückendes Wasser .......................................... 5.174Abdichtung gegen aufstauendes Wasser ......................................... 5.178

5.8.8 Abdichtung gegen von innen drückendes Wasser ............................ 5.180Aufgeklebte Abdichtungen ................................................................ 5.181

5.8.9 Abdichtung von Bewegungsfugen nach DIN 18195-8 ...................... 5.181Abdichtung von Fugen bei Beanspruchung durch Bodenfeuchte ..... 5.182Abdichtung von Fugen bei Beanspruchung durch nichtdrückendes

Wasser auf Deckflächen und in Nassräumen ................................... 5.183Abdichtung von Fugen bei Beanspruchung durch von außen

drückendes Wasser und zeitweise aufstauendes Wasser ................ 5.1855.8.10 Abdichtungen im Bereich von Anschlüssen an Durchdringungen, Übergängen und Abschlüssen nach DIN 18195-9 ............................ 5.186

5.9 Literatur ........................................................................................... 5.188

6 Luftbedarf und Lüftung

6.1 Luftbedarf ............................................................................................ 6.16.1.1 Raumluftqualität .................................................................................... 6.1

olf (vom lateinischen olfactus = Geruchssinn) ...................................... 6.1dezipol ( pol vom lateinischen pollutio = Verunreinigung) .................... 6.2

6.1.2 Personen- und flächenbezogene Mindest-Außenluftströme für die Auslegung raumlufttechnischer Anlagen nach DIN 1946-2 .................. 6.26.1.3 Zielsetzungen einer ausreichenden und kontrollierten Lüftung ............ 6.3

Deckung des Sauerstoffbedarfs ............................................................ 6.3Abfuhr von Luftschadstoffen ................................................................. 6.4Senkung des CO2-Gehaltes ................................................................. 6.4Reduzierung der Luftfeuchte ................................................................. 6.5

6.2 Luftdichtheit ........................................................................................ 6.66.2.1 Einführung ............................................................................................. 6.66.2.2 Anforderungen und Planungsempfehlungen gemäß DIN 4108-7 ......... 6.7

Anforderungen ...................................................................................... 6.7Materialien ............................................................................................ 6.7Planungsempfehlungen ........................................................................ 6.8

6.2.3 Überprüfung der Luftdichtheit (Blower-Door Test) ............................... 6.11Aufbau ................................................................................................. 6.11Vorbereitung im Gebäude ................................................................... 6.12Durchführung der Messung ................................................................ 6.13

6.3 Freie Lüftung ..................................................................................... 6.156.3.1 Antriebsmechanismen ........................................................................ 6.156.3.2 Fugenlüftung ....................................................................................... 6.156.3.3 Schachtlüftung .................................................................................... 6.166.3.4 Fensterlüftung ..................................................................................... 6.16

6.4 Luftführung bei mechanischen Lüftungsanlagen.......................... 6.186.4.1 Allgemeines ........................................................................................ 6.186.4.2 Quelllüftung ......................................................................................... 6.196.4.3 Quelllüftung in Verbindung mit einer Kühldecke ................................. 6.196.4.4 Mischlüftung ........................................................................................ 6.196.4.5 Verdrängungslüftung ........................................................................... 6.20

6.5 Mechanische Wohnungslüftung ...................................................... 6.206.5.1 Lüftungstechnische Zonierung von Wohnungen ................................. 6.20

Zuluftzone ........................................................................................... 6.21Überströmzone ................................................................................... 6.21Abluftzone ........................................................................................... 6.21

6.5.2 Übersicht über Lüftungssysteme im Wohnungsbau ............................ 6.226.5.3 Dezentrale Systeme (Einzelraumlüftung) ........................................... 6.226.5.4 Zentrale Abluftanlagen ohne Abwärmenutzung .................................. 6.246.5.5 Zentrale Abluftanlagen mit Abwärmenutzung ..................................... 6.256.5.6 Zentrale Zu- und Abluftanlagen mit Wärmerückgewinnung ................ 6.25

Zulufterwärmung über Erdkanäle (Erdwärmetauscher) ...................... 6.266.5.7 Zentrale Zu- und Abluftanlagen mit Wärmerückgewinnung und Abwärmenutzung ......................................................................... 6.28

6.6 Wärmetauscher ................................................................................. 6.296.6.1 Verfahren zur Wärmerückgewinnung .................................................. 6.29

Rekuperatives Verfahren .................................................................... 6.29Regeneratives Verfahren .................................................................... 6.30

6.6.2 Kreuzwärmetauscher .......................................................................... 6.306.6.3 Gegenstrom-Wärmetauscher .............................................................. 6.31

6.6.4 Kreisverbund-Wärmetauscher ............................................................ 6.316.6.5 Wärmerohre („heat-pipes“) ................................................................. 6.326.6.6 Rotations-Wärmetauscher .................................................................. 6.326.6.7 Kapillar-Ventilatoren ............................................................................ 6.33

6.7 Zustandsänderungen feuchter Luft (h-x-Diagramm) ..................... 6.336.7.1 Einführung ........................................................................................... 6.336.7.2 Beispiele ............................................................................................. 6.35

Beispiel 1: Ablesen von Zustandsgrößen ........................................... 6.35Beispiel 2: Lufterwärmung .................................................................. 6.35Beispiel 3: Luftkühlung ........................................................................ 6.35Beispiel 4: Mischung zweier Luftmassen ............................................ 6.35Beispiel 5: Luftbefeuchtung mit Wasser (adiabatische Befeuchtung) . 6.36Beispiel 6: Luftbefeuchtung mit Sattdampf ......................................... 6.37

6.8 Literatur ............................................................................................. 6.44

Inhaltsübersicht

TEIL 2

7 Schallausbreitung

7.1 Physikalische Größen, Formelzeichen, Einheiten

7.2 Physikalische Grundlagen der Schallausbreitung

7.3 Immissionsgrenzwerte bei Schallausbreitung im Freien

7.4 Ermittlung von Schallimmissionen

7.5 Literatur

8 Bauakustik

8.1 Grundlagen

8.2 Luftschallschutz (Teil A: Emissionsquelle außerhalb des Gebäudes)

8.3 Luftschallschutz (Teil B: Emissionsquelle innerhalb des Gebäudes)

8.4 Luftschallschutz (Teil C: Emissionen aus dem Gebäude in‘s Freie)

8.5 Kennwerte für den Luftschallschutz

8.6 Trittschallschutz

8.7 Kennwerte für den Trittschallschutz

8.8 Haustechnische Anlagen

8.9 Literatur

9 Raumakustik


9.2 Grundlagen

9.3 Technische Absorber

9.4 Anforderungen an die Nachhallzeiten

9.5 Schallreflexionen

9.6 Schallpegelminderung

9.7 Zusammenstellung der wichtigsten Schallabsorptionsgrade

9.8 Literatur

10 Brandschutz


10.2 Anforderungen

10.3 Brandverhalten

10.4 Brandverlauf

10.5 Deutsches Klassifizierungsystem nach DIN 4102

10.6 Europäisches Klassifizierungssystem nach DIN EN 13501

10.7 Zusammenstellung und Anwendung klassifizierter Baustoffe,

Bauteile und Sonderbauteile nach DIN 4102-4

10.8 Literatur

11 Fachterminologie Deutsch ⇔ Englisch

11.1 Deutsch ⇔ Englisch

11.2 Englisch ⇔ Deutsch

1.1

11 Grundbegriffe und Berechnungshilfen

1.1 Einheiten-Umrechnungstafeln

1.1.1 Länge

μm mm cm dm m km in ft yd

μm 1 10-3 10-4 10-5 10-6 10-9

mm 103 1 10-1 10-2 10-3 10-6 0,03937 3281 10-6 1094 10-6

cm 104 101 1 10-1 10-2 10-5

dm 105 102 101 1 10-1 10-4

m 106 103 102 101 1 10-3 39,37 3,281 1,094

km 109 106 105 104 103 1

in 25,4 0,0254 1 0,08333 0,02778

ft 304,8 0,3048 12 1 0,33333

yd 914,4 0,9144 36 3 1

(in inch; ft feet; yd yard)

1.1.2 Fläche

μm2 mm2 cm2 dm2 m2 km2 sq in sq ft sq yd

μm2 1 10-6 10-8 10-10 10-12 10-18

mm2 106 1 10-2 10-4 10-6 10-12 1,55 10-3 1,076 10-5 1,196 10-6

cm2 108 102 1 10-2 10-4 10-10

dm2 1010 104 102 1 10-2 10-8

m2 1012 106 104 102 1 10-6 1550 10,76 1,196

km2 1018 1012 1010 108 106 1

sq in 645,161 6,45 10-4 1 6,944 10-3 0,772 10-3

sq ft 92936 0,0929 144 1 0,1111

sq yd 836120 0,8361 1296 9 1

(sq in square inch; sq ft square feet; sq yd square yard)

1.1.3 Volumen

μm3 mm3 cm3 dm3 = 1 m3 km3 cu in cu ft cu yd

μm3 1 10-6 10-9 10-12 10-15 10-27

mm3 106 1 10-3 10-6 10-9 10-18 6,102 10-5 3,532 10-8 1,307 10-9

cm3 109 103 1 10-3 10-6 10-15

dm3 1012 106 103 1 10-3 10-12

1.2 Grundbegriffe und Berechnungshilfen

1μm3 mm3 cm3 dm3 = 1 m3 km3 cu in cu ft cu yd

m3 1015 109 106 103 1 10-9 61023 35,32 1,307

km3 1027 1018 1015 1012 109 1

cu in 16387 1,64 10-5 1 5,786 10-4 2,144 10-5

cu ft 2,83 107 0,0283 1728 1 0,037

cu yd 7,65 108 0,765 46656 27 11) 1 dm3 1 Liter = 1

(cu in cubic inch; cu ft cubic feet; cu yd cubic yard)

1.1.4 Masse

mg g kg t oz lb Kt

mg 1 10-3 10-6 10-9 5 10-3

g 103 1 10-3 10-6 0,03527 0,00221 5

kg 106 103 1 10-3 35,27 2,205 5 103

t 109 106 103 1 5 10-6

oz 28,35 0,02832 1 0,0625 141,75

lb 453,6 0,4531 16 1 2268

Kt 200 0,2 0,2 10-3 0,2 10-6 7,055 10-3 4,409 10-4 1

(oz ounce; lb pound; Kt Karat)

1.1.5 Zeit

ms s min h d a

ms 1 10-3 1,667 10-5 2,778 10-7

s 103 1 1,667 10-2 2,778 10-4 1,157 10-5 3,171 10-8

min 60 103 60 1 1,667 10-2 6,944 10-4 1,903 10-6

h 3,6 106 3600 60 1 4,167 10-2 1,142 10-4

d 86400 1440 24 1 2,740 10-3

a 31,54 106 525600 8760 356 1

1.1.6 Kraft

N 1) kN MN kp Mp dyn

N 1 10-3 10-6 0,10197 1,0197 10-4 105

kN 103 1 10-3

MN 106 103 1

kp 9,80665 1 10-3 9,80665 105

1.3

1Mp 9806,65 103 1 9,80665 108

dyn 10-5 1,0197 10-6 1,0197 10-9 11) 1 N = 1 kg·m/s2

(dyn dyne)

1.1.7 Spannung

N/mm2

( MN/m2)N/cm2 N/m2

( 1Pa)kN/mm2 kN/cm2 kN/m2

( 1kPa)MN/cm2 MN/m2

( 1MPa)

N/mm2 1 102 106 10-3 0,1 103 10-4 1

N/cm2 10-2 1 104 10-5 10-3 10 10-6 10-2

N/m2 10-6 10-4 1 10-9 10-7 10-3 10-10 10-6

kN/mm2 103 105 109 1 102 106 0,1 103

kN/cm2 10 103 107 10-2 1 104 10-3 10

kN/m2 10-3 0,1 103 10-6 10-4 1 10-7 10-3

MN/cm2 104 106 1010 10 103 107 1 104

MN/m2 1 102 106 10-3 0,1 103 10-4 1

1.1.8 Druck

N/mm2 Pa kp/cm2 mbar( 1hPa)

bar Torr

N/mm2 1 106 10,1972 104 10 7,5 103

Pa 10-6 1 1,01972 10-5 10-2 10-5 0,0075

kp/cm2 9,80665 10-2 98066,5 1 9,80665 102 9,80665 10-1 736

mbar 10-4 102 1,01972 10-3 1 10-3 0,75

bar 0,1 105 1,01972 103 1 750

Torr 0,133 10-3 133 1,3562 10-3 1,36 1,36 10-3 1

1.1.9 Arbeit

J( 1 Nm)

Wh kWh kp m kcal PS h ft lb Btu

J 1 0,278 10-3 0,278 10-6 0,101972 0,239 10-3 0,378 10-6 0,7376 948,4 10-6

Wh 3600 1 10-3 367 0,860 1,36 10-3

kWh 3,6 106 103 1 3,67 103 860 1,36 2,655 106 3413

kp m 9,80665 2,73 10-3 2,73 10-6 1 2,345 10-3 3,70 10-6 7,233 9,301 10-3


1J Wh kWh kp m kcal PS h ft lb Btu

kcal 4186,8 1,16 1,16 10-3 426,9 1 1,58 10-3 3,087 103 3,968

PS h 2,65 106 736 0,736 0,27 106 632 1

ft lb 1,356 376,8 10-9 0,1383 324 10-6 1 1,286 10-3

Btu 1055 293 10-6 107,6 0,252 778,6 1

(Btu british thermal unit)

1.1.10 Leistung

mWW

( 1 Nm/s)kW MW kp m/s kcal/h Btu/s PS

mW 1 10-3 10-6 10-9 0,102 10-3 0,860 10-3 948,4 10-9 1,36 10-6

W 1) 103 1 10-3 10-6 0,101972 0,860 948,4 10-6 1,36 10-3

kW 106 103 1 10-3 101,972 860 0,9484 1,36

MW 109 106 103 1 101,97 103 860 103 0,9484 103 1,36 103

kp m/s 9,806 103 9,80665 9,81 10-3 9,81 10-6 1 8,43 9,296 10-3 13,3 10-3

kcal/h 1,16 103 1,16 1,16 10-3 1,16 10-6 0,119 1 1,102 10-3 1,58 10-3

Btu/s 1055 103 1,055 103 1,055 1,055 10-3 107,6 907,258 1 1,4348

PS 736 103 736 0,736 0,736 10-3 75 632 0,697 1

(1 PS = 75 kp m/s = 735.49875 W ≠ 1 hp = 745.69987158227022 W)

1.1.11 Wärmeleitfähigkeit

W/mK cal/(s·m·°C) cal/(s·cm·°C) BTU/(h·ft·°F) BTU in/(h·ft2·°F)

W/mK 1 0,23885 0,00239 0,57779 6,93347

cal/(s·m·°C) 4,1868 1 0,01 2,419087 29,02905

cal/(s·cm·°C) 418,67980 100 1 241,9087 2,90291 103

BTU/(h·ft·°F) 1,73074 0,41338 0,00413 1 12

BTU in/(h·ft2·°F) 0,14423 0,03445 3,44483 10-4 0,08333 1

1.1.12 Spezifi sche Wärmekapazität

J/(kg·K) J/(g·K) cal/(g·K) Btu/(lb·°F)

J/(kg·K) 1 10-3 2,38846 10-4 2,39006 10-4

J/(g·K) 103 1 0,23885 0,23901

cal/(g·K) 4,1868 103 4,1868 1 1,00067

Btu/(lb·°F) 4,184 103 4,184 0,99933 1

1.5

11.1.13 Wärmedurchgangskoeffi zient

W/(m2·K) cal/(s·cm2·°C) kcal/(h·m2·°C) Btu/(h·ft2·°F)

W/(m2·K) 1 2,38846 10-5 0,85985 0,17611

cal/(s·cm2·°C) 4,1868 104 1 3,6 104 7,37338 103

kcal/(h·m2·°C) 1,163 2.77778 10-5 1 0,20482

Btu/(h·ft2·°F) 5,67826 1,35623 10-4 4,88243 1

1.1.14 Wärmestromdichte

W/m2 cal/(s·cm2) kcal/(h·m2) Btu/(h·ft2)

W/m2 1 2,38846 10-5 0,85985 0,317

cal/(s·cm2) 4,1868 104 1 3,6 104 1,32721 104

kcal/(h·m2) 1,163 2,77778 10-5 1 0,36867

Btu/(h·ft2) 3,15459 7,53461 10-5 2,71246 1


11.2 Griechisches Alphabet

Sprechweise Groß Klein

Alpha Α α

Beta Β β

Gamma Γ γ

Delta Δ δ

Epsilon Ε ε

Zeta Ζ ζ

Eta Η η

Theta Θ θ

Iota Ι ι

Kappa Κ κ

Lambda Λ λ

My Μ μ

Ny Ν ν

Xi Ξ ξ

Omikron Ο ο

Pi Π π

Rho Ρ ρ

Sigma Σ σ

Tau Τ τ

Ypsilon Υ υ

Phi Φ ϕ

Chi Χ χ

Psi Ψ ψ

Omega Ω ω

1.7

11.3 Mathematische Grundlagen

1.3.1 Geometrie

Flächenberechnung

1 2

Quadrat

A a

a A

d a

=

=

= ⋅

2

2

Rechteck

A a b

d a b

= ⋅

= +2 2

Parallelogramm

A a h a b

d a h h

d a h h

= ⋅ = ⋅ ⋅

= + ⋅( ) +

= − ⋅( ) +

sin

cot

cot

α

α

α

12 2

22 2

Trapez

Aa b

h m h

ma b

=+

⋅ = ⋅

=+2

2

Gleichseitiges Dreieck

Aa

ha

= ⋅

= ⋅

2

43

23


1Allgemeines Dreieck

Aa h

s x y z r s

b c a c a b

mit

=⋅

= ⋅ ⋅ ⋅ = ⋅

= ⋅ ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ ⋅

212

12

12

sin sin sin

:

α β γ

ssa b c

ra h

sR

b ch

x s a y s b z s c

=+ +

=⋅⋅

=⋅⋅

= − = − = −2 2 2

; ;

; ;

Regelmäßiges Fünfeck

A r

a r

r

= ⋅ ⋅ + ⋅

= ⋅ ⋅ − ⋅

= ⋅ ⋅ + ⋅

58

10 2 5

12

10 2 5

14

6 2 5

2

δ

Regelmäßiges Sechseck

A a

d a s s

s d d

= ⋅ ⋅

= ⋅ = ⋅ ≈ ⋅

= ⋅ ≈ ⋅

32

3

223

1 155

32

0 866

2

,

,

Regelmäßiges Achteck

A a s s d s s

a s

s d

ds

= ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ − ≈ ⋅= ⋅ °= ⋅ °

=

2 2 0 83

22 5

22 5

22

2 2 2,tan ,cos ,

cos ,55°

Vieleck

A A A A

a h b h b h

= + +

=⋅ + ⋅ + ⋅1 2 3

1 2 32

1.9

1Kreis

A r d d

U r d

= ⋅ = ⋅ ≈ ⋅

= ⋅ ⋅ = ⋅

π π

π π

2 2 24

0 785

2

,

Ellipse

A D d a b

U a b a b

= ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅

≈ ⋅ ⋅ +( ) − ⋅ ⋅⎡⎣ ⎤⎦

π π

π4

23 2

Kreisausschnitt

A r rb r

b r

=°°

⋅ ⋅ = ⋅ =⋅

=°°

⋅

α π α

α π

360 2 2

180

2 2

Kreisabschnitt

Ar h

sh s

s r b

= ⋅ ⋅°°

−⎛⎝⎜

⎞⎠⎟

≈⋅

⋅ ⋅ + ⋅( )= ⋅ ⋅ ≈ −

22 2

2

2 180 63 4

22

1

π α α

α

sin

sin663

2 8

12 2 4

24

2

2

2

⋅

= +⋅

= ⋅ −⎛⎝⎜

⎞⎠⎟

= ⋅ = ⋅ ⋅

h

rh s

h

h rs

rcos tan sinα α α

Kreisring

A D d b d b

bD d

= ⋅ −( ) = ⋅ ⋅ +( )

=−

π π4

2

2 2


1Volumenberechnung

1 2

Würfel

V a

O a

d a

=

= ⋅

= ⋅

3

26

3

Quader

V a b c

O a b a c b c

d a b c

= ⋅ ⋅= ⋅ ⋅ + ⋅ + ⋅( )= + +

2

2 2 2

Schiefer Quader

V A h= ⋅1

Prismatoid

Vh

A A A= ⋅ + ⋅ +( )6

41 2

1.11

1Pyramide

V A h

Oa h

a

h ha

s

s

= ⋅ ⋅

= ⋅⋅

+

= +

13

42

4

1

2

22

Zylinder

V d h

M r h

O r r h

= ⋅ ⋅

= ⋅ ⋅ ⋅= ⋅ ⋅ ⋅ +( )

π

ππ

42

2

2

Schief abgeschnittener Zylinder

V d h

M d h

O r h h r rh h

= ⋅ ⋅

= ⋅ ⋅

= ⋅ ⋅ + + + +−( )⎡

⎣

⎢⎢

⎤

⎦

⎥⎥

π

π

π

4

4

2

1 22 1 2

2

Zylinderhuf (Zylinderabschnitt)

V r h

M r h

O M r r r h

= ⋅ ⋅

= ⋅ ⋅

= + ⋅ + ⋅ ⋅ +

232

2 2

2

2 2 2π π


1Hohlzylinder

V h D d= ⋅ ⋅ −( )π4

2 2

Fass

V h D d≈ ⋅ ⋅ ⋅ +( )π12

2 2 2

Pyramidenstumpf (gilt auch bei „anderseckigen“ Grundfl ächen)

Vh

A A A A= ⋅ + + ⋅( )3 1 2 1 2

Kegel

V r h

M r m

O r r m

m h r

AA

x

h

= ⋅ ⋅

= ⋅ ⋅= ⋅ ⋅ +( )= +

=

π

ππ

32

2 2

2

1

2

2

1.13

1Kegelstumpf

V h D D d d

M m D d

mD d

h

= ⋅ ⋅ + ⋅ +( )= ⋅ ⋅ +( )

=−⎛

⎝⎜⎞⎠⎟

+

π

π12

2

2

2 2

22

Kugel

V r d r

O r d

= ⋅ ⋅ = ⋅ ≈ ⋅

= ⋅ ⋅ = ⋅

43

16

4 189

4

3 3 3

2 2

π π

π π

,

Kugelauschnitt

V r h

O r h h r h

= ⋅ ⋅ ⋅

= ⋅ ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ −( )( )

23

2 2

2π

π

Kugelabschnitt

V h r h

M r h

O h r h

s h r h

= ⋅ ⋅ ⋅ −( )= ⋅ ⋅ ⋅= ⋅ ⋅ ⋅ −( )= ⋅ ⋅ ⋅ −( )

π

ππ

33

2

4

2 2

2


11.3.2 Rechenregeln

Potenzen

a

a b a b

a a a

a a

aa

a

aa

a

b

a

n n n

m n m n

m n m n

nn

m

nm n

n

n

0 1

1

=

⋅ = ⋅( )⋅ =

( ) =

=

=

=

+

⋅

−

−

bb

a b a a b b

a b a a b b

a b a b a

n⎛⎝⎜

⎞⎠⎟

+( ) = + ⋅ ⋅ +

−( ) = − ⋅ ⋅ +

+( )⋅ −( ) =

2 2 2

2 2 2

2

222 2

3 3 2 2 3

3 3 2 2 3

3 3

3 3

−

+( ) = + ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ +

−( ) = − ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ −

b

a b a a b a b b

a b a a b a b b

Wurzeln

a a

a a

a a

a a

a b a b

ab

a

b

a aa

a

n n

nn

mnmn

m nn m

n n n

nn

n

nn

n

m

=

=

=

=

⋅ = ⋅

=

= =

⋅

−

1

11 1

nn n m nma a= =⋅

1.15

1Logarithmen

log ln

log lg

logloglog

ln

lg

ea

a

bc

b

b

a a

e a

a a

a

a c b a

b

=

==

=

= ⇔ ===

10

10

1 0

1

llog log log

log log log

log log

b b b

b b b

bn

c d c d

cd

c d

a n

⋅( ) = +

⎛⎝⎜

⎞⎠⎟

= −

= ⋅ bb

bn

b

a

an

alog log= ⋅1

Quadratische Gleichung

x p x q xp p

q21 2

20

2 4+ ⋅ + = = − ± −/

1.3.3 Trigonometrie

sin aGegenkatheteHypotenuse

ac

= =

cos aAnkathete

Hypotenusebc

= =

tan aGegenkathete

Ankatheteab

= =

cot aAnkathete

Gegenkatheteba

= =


11.4 Wärmedämmstoffe

1.4.1 Allgemeines

Im Rahmen der technischen Harmonisierung innerhalb des europäischen Binnen-marktes wurden im Verlauf der letzten etwa 15 Jahre die normativen Grundlagen (einheitliche Produkt- und Prüfnormen) für eine einheitliche Zertifizierung und Kenn-zeichnung von Dämmstoffen geschaffen. Nach einer Übergangsphase, in der nationale und europäische Regeln nebeneinander Gültigkeit besaßen, verloren die nationalen Produktnormen, für die nun europäische Äquivalente vorlagen, zum 01.01.2004 ihre Gültigkeit. Dämmstoffe, für die zur Zeit europäische Produktnormen vorliegen, sind:

- Mineralwolle nach DIN EN 13 162 [32]- expandiertes Polystyrol nach DIN EN 13 163 [33]- extrudiertes Polystyrol nach DIN EN 13 164 [34]- Polyurethan-Hartschaum nach DIN EN 13 165 [35]- Phenolharz-Hartschaum nach DIN EN 13 166 [36]- Schaumglas nach DIN EN 13 167 [37]- Holzwolle-Platten nach DIN EN 13 168 [38]- Platten aus Blähperlit nach DIN EN 13 169 [39]- expandierter Kork nach DIN EN 13 170 [40]- Holzfasern nach DIN EN 13 171 [41]

Für alle anderen Produkte muss als Grundlage für die Anwendbarkeit im Bauwesen eine Allgemeine Bauaufsichtliche Zulassung (ABZ) durch das Deutsche Institut für Bautechnik (DIBt, Sitz in Berlin) oder eine europäische technische Zulassung (ETA) durch die Organisation europäischer Zulassungsstellen (EOTA, Sitz in Brüssel) erteilt werden.Jedes Bauprodukt (und damit auch jeder Dämmstoff), für welches harmonisierte Be-stimmungen vorliegen und welches innerhalb des EU-Binnenmarktes in Verkehr ge-bracht werden soll, muss eine CE-Kennzeichung tragen. Diese CE-Kennzeichung hat mindestens die Angaben zu enthalten, die in der jeweiligen Produktnorm in Anhang ZA festgelegt sind. Insbesondere sind demnach Angaben zum Nennwert λD der Wär-meleitfähigkeit (auf die Unterschiede zwischen λD gemäß CE-Kennzeichung, λgrenzgemäß ABZ und dem Bemessungswert λ gemäß DIN 4108-4 [9] wird im weiteren Ver-lauf dieses Abschnittes eingegangen) bzw. zum Nennwert des Wärmedurchlasswider-standes RD, zum Brandverhalten (nach DIN EN 13 501 [42]) und zu ggf. gefährlichen Inhaltsstoffen zu machen. Des Weiteren ist ein Bezeichnungsschlüssel Bestandteil der CE-Kennzeichnung, der verschiedene Produkteigenschaften spezifiziert. Die CE-Kennzeichung als solche sagt nichts darüber aus, ob ein Produkt für einen bestimmten Einsatzzweck geeignet ist.Hierzu wurde in Deutschland die DIN 4108-10 [10] erarbeitet. In dieser Norm werden Anwendungsgebiete und zugehörige Produkt-Mindestanforderungen definiert. An-hand des Bezeichungsschlüssels gemäß CE-Kennzeichung lässt sich nun ermitteln, ob das Produkt für den spezifischen Anwendungsfall geeignet ist.In der Regel werden Dämmstoffe zusätzlich zur CE-Kennzeichung mit dem Ü-Zei-

1.17

1chen versehen. Diese zusätzliche Kennzeichung darf erfolgen, wenn der Hersteller für das Produkt eine Allgemeine Bauaufsichtliche Zulassung erteilt bekommen, mit einer anerkannten Überwachungsstelle eine regelmäßige Fremdüberwachung verein-bart und nach erfolgreicher Erstprüfung ein Übereinstimmungszertifikat erhalten hat. Im Zuge dieser zusätzlichen Kennzeichung mit dem Ü-Zeichen sind die Nummer der ABZ anzugeben und Angaben zum Anwendungsgebiet gemäß DIN 4108-10 [10] sowie zum Brandverhalten gemäß DIN 4102-1 [8] (nach bauaufsichtlicher Einführung der Normenreihe der DIN EN 13501 [42] dann entsprechend dem europäischen Klassifi-zierungssystem) zu machen. Darüber hinaus wird statt des Nennwertes λD der Wärme-leitfähigkeit der Bemessungswert λ der Wärmeleitfähigkeit angegeben.In diesem Zusammenhang sei hier einmal näher auf die unterschiedlichen Bezeich-nungen für die Wärmeleitfähigkeit eingegangen. Zu unterscheiden ist zwischen drei verschiedenen Kenngrößen:

- λD → Nennwert der Wärmeleitfähigkeit, der im Rahmen der CE-Kennzeichnung auf der Grundlage der harmonisierten Produkt- und Prüfnormen bestimmt wird.- λgrenz → Grenzwert der Wärmeleitfähigkeit, der im Rahmen einer ABZ festgestellt wird.- → Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit gemäß DIN 4108-4 [9]

Dämmstoffe, für die ausschließlich der Nennwert λD bestimmt wurde, werden gemäß DIN 4108-4 in die so genannte Kategorie I eingeordnet. Der Bemessungswert ergibt sich dann durch Beaufschlagung des Nennwertes mit einem Sicherheitsfaktor von 1,2 (λ = 1,2 λD). Wird im Rahmen der ABZ der Grenzwert λgrenz bestimmt, so ist ein reduzierter Sicherheitsfaktor von 1,05 anzusetzen (λ = 1,05 λgrenz), dass Produkt wird gemäß DIN 4108-4 in Kategorie II eingeordnet.


11.4.2 Anwendungstypen / -gebiete

Hinsichtlich der Anwendungsgebiete von Dämmstoffen treten gegenwärtig sowohl die „alten“ Bezeichungen auf, die in Tabelle 1.4.2-1 zusammengestellt sind, als auch die „neuen“ Bezeichungen für Produkte nach harmonisierten Regeln gemäß DIN 4108-10 [10]. Diese werden mit den zugehörigen Kurzzeichen in Tabelle 1.4.2-2 dargestellt.

Tabelle 1.4.2-1 Anwendungstypen von Dämmstoffen nach „alter“ Klassifi kation und zugeord-nete Einsatzgebiete

Anwen-dungstyp

Erläuterung Einsatzgebiete

WWärmedämmstoff,nicht druckbelastbar

Leichte Trennwände, Holzbalkendecken, abgehängte Decken, hinterlüftete Fassaden, Zwischensparrendämmung, Untersparrendämmung, Kerndämmung

WLWärmedämmstoff,nicht druckbelastbar

Abgehängte Decken, hinterlüftete Fassaden, Zwischensparrendämmung

WDWärmedämmstoff,druckbelastbar

Aufsparrendämmung, Flachdächer, Wärmedämmverbundsysteme

WDSWärmedämmstoff,mit besonderer Druckbelastbarkeit

Perimeterdämmung, Industrieböden

WDHWärmedämmstoff, mit erhöhter Druckbe-lastbarkeit unter druckverteilenden Böden

Lastabtragende Dämmung unter Gründungsplatten

WSWärmedämmstoff, mit erhöhter Belastbarkeit für Sondereinsatzgebiete

Parkdecks, Aufsparrendämmung, Flachdach, Perimeterdämmung

WVWärmedämmstoff, beanspruchbar auf Abreißen (Querzugfestigkeit)

Kerndämmung, Wärmedämmverbundsysteme, hinterlüftete Fassaden, Unterdeckendämmung

WBWärmedämmstoff, beanspruchbar auf Biegung

Bekleidung von windbelasteten Fachwerk- und Ständerkonstruktionen

TTrittschalldämmstoff, für Decken mit Anforderungen an den Luft- und Trittschallschutz nach DIN 4109

Wärme- und Trittschalldämmung unter schwimmend verlegten Estrichen

TK

Trittschalldämmung, für Decken mit Anforderungen an den Luft- und Trittschallschutz nach DIN 4109, auch verwendbar bei geforderter geringerer Zusammendrückbarkeit

Wärme- und Trittschalldämmung unter höher belasteten schwimmend verlegten Estrichen und Trockenestrichen

1.19

1Tabelle 1.4.2-2 Anwendungsgebiete und Anwendungsbeispiele von Dämmstoffen nach har-monisierten Regeln gemäß DIN 4108-10 [10]

Anwendungs-gebiet

Kurzzeichen Anwendungsbeispiele

Decke, Dach

DADAußendämmung von Dach oder Decke, vor Bewitterung geschützt, Dämmung unter Deckungen

DAAAußendämmung von Dach oder Decke, vor Bewitterung geschützt, Dämmung unter Abdichtungen

DUK Außendämmung des Daches, der Bewitterung ausgesetzt (Umkehrdach)

DZZwischensparrendämmung, zweischaliges Dach, nicht begehbare, aber zugängliche oberste Geschossdecken

DIInnendämmung der Decke (unterseitig) oder des Daches, Dämmung unter den Sparren/Tragkonstruktion, abgehängte Decke usw.

DEOInnendämmung der Decke oder Bodenplatte (oberseitig) unter Estrich ohne Schallschutzanforderungen

DESInnendämmung der Decke oder Bodenplatte (oberseitig) unter Estrich mit Schallschutzanforderungen

Perimeter

PWAußen liegende Wärmedämmung von Wänden gegen Erdreich (außerhalb der Abdichtung)

PBAußen liegende Wärmedämmung unter der Bodenplatte gegen Erdreich (außerhalb der Abdichtung)

Wand

WAB Außendämmung der Wand hinter Bekleidung

WAA Außendämmung der Wand hinter Abdichtung

WAP Außendämmung der Wand unter Putz

WZ Dämmung von zweischaligen Wänden, Kerndämmung

WH Dämmung von Holzrahmen- und Holztafelbauweise

WI Innendämmung der Wand

WTH Dämmung zwischen Haustrennwänden mit Schallschutzanforderungen

WTR Dämmung von Raumtrennwänden


11.4.3 Kennwerte1) am Markt verfügbarer Wärmedämmstoffe

Baumwolle nach ABZ2)

Struktur-Detail

bauphysikalische Rechenwerteλ W/(m·K) 0,040μ - 1 ÷ 2c J/(kg·K) ca. 840 Rohdichte ρ [kg/m3]25 ÷ 40 (Einblaswolle) 20 ÷ 60 (Mattenware)Einsatzbereiche

W, WL, T

LieferformMatten, Einblas-/Stopfware, SchüttungBaustoffklasse (nach DIN 4102-1)B1, B2Materialkosten [€/m2] für R = 2,5 m2·K/W15 ÷ 20Hersteller (nach Abschnitt 1.4.4)

49

Blähglas nach ABZ

Struktur-Detail

bauphysikalische Rechenwerteλ W/(m·K) 0,060 ÷ 0,070μ - 1c J/(kg·K) ca. 800Rohdichte ρ [kg/m3]120 ÷ 390 (Schüttdichte)Einsatzbereiche

als Schüttgut

LieferformSchüttungBaustoffklasse (nach DIN 4102-1)A1Materialkosten [€/m2] für R = 2,5 m2·K/W21 ÷ 49Hersteller (nach Abschnitt 1.4.4)

20

1) nach Herstellerangabe oder Norm2) ABZ Allgemeine Bauaufsichtliche Zulassung

1.21

1Blähton nach ABZ

bauphysikalische Rechenwerteλ W/(m·K) > 0,080μ - 2 ÷ 8c J/(kg·K) ca. 1100Rohdichte ρ [kg/m3]300 ÷ 800 (Schüttdichte)Einsatzbereiche

als Schüttgut


59

Dinkelspelzen nach ABZ

Struktur-Detail

bauphysikalische Rechenwerteλ W/(m·K) 0,060μ - k.A.c J/(kg·K) k.A.Rohdichte ρ [kg/m3]90 (verdichtet)Einsatzbereiche

als Schüttgut

LieferformSchüttungBaustoffklasse (nach DIN 4102-1)B2Materialkosten [€/m2] für R = 2,5 m2·K/W15Hersteller (nach Abschnitt 1.4.4)

64


1Flachs nach ABZ

Struktur-Detail

bauphysikalische Rechenwerteλ W/(m·K) 0,040 ÷ 0,050μ - 1 ÷ 2c J/(kg·K) 1500Rohdichte ρ [kg/m3]40 ÷ 50 (Stopfwolle) 20 ÷ 40 (Mattenware)Einsatzbereiche

W, WL, T

LieferformMatten, Einblas-/Stopfware, SchüttungBaustoffklasse (nach DIN 4102-1)B2Materialkosten [€/m2] für R = 2,5 m2·K/W13 ÷ 18Hersteller (nach Abschnitt 1.4.4)

3, 22, 30, 36, 81

Getreidegranulat nach ABZ

Struktur-Detail

bauphysikalische Rechenwerteλ W/(m·K) 0,050μ - 1c J/(kg·K) k. A.Rohdichte ρ [kg/m3]105 ÷ 115 (Schüttdichte)Einsatzbereiche

W, WD

LieferformSchüttungBaustoffklasse (nach DIN 4102-1)B2Materialkosten [€/m2] für R = 2,5 m2·K/W9 ÷ 18Hersteller (nach Abschnitt 1.4.4)

75

1.23

1Hanf nach ABZ

Struktur-Detail

bauphysikalische Rechenwerteλ W/(m·K) 0,040 ÷ 0,080μ - 1 ÷ 2c J/(kg·K) 1500Rohdichte ρ [kg/m3]ca. 150 (Schäben) 20 ÷ 40 (Mattenware)Einsatzbereiche

W, WL

LieferformMatten, Einblas-/Stopfware, SchüttungBaustoffklasse (nach DIN 4102-1)B2Materialkosten [€/m2] für R = 2,5 m2·K/W10 ÷ 13Hersteller (nach Abschnitt 1.4.4)

2, 3, 7, 30, 43, 45, 64

Hobelspäne nach ABZ

bauphysikalische Rechenwerteλ W/(m·K) 0,045μ - 2c J/(kg·K) k.A.Rohdichte ρ [kg/m3]ca. 70 (Schüttdichte)Einsatzbereiche

W, WL

LieferformEinblasware, SchüttungBaustoffklasse (nach DIN 4102-1)B2Materialkosten [€/m2] für R = 2,5 m2·K/Wk.A.Hersteller (nach Abschnitt 1.4.4)

10


1Holzfaser (WF) nach DIN EN 13 171

Struktur-Detail

bauphysikalische Rechenwerteλ W/(m·K) 0,040 ÷ 0,060μ - 5 ÷ 10c J/(kg·K) ca. 1600 ÷ 2100Rohdichte ρ [kg/m3]30 ÷ 60 (Einblasware) 130 ÷ 250 (Mattenware)Einsatzbereiche (nach DIN 4108-10)DAD, DAA, DZ, DI, DEO, DES, WAB, WAP, WZ, WH, WI, WTRLieferformPlatten, Einblas-/Stopfware, SchüttungBaustoffklasse (nach DIN 4102-1)B1, B2Materialkosten [€/m2] für R = 2,5 m2·K/W25 ÷ 28Hersteller (nach Abschnitt 1.4.4)

16, 27, 30, 40, 42, 46, 64, 68, 82, 83

Holzwolle-Platten (WW), Holzwolle-Mehrschichtplatten (WW-C) nach DIN EN 13 168

Struktur-Detail

bauphysikalische Rechenwerteλ W/(m·K) 0,090 ÷ 0,100 (WW)μ - 2 / 5 (WW)c J/(kg·K) 2100 (WW)Rohdichte ρ [kg/m3]350 ÷ 600 (WW) 60 ÷ 300 (WW-C) Einsatzbereiche (nach DIN 4108-10)DAD, DAA, DZ, DI, DEO, WAB, WAA, WAP, WZ, WH, WI, WTRLieferformPlattenBaustoffklasse (nach DIN 4102-1)B1 (WW)Materialkosten [€/m2] für R = 2,5 m2·K/W38 ÷ 63 (WW) 10 ÷ 18 (WW-C)Hersteller (nach Abschnitt 1.4.4)

22, 35, 52, 78, 85, 94

(WF wood fi bre; WW wood wool; WW-C wood wool composite (board))

1.25

1Kalziumsilikat nach ABZ

bauphysikalische Rechenwerteλ W/(m·K) 0,040 ÷ 0,070μ - 2 ÷ 6c J/(kg·K) 1000Rohdichte ρ [kg/m3]200 ÷ 290Einsatzbereiche

W, WD, WS, WDS

LieferformPlatte, SchüttungBaustoffklasse (nach DIN 4102-1)A1, A2Materialkosten [€/m2] für R = 2,5 m2·K/W75 ÷ 113Hersteller (nach Abschnitt 1.4.4)

14, 32

Kokos nach ABZ

Strktur-Detail


W, WL, T, TK

LieferformMatten, StopfwareBaustoffklasse (nach DIN 4102-1)B2Materialkosten [€/m2] für R = 2,5 m2·K/W19 ÷ 28Hersteller (nach Abschnitt 1.4.4)

30


1Kork (ICB) nach DIN EN 13 170

bauphysikalische Rechenwerteλ W/(m·K) 0,040 ÷ 0,055μ - 2 ÷ 8 (Schrot) 5 ÷ 10 (Platten) c J/(kg·K) 1600 ÷ 1800Rohdichte ρ [kg/m3]65 ÷ 150 (Schrot) 100 ÷ 160 (Platten)Einsatzbereiche (nach DIN 4108-10)DAD, DAA, DZ, DI, DEO, WAB, WAP, WZ, WH, WI, WTRLieferformPlatte (Backkork), Schüttung (Korkschrot)Baustoffklasse (nach DIN 4102-1)B2Materialkosten [€/m2] für R = 2,5 m2·K/W15 ÷ 28 (Schrot) 20 ÷ 39 (Platten)Hersteller (nach Abschnitt 1.4.4)

16, 30, 33, 41, 44

Mineralwolle (MW) nach DIN EN 13 162

Struktur-Detail

bauphysikalische Rechenwerteλ W/(m·K) 0,035 ÷ 0,050μ - 1 ÷ 2c J/(kg·K) 840Rohdichte ρ [kg/m3]20 ÷ 150 (Glaswolle) 25 ÷ 220 (Steinwolle)Einsatzbereiche (nach DIN 4108-10)DAD, DAA, DZ, DI, DEO, DES, WAB, WAP, WZ, WH, WI, WTH, WTRLieferformMatten, Einblas-/StopfwareBaustoffklasse (nach DIN 4102-1)A1, A2, B1Materialkosten [€/m2] für R = 2,5 m2·K/W5 ÷ 20Hersteller (nach Abschnitt 1.4.4)

16, 22, 23, 37, 39, 65, 66, 67, 76, 78, 83, 84, 90

(ICB insulation cork board; MW mineral wool)

1.27

1Mineralschaum nach ABZ

Struktur-Detail

bauphysikalische Rechenwerteλ W/(m·K) 0,035 ÷ 0,045μ - 3 ÷ 6c J/(kg·K) k.A.Rohdichte ρ [kg/m3]20 ÷ 30 (Schüttung) 115 ÷ 130 (Platten)Einsatzbereiche (in Anlehnung an DIN 4108-10)

DI, DEO, WAP, WI

LieferformPlattenBaustoffklasse (nach DIN 4102-1)A1Materialkosten [€/m2] für R = 2,5 m2·K/W20Hersteller (nach Abschnitt 1.4.4)

70, 71, 83, 93

Perlite (EP (Schüttung) nach ABZ; EPB (Platten) nach DIN EN 13 169)

bauphysikalische Rechenwerteλ W/(m·K) 0,045 ÷ 0,080μ - 2 (Schüttung) 5 (Platten) c J/(kg·K) 1000Rohdichte ρ [kg/m3]60 ÷ 180 (Schüttdichte) 100 ÷ 160 (Platten)Einsatzbereiche (nach DIN 4108-10)für EPB: DAD, DAA, DZ, DI, DEO, DES, WAB, WAP, WZ, WH, WI, WTH, WTRLieferformPlatte, SchüttungBaustoffklasse (nach DIN 4102-1)A1Materialkosten [€/m2] für R = 2,5 m2·K/W10 ÷ 20 (Schüttung) 20 ÷ 45 (Platten)Hersteller (nach Abschnitt 1.4.4)

56, 64, 88

(EP expanded perlite; EPB expanded perlite board)


1Polyesterfaser nach ABZ

Struktur-Detail


W, WL

LieferformMattenBaustoffklasse (nach DIN 4102-1)B1Materialkosten [€/m2] für R = 2,5 m2·K/W8 ÷ 21Hersteller (nach Abschnitt 1.4.4)

15, 30, 95

Polystyrol, expandiert (EPS) nach DIN EN 13 163

Struktur-Detail

bauphysikalische Rechenwerteλ W/(m·K) 0,035 ÷ 0,040μ - 20 ÷ 100c J/(kg·K) 1500Rohdichte ρ [kg/m3]> 15 (PS 15) > 20 (PS 20) > 30 (PS 30)Einsatzbereiche (nach DIN 4108-10)DAD, DAA, DZ, DI, DEO, DES, WAB, WAA, WAP, WZ, WILieferformPlatteBaustoffklasse (nach DIN 4102-1)B1, B2Materialkosten [€/m2] für R = 2,5 m2·K/W5 ÷ 8Hersteller (nach Abschnitt 1.4.4)8, 12, 16, 28, 34, 47, 48, 51, 52, 53, 55, 61, 62, 69, 74, 78, 80, 83, 84, 87, 89

1.29

1Polystyrol, extrudiert (XPS) nach DIN EN 13 164

Struktur-Detail

bauphysikalische Rechenwerteλ W/(m·K) 0,030 ÷ 0,040μ - 80 / 250c J/(kg·K) 1500Rohdichte ρ [kg/m3]20 ÷ 50Einsatzbereiche (nach DIN 4108-10)DAD, DAA, DUK, DI, DEO, WAB, WAP, WZ, WI, PW, PBLieferformPlattenBaustoffklasse (nach DIN 4102-1)B1, B2Materialkosten [€/m2] für R = 2,5 m2·K/W18 ÷ 27Hersteller (nach Abschnitt 1.4.4)

8, 28, 63, 78, 80, 84, 90

Polyurethan (PUR) nach DIN EN 13 165

Struktur-Detail

bauphysikalische Rechenwerteλ W/(m·K) 0,025 ÷ 0,040μ - 30 / 100c J/(kg·K) ca. 1400Rohdichte ρ [kg/m3]30 ÷ 80Einsatzbereiche (nach DIN 4108-10)DAD, DAA, DZ, DI, DEO, WAB, WAA, WAP, WZ, WH, WILieferformPlatte, OrtschaumBaustoffklasse (nach DIN 4102-1)B1, B2Materialkosten [€/m2] für R = 2,5 m2·K/W10 ÷ 19Hersteller (nach Abschnitt 1.4.4)

5, 9, 13, 17, 31, 60, 73, 80, 84, 92


1Resolharz-Hartschaum nach ABZ

Struktur-Detail

bauphysikalische Rechenwerteλ W/(m·K) 0,022 ÷ 0,024μ - 55c J/(kg·K) k.A.Rohdichte ρ [kg/m3]40Einsatzbereiche (nach DIN 4108-10)

DAA, DEO, WZ

LieferformPlattenBaustoffklasse (nach DIN 4102-1)B2Materialkosten [€/m2] für R = 2,5 m2·K/W9 ÷ 13Hersteller (nach Abschnitt 1.4.4)

64, 88

Schafwolle nach ABZ

Struktur-Detail

bauphysikalische Rechenwerteλ W/(m·K) 0,040 ÷ 0,045μ - 1 ÷ 2c J/(kg·K) ca. 1000Rohdichte ρ [kg/m3]20 ÷ 80Einsatzbereiche

W, WL, T

LieferformMatten, Einblas-/StopfwareBaustoffklasse (nach DIN 4102-1)B2Materialkosten [€/m2] für R = 2,5 m2·K/W13 ÷ 23Hersteller (nach Abschnitt 1.4.4)

4, 11, 26, 38, 58, 86

1.31

1Schaumglas (CG) nach DIN EN 13 167

Struktur-Detail

bauphysikalische Rechenwerteλ W/(m·K) 0,040 ÷ 0,055μ -c J/(kg·K) 840Rohdichte ρ [kg/m3]105 ÷ 165Einsatzbereiche (nach DIN 4108-10)DAD, DAA, DI, DEO, WAB, WAA, WAP, WZ, WI, WTR, PW, PBLieferformPlatten, SchüttungBaustoffklasse (nach DIN 4102-1)A1, A2Materialkosten [€/m2] für R = 2,5 m2·K/W35 ÷ 50Hersteller (nach Abschnitt 1.4.4)

21, 77

Schilfrohr nach ABZ (aktuell liegen keine Produktzulassungen in Deutschland vor)

bauphysikalische Rechenwerteλ W/(m·K) 0,045 ÷ 0,065μ - 2c J/(kg·K) ca. 1300Rohdichte ρ [kg/m3]190 ÷ 220Einsatzbereiche

W, WL (Einsatz vorwiegend als Putzträger)

LieferformMattenBaustoffklasse (nach DIN 4102-1)B2Materialkosten [€/m2] für R = 2,5 m2·K/W40 ÷ 60Hersteller (nach Abschnitt 1.4.4)

16

(CG cellular glass)


1Seegras nach ABZ

kein Bild vorhanden

bauphysikalische Rechenwerteλ W/(m·K) 0,045μ - k.A.c J/(kg·K) 2000Rohdichte ρ [kg/m3]70 ÷ 80Einsatzbereiche

Dach, Wand

LieferformEinblas-/StopfwareBaustoffklasse (nach DIN 4102-1)B2Materialkosten [€/m2] für R = 2,5 m2·K/Wk.A.Hersteller (nach Abschnitt 1.4.4)

79

Stroh nach ABZ (aktuell liegen keine Produktzulassungen in Deutschland vor)

Struktur-Detail

bauphysikalische Rechenwerteλ W/(m·K) 0,045 ÷ 0,13μ - 1 ÷ 10 (gepresst: 35 ÷ 40)c J/(kg·K) k.A.Rohdichte ρ [kg/m3]80 ÷ 600Einsatzbereiche

Wand

LieferformPlatten, BallenBaustoffklasse (nach DIN 4102-1)B2Materialkosten [€/m2] für R = 2,5 m2·K/Wk.A.Hersteller (nach Abschnitt 1.4.4)

1.33

1Vakuum-Dämmplatten nach ABZ (aktuell liegen keine Produktzulassungen in Deutschland vor)

VIP: Vacuum Isolation Panel (folienumhüllt)

VIS: Vacuum Insulating Sandwich (edelstahlumhüllt)

bauphysikalische Rechenwerteλ W/(m·K) 0,006 ÷ 0,010μ -c J/(kg·K) k.A.Rohdichte ρ [kg/m3]Kernmaterial HDK: 150 ÷ 180Einsatzbereiche

Dach, Wand, Boden, Decke

LieferformPlattenBaustoffklasse (nach DIN 4102-1)VIS: A1, A2, B1; VIP: B2Materialkosten [€/m2] für R = 2,5 m2·K/WVIS: ab 130; VIP: 60 ÷ 120Hersteller (nach Abschnitt 1.4.4)

57 (VIS) 72, 91 (VIP)

Vermiculite nach ABZ

Struktur-Detail

bauphysikalische Rechenwerteλ W/(m·K) 0,070μ - 3 ÷ 10c J/(kg·K) ca. 1000Rohdichte ρ [kg/m3]70 ÷ 170 (Schüttdichte)Einsatzbereiche

W, WD, WS


24


1Wiesengras nach ABZ

Struktur-Detail

bauphysikalische Rechenwerteλ W/(m·K) 0,040μ - 1 ÷ 2c J/(kg·K) ca. 2100Rohdichte ρ [kg/m3]25 ÷ 65Einsatzbereiche

W

LieferformEinblasware, SchüttungBaustoffklasse (nach DIN 4102-1)B2Materialkosten [€/m2] für R = 2,5 m2·K/Wk.A.Hersteller (nach Abschnitt 1.4.4)

1

Zellulose nach ABZ

Struktur-Detail

bauphysikalische Rechenwerteλ W/(m·K) 0,040 ÷ 0,045μ - 1 ÷ 2c J/(kg·K) ca. 1900Rohdichte ρ [kg/m3]25 ÷ 90Einsatzbereiche

W, WL, WV, T

LieferformMatten, Einblas-/Stopfware, SchüttungBaustoffklasse (nach DIN 4102-1)B1, B2Materialkosten [€/m2] für R = 2,5 m2·K/W6 ÷ 13 (Flocken) 10 ÷ 18 (Matten)Hersteller (nach Abschnitt 1.4.4)

6, 18, 19, 25, 29, 46, 50, 54

1.35

11.4.4 Verzeichnis der Wärmedämmstoff-Hersteller

Diese Auflistung gibt den Stand Anfang September 2005 wieder. Sie erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit.

1

2B AG

Neugutstrasse 66, CH-8600 Dübendorf

Tel.: +41 18201962 Fax.: +41 18201950

e-mail: [email protected] URL: www.2bio.ch

2

AGRO-DIENST GmbH

Sannumer Straße 3, 26197 Großenkneten-Huntlosen

Tel.: (04487) 9285-0 Fax.: (04487) 9285-86

e-mail: [email protected] URL: www.agro-dienst.de

3

AgroTherm GmbH

Flugplatz 1, 55566 Bad Sobernheim

Tel.: (06756) 89212-0 Fax.: (06756) 89212-2

e-mail: - URL: -

4

Alchimea Naturwaren GmbH

Wellesheimer Straße 51e, 66450 Bexbach

Tel.: (06826) 520410 Fax.: (06826) 520440

e-mail: [email protected] URL: www.alchimea.de

5

aprithan Schaumstoff GmbH

In den Kocherwiesen, 73453 Abtsgmünd

Tel.: (07366) 88-0 Fax.: (07366) 88-20

e-mail: [email protected] URL: www.aprithan.de

6

AZTECO GmbH

Jauernicker Straße, 04720 Görlitz

Tel.: (03581) 406072 Fax.: (03581) 406072

e-mail: - URL: -

7

Badische Naturfaseraufbereitung GmbH

Stefanstraße 3, 76316 Malsch

Tel.: (07246) 942374 Fax.: (07246) 942376

e-mail: [email protected] URL: www.bafa-gmbh.de


18

BASF AG

Carl-Bosch-Straße 38

Tel.: (0621) 60-0 Fax.: (0621) 60-42525

e-mail: [email protected] URL: www.basf.de

9

Paul Bauder GmbH & Co. KG

Korntaler Landstraße 63, 70499 Stuttgart

Tel.: (0711) 8807-0 Fax.: (0711) 8807-300

e-mail: [email protected] URL: www.bauder.de

10

BAUFRITZ GmbH & Co. KG

Alpenstraße 25, D-87746 Erkheim/Allgäu

Tel.: (08336) 900-0 Fax.: (08336) 900-260

e-mail: [email protected] URL: www.baufritz.de

11

Bayerwald-Lamm GmbH

Burgstraße 45, 94360 Mitterfels

Tel.: (09961) 437 Fax.: (09961) 6055

e-mail: - URL: -

12

Binné & Sohn GmbH & Co. KG Dachbaustoffwerk

Mühlenstraße 60, 25421 Pinneberg

Tel.: (04101) 5005-0 Fax.: (04101) 208037

e-mail: [email protected] URL: www.binne.de

13

BÜFA Polyurethane GmbH & Co. KG

Mittelkamp 112, 26125 Oldenburg

Tel.: (0441) 9317-257 Fax.: (0441) 9317-500

e-mail: [email protected] URL: www.buefa.de

14

CALSITHERM Silikatbaustoffe GmbH

An der Eiche 15, 33175 Bad Lippspringe

Tel.: (05252) 9651-0 Fax.: (05252) 9651-18

e-mail: [email protected] URL: www.calsitherm.de

15

Caruso GmbH

Garnstadter Straße 38/39, 96237 Ebersdorf/Coburg

Tel.: (09562) 925-0 Fax.: (09562) 925-120

e-mail: [email protected] URL: www.caruso-ebersdorf.de

1.37

116

COLFIRMIT RAJASIL GmbH & Co. KG

Thölauer Strasse 25, 95615 Marktredwitz

Tel.: (09231) 802-0 Fax.: (09562) 925-120

e-mail: colfi [email protected] URL: www.colfi rmit.de

17

CORRECTHANE Dämmsysteme GmbH

Hagenauer Straße 42, 65203 Wiesbaden

Tel.: (0611) 9276-401 Fax.: (0611) 9276-440

e-mail: [email protected] URL: www.correcthane.de

18

CWA Cellulosewerk Angelbachtal GmbH

Etzwiesenstraße 12, 74918 Angelbachtal

Tel.: (07265) 9131-0 Fax.: (07265) 9131-21

e-mail: [email protected] URL: www.climacell.de

19

DÄMMSTATT W.E.R.F. GmbH

Markgrafendamm 16, 10245 Berlin

Tel.: (030) 29394-0 Fax.: (030) 29394-104

e-mail: [email protected] URL: www.daemmstatt.de

20

Dennert Poraver GmbH

Veit-Dennert-Straße 7, 96132 Schlüsselfeld

Tel.: (09552) 71-0 Fax.: (09552) 71-255

e-mail: [email protected] URL: www.poraver.de

21

Deutsche FOAMGLAS® GmbH

Landstraße 27-29, 42781 Haan

Tel.: (02129) 9306-21 Fax.: (02129) 1671

e-mail: [email protected] URL: www.foamglas.de

22

Deutsche Heraklith GmbH

Heraklithstraße 8, 84359 Simbach am Inn

Tel.: (08571) 40-0 Fax.: (08571) 40-241

e-mail: offi [email protected] URL: www.heraklith.de

23

Deutsche Rockwool Mineralwoll GmbH & Co. OHG

Rockwool Straße 37-41, 45966 Gladbeck

Tel.: (02043) 408-0 Fax.: (02043) 408-444

e-mail: [email protected] URL: www.rockwool.de


124

Deutsche Vermiculite Dämmstoff-GmbH

Poststraße 34, 45549 Sprockhövel

Tel.: (02339) 2349 Fax.: (02339) 3308

e-mail: [email protected] URL: www.vermiculite.de

25

DOBRY Dämmsysteme GmbH

Dauner Str. 23, 54552 Dockweiler

Tel.: (06595) 90093-0 Fax.: (06595) 90093-93

e-mail: [email protected] URL: www.dobry-daemmsysteme.de

26

Fritz Doppelmayer GmbH

Am Petzenbühl 3, 87439 Kempten

Tel.: (0831) 59219-0 Fax.: (0831) 59219-29

e-mail: [email protected] URL: www.doschawolle.de

27

Doser Holzfaser-Dämmsysteme GmbH

Vilstalstraße 80, 87459 Pfronten

Tel.: (08363) 9600-0 Fax.: (08363) 9600-20

e-mail: [email protected] URL: www.doser-dhd.de

28

Dow Deutschland GmbH & Co. OHG

Am Kronberger Hang 4, 65824 Schwalbach/Ts.

Tel.: (06196) 566-0 Fax.: (06196) 566-444

e-mail: [email protected] URL: www.dow.com

29

ECOTHERM Herbert Fehrensen

Niersteheide 16, 44532 Lünen

Tel.: (02306) 42326 Fax.: (02306) 370239

e-mail: [email protected] URL: www.eco-hf.de

30

emfa Baustoff GmbH

Stockerweg 10, 89331 Burgau

Tel.: (08222) 9662-0 Fax.: (08222) 9662-80

e-mail: [email protected] URL: www.emfa.de

31

endele Kunststoff GmbH

Reutlingendorfer Str. 15, 89611 Obermarchtal

Tel.: (07375) 9509-0 Fax.: (07375) 9509-30

e-mail: [email protected] URL: www.endele.de

1.39

132

epasit GmbH

Sandweg 12-14, 72119 Ammerbuch

Tel.: (07032) 2015-0 Fax.: (07032) 2015-21

e-mail: [email protected] URL: www.epasit.de

33

Epilepsiezentrum Kork

Landstrasse 1, 77694 Kehl-Kork

Tel.: (07851) 84-0 Fax.: (07851) 84-553

e-mail: [email protected] URL: www.epilepsiezentrum.de

34

ESP® Dachsysteme

Buchenstr. 9, 97249 Eisingen

Tel.: (09306) 1092 Fax.: (09306) 8130

e-mail: - URL: -

35

Fibrolith-Dämmstoffe Wilms GmbH

Hannebacher Straße 1, 56746 Kempenich

Tel.: (02655) 9592-0 Fax.: (02655) 9592-18

e-mail: info@fi brolith.de URL: www.fi brolith.de

36

Flachshaus GmbH - Werk für Vliesstoffe

Pritzwalker Straße 1, 16928 Giesensdorf

Tel.: (03395) 700796 Fax.: (03395) 301925

e-mail: info@fl achshaus.de URL: www.fl achshaus.de

37

Flumroc AG

CH-8890 Flums

Tel.: +41 817341111 Fax.: +41 817341213

e-mail: info@fl umroc.ch URL: www.fl umroc.ch

38

Forster Vliesstoffe u. Textilrecycling

Triebeler Str. 107, 03149 Forst (Lausitz)

Tel.: (03562) 6986-0 Fax.: (03562) 6986-29

e-mail: [email protected] URL: -

39

Glaswolle Wiesbaden GmbH

Rheingaustraße 62, 65203 Wiesbaden

Tel.: (0611) 279-0 Fax.: (0611) 279-8888

e-mail: [email protected] URL: www.wiegla.de


140

Glunz AG

Grecostraße 1, 49716 Meppen

Tel.: (05931) 405420 Fax.: (05931) 405454

e-mail: [email protected] URL: www.glunz.de

41

Gradl & Stürmann Korkhandel

Berner Strasse 55, 27751 Delmenhorst

Tel.: (04221) 593-03 Fax.: (04221) 593-56

e-mail: - URL: -

42

Gutex-Holzfaserplattenwerk H. Henselmann GmbH & Co. KG

Postfach 20 13 20, 79753 Waldshut-Tiengen

Tel.: (07741) 6099-0 Fax.: (07741) 6099-57

e-mail: [email protected] URL: www.gutex.de

43

Hanf-Faser-Fabrik Nowotny GmbH

Brüssower Allee 90, 17291 Prenzlau

Tel.: (03984) 807-730 Fax.: (03984) 807-264

e-mail: [email protected] URL: www.hanffaser.de

44

F. Aug. Henjes GmbH & Co.

An der Autobahn 46, 28876 Oyten

Tel.: (04207) 698-0 Fax.: (04207) 698-40

e-mail: - URL: www.henjes.de

45

Hock GmbH & Co KG

An der Autobahn 46, 28876 Oyten

Tel.: (09081) 80500-0 Fax.: (09081) 80500-70

e-mail: [email protected] URL: www.thermo-hanf.de

46

HOMATHERM® GmbH & Co. KG

Ahornweg 1, 06536 Berga

Tel.: (034651) 416-0 Fax.: (034651) 416-39

e-mail: [email protected] URL: www.homatherm.de

47

ISO - Gesellschaft für Isolier- und Feuchtraumtechnik mbH

Bahnhofstraße 44, 74254 Offenau

Tel.: (07136) 5820 Fax.: (07136) 8545

e-mail: [email protected] URL: www.iso.de

1.41

148

IsoBouw Dämmtechnik GmbH

Etrastraße, 74232 Abstatt

Tel.: (07062) 678-0 Fax.: (07062) 678-199

e-mail: [email protected] URL: www.isobouw.de

49

ISOCOTTON GmbH Naturdämmstoffe

Meranerstr. 43, D-86165 Augsburg

Tel.: (0821) 34383-0 Fax.: (0821) 34383-69

e-mail: [email protected] URL: www.isocotton.de

50

isofl oc Wärmedämmtechnik GmbH

Am Fieseler Werk 3, 34253 Lohfelden

Tel.: (0561) 95172-0 Fax.: (0561) 95172-95

e-mail: info@isofl oc.de URL: www.isofl oc.de

51

isolux Dämmsysteme GmbH

Hohe Straße 15, 01561 Wildenhain

Tel.: (0700) 4006-4006 Fax.: (0700) 4016-4016

e-mail: [email protected] URL: www.isolux.de

52

JOMA Dämmstoffwerk GmbH

Jomaplatz, 87752 Holzgünz

Tel.: (08393) 78-0 Fax.: (08393) 78-15

e-mail: [email protected] URL: www.joma.de

53

KEIMFARBEN GmbH & Co. KG

Keimstraße 16, 86420 Diedorf

Tel.: (0821) 4802-0 Fax.: (0821) 4802-210

e-mail: [email protected] URL: www.keimfarben.de

54

Klimatec-System Bau- und Dämmstoff GmbH

Steindorfer Strasse 15, 86511 Schmiechen

Tel.: (08206) 9030771 Fax.: (08206) 9030772

e-mail: [email protected] URL: www.klimatec-system.de

55

Knauf Dämmstoffe

Industrieweg 1, 59329 Wadersloh-Liesborn

Tel.: (02523) 67-0 Fax.: (02523) 67-30

e-mail: [email protected] URL: www.knauf-daemmstoffe.de


156

KNAUF PERLITE GmbH

Postfach 10 30 64, 44030 Dortmund

Tel.: (0231) 9980-01 Fax.: (0231) 9980-138

e-mail: [email protected] URL: www.knauf-perlite.de

57

lambdasave GmbH

Am Duckeldamm, 26725 Emden

Tel.: (04921) 9768-00 Fax.: (04921) 9768-99

e-mail: [email protected] URL: www.lambdasave.de

58

LAMISOL Schülke-Lammer

Augsburger Straße 33, 86862 Lamerdingen

Tel.: (08241) 6021 Fax.: (08241) 996912

e-mail: - URL: -

59

Liapor GmbH & Co. KG

Industriestraße 2, 91352 Hallerndorf-Pautzfeld

Tel.: (09545) 448-0 Fax.: (09545) 448-80

e-mail: [email protected] URL: www.liapor.com

60

Bauelemente GmbH F. J. Linzmeier

Industriestrasse 21, 88499 Riedlingen

Tel.: (07371) 1806-0 Fax.: (07371) 1806-96

e-mail: [email protected] URL: www.linzmeier.de

61

MACO DACH GmbH

Hofer Straße 21, 95233 Helmbrechts

Tel.: (09252) 9919-0 Fax.: (09252) 9919-29

e-mail: [email protected] URL: www.maco-dach.de

62

Magu GmbH

An der Hochstrasse, 78183 Hüfi ngen

Tel.: (0771) 92250 Fax.: (0771) 6788

e-mail: [email protected] URL: www.magu.de

63

Makor Vertriebsgesellschaft mbH

Lange Straße 13, 48282 Emsdetten

Tel.: (02572) 96048-0 Fax.: (02572) 96048-29

e-mail: [email protected] URL: www.makor.de

1.43

164

MEHA Dämmstoff GmbH

Böhler Weg 6-10, 67105 Schifferstadt

Tel.: (06235) 9255-0 Fax.: (06235) 9255-20

e-mail: [email protected] URL: www.meha.de

65

Novoroc SA

Route de la Madeleine 1b, CH-1966 Ayent VS

Tel.: +41 273985600 Fax.: +41 273984117

e-mail: [email protected] URL: www.novoroc.ch

66

Odenwald Faserplattenwerk GmbH

Dr.-F. A.-Freundt-Straße 3, 63916 Amorbach

Tel.: (09373) 201-0 Fax.: (09373) 201-130

e-mail: [email protected] URL: www.owa.de

67

PAROC GmbH

Bahnhofstrasse 1, 28844 Weyhe

Tel.: (04203) 8150-0 Fax.: (04203) 8150-99

e-mail: [email protected] URL: www.paroc.de

68

PAVATEX GmbH

Wangener Str. 58, 88299 Leutkirch

Tel.: (07561) 9855-0 Fax.: (07561) 9855-30

e-mail: [email protected] URL: www.pavatex.de

69

Philippine GmbH & Co. Dämmstoffsysteme KG

Bövinghauser Str. 50-58, 44805 Bochum

Tel.: (0234) 8796-0 Fax.: (0234) 8796-102

e-mail: [email protected] URL: www.philippine-eps.de

70

POESIS-Dämmsysteme

Bückeburger Straße 47, 28205 Bremen

Tel.: (0421) 4988877 Fax.: (0421) 4986141

e-mail: [email protected] URL: www.sls20.de

71

poratec GmbH Dämmstoffsysteme

Industriestraße 13, 96120 Bischberg-Trosdorf

Tel.: (09503) 4841 Fax.: (09503) 4824

e-mail: [email protected] URL: www.poratec.de


172

Porextherm Dämmstoffe GmbH

Heisinger Straße 8, 87437 Kempten

Tel.: (0831) 57536-0 Fax.: (0831) 57536-3

e-mail: [email protected] URL: www.porextherm.com

73

puren Schaumstoff GmbH

Rengoldshauser Str. 4, 88662 Überlingen

Tel.: (07551) 8099-0 Fax.: (07551) 8099-20

e-mail: [email protected] URL: www.puren.com

74

Rigips GmbH

Schanzenstraße 84, 40549 Düsseldorf

Tel.: (0211) 5503-0 Fax.: (0211) 5503-208

e-mail: [email protected] URL: www.rigips.de

75

ROMONTA Ceralith GmbH

Chausseestraße 1, 06317 Amsdorf

Tel.: (034601) 40-459 Fax.: (034601) 40-378

e-mail: [email protected] URL: www.ceralith.de

76

Saint-Gobain Isover G+H AG

Bürgermeister-Grünzweig-Straße 1, 67059 Ludwigshafen

Tel.: (0800) 5015501 Fax.: (0800) 5016501

e-mail: [email protected] URL: www.isover.de

77

Schaumglas-Deutschland GmbH

Talstr. 3, 08606 Oelsnitz

Tel.: (037421) 20782 Fax.: (037421) 26640

e-mail: [email protected] URL: www.schaumglasschotter.de

78

SCHWENK Dämmtechnik GmbH & CO. KG

Isotexstrasse 1, 86899 Landsberg

Tel.: (08191) 127-1 Fax.: (08191) 32954

e-mail: - URL: www.schwenk.de

79

Seegras-Innovation GmbH

Dorfstraße 6, 23948 Niederklütz

Tel.: (038825) 24127 Fax.: (038825) 24128

e-mail: [email protected] URL: www.seegras-innovation.com

1.45

180

Steinbacher Dämmstoff GmbH

Salzburgerstraße 35, A-6383 Erpfendorf/Tirol

Tel.: +43 5352700-0 Fax.: +43 5352700-530

e-mail: offi [email protected] URL: www.steinbacher.at

81

Iso-Flachs Benno Steiner GmbH

Soinweg 14, 83126 Flintsbach

Tel.: (08034) 1037 Fax.: (08034) 8753

e-mail: - URL: -

82

STEICO AG

Hans-Riedl-Str. 21 , 85622 Feldkirchen

Tel.: (08999) 1551-0 Fax.: (08999) 1551-99

e-mail: [email protected] URL: www.steico.com

83

Sto AG

Ehrenbachstraße 1, 79780 Stühlingen

Tel.: (07744) 57-1010 Fax.: (07744) 57-2010

e-mail: [email protected] URL: www.sto.de

84

swisspor AG

Bahnhofstraße 50, CH-6312 Steinhausen

Tel.: +41 566789898 Fax.: +41 566789899

e-mail: [email protected] URL: www.swisspor.com

85

TEKTON Werk GmbH

Tektonweg 1, 74861 Neudenau-Siglingen

Tel.: (06298) 9229-0 Fax.: (06298) 9229-99

e-mail: [email protected] URL: www.tekton-werk.de

86

Textilwerkstatt Weitersfelden Punkenhofer KEG

A-4272 Weitersfelden 110

Tel.: +43 79528588 Fax.: +43 795285884

e-mail: [email protected] URL: www.textilwerstatt.at

87

Thermodach Dachtechnik Vertriebs GmbH

Werkstraße 5-7, 95707 Thiersheim

Tel.: (09233) 7757-11 Fax.: (09233) 7757-40

e-mail: [email protected] URL: www.thermodach.de


188

Thermal Ceramics de France

Route de Lauterbourg, F-67160 Wissembourg

Tel.: (0800) 8274835 Fax.: (0800) 3974835

e-mail: [email protected] URL: www.tc-sitec.com

89

Unidek Deutschland GmbH

Julius-Bamberger-Str. 8A, 28279 Bremen

Tel.: (0421) 41441-0 Fax.: (0421) 51441-999

e-mail: [email protected] URL: www.unidek.de

90

URSA Deutschland GmbH

Fuggerstraße 1d, 04158 Leipzig

Tel.: (0341) 5211-100 Fax.: (0341) 5211-109

e-mail: [email protected] URL: www.ursa.de

91

va-Q-tec AG

Karl-Ferdinand-Braun-Str. 7, 97080 Würzburg

Tel.: (0931) 35942-0 Fax.: (0931) 35942-10

e-mail: [email protected] URL: www.va-q-tec.com

92

Willich Dämmstoffe+Isoliersysteme GmbH & Co.

Bünnerhelfstraße 10, 44379 Dortmund

Tel.: (0231) 9614180 Fax.: -

e-mail: - URL: -

93

Xella International GmbH

Franz-Haniel Platz 6-8, 47119 Duisburg

Tel.: (0800) 5235665 Fax.: (0800) 5356578

e-mail: [email protected] URL: www.xella.de

94

ZEMMERITH Leichtbauplattenwerk GmbH

Am Schießberg 35, 54313 Zemmer

Tel.: (06580) 566 Fax.: (06580) 533

e-mail: [email protected] URL: -

95

J.H. Ziegler GmbH & Co. KG

Fabrikstraße 2, 77855 Achern-Oberachern

Tel.: (07841) 2027-0 Fax.: (07841) 2027-99

e-mail: [email protected] URL: www.ziegler-nonwovens.de

1.47

11.5 Wärme- und feuchteschutztechnische Kennwerte

1.5.1 Putze, Mörtel, Asphalt und Estriche

Tabelle 1.5.1-1 Rohdichte ρ, Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit λ und Richtwert der Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl μ [9], [31]

1 2 3 4

1 Stoffρ

[kg/m³]λ

[W/(m·K)]μ[-]

2 Putze3 Putzmörtel aus Kalk, Kalkzement und hydraulischem Kalk (1800) 1,0 15 / 354 Putzmörtel aus Kalkgips, Gips, Anhydrit und Kalkanhydrit (1400) 0,70 105

Leichtputz< 1300 0,56

15 / 206 1000 0,387 700 0,258 Gipsputz ohne Zuschlag (1200) 0,51 109 Wärmedämmputz nach DIN 18550-3 [26]10 Wärmeleitfähigkeitsgruppe 060

( 200)

0,060

5 / 2011 070 0,07012 080 0,08013 090 0,09014 100 0,10015 Kunstharzputz (1100) 0,70 50 / 20016 Mauermörtel17 Zementmörtel (2000) 1,6

15 / 3518 Normalmörtel (NM) (1800) 1,219 Dünnbettmauermörtel (DM) (1600) 1,020

Leichtmauermörtel (LM) nach DIN 1053-1 [7] LM21 1000 0,36

21 LM36 700 0,2122

Leichtmauermörtel

250 0,10

5 / 2023 400 0,1424 700 0,2525 1000 0,3826 1500 0,6927 Asphalt28 Asphalt 2100 0,70 5000029 Estriche30 Zement-Estrich (2000) 1,4

15 / 3531 Anhydrit-Estrich (2100) 1,232

Magnesia-Estrich1400 0,47

33 2300 0,70


11.5.2 Beton


1 2 3 4

1 Stoffρ

[kg/m³]λ

[W/(m·K)]μ[-]

2

Beton

1800 1,1560 / 100

3 2000 1,354 2200 1,65 70 / 1205 2400 2,00 80 / 1306

Stahlbeton1 % Stahlanteil 2300 2,3

80 / 1307 2 % Stahlanteil 2400 2,58

Leichtbeton und Stahlleichtbeton mit geschlossenem Gefüge nach DIN EN 206 [30] und DIN 1045-1 [6], hergestellt unter Verwendung von Zuschlägen mit porigem Gefüge nachDIN 4226-2 [15] ohne Quarzsandzusatz(Bei Quarzsandzusatz erhöhen sich die Werte von λ um 20 %)

800 0,39

70 / 150

9 900 0,4410 1000 0,4911 1100 0,5512 1200 0,6213 1300 0,7014 1400 0,7915 1500 0,8916 1600 1,017 1800 1,318 2000 1,619

Dampfgehärteter Porenbeton nach DIN 4223-1 [13]

300 0,10

5 / 10

20 350 0,1121 400 0,1322 450 0,1523 500 0,1624 550 0,1825 600 0,1926 650 0,2127 700 0,2228 750 0,2429 800 0,2530 900 0,2931 1000 0,31

(fortgesetzt auf nächster Seite)

1.49

1Tabelle 1.5.2-1 Rohdichte ρ, Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit λ und Richtwert der Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl μ [9], [31] (Fortsetzung)

1 2 3 4

Stoffρ

[kg/m³]λ

[W/(m·K)]μ[-]

32 Leichtbeton mit haufwerkporigem Gefüge- mit nichtporigen Zuschlägen nach DIN 4226-1 [14], z.B. Kies

1600 0,813 / 10

33 1800 1,134 2000 1,4 5 / 1035

Leichtbeton mit haufwerkporigem Gefüge- mit porigen Zuschlägen nach DIN 4226-1 [14], ohne Quarzsandzusatz(Bei Quarzsandzusatz erhöhen sich die Werte von λ um 20 %)

600 0,22

5 / 15

36 700 0,2637 800 0,2838 1000 0,3639 1200 0,4640 1400 0,5741 1600 0,7542 1800 0,9243 2000 1,244

Leichtbeton mit haufwerkporigem Gefüge- ausschließlich unter Verwendung von Naturbims

500 0,16

5 / 15

45 600 0,1846 700 0,2147 800 0,2448 900 0,2849 1000 0,3250 1100 0,3751 1200 0,4152 1300 0,4753

Leichtbeton mit haufwerkporigem Gefüge- ausschließlich unter Verwendung von Blähton

400 0,13

5 / 15

54 500 0,1655 600 0,1956 700 0,2357 800 0,2758 900 0,3059 1000 0,3560 1100 0,3961 1200 0,4462 1300 0,5063 1400 0,5564 1500 0,6065 1600 0,6866 1700 0,76


11.5.3 Bauplatten

Tabelle 1.5.3-1 Rohdichte ρ, Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit λ und Richtwert der Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl μ [9]

1 2 3 4

1 Stoffρ

[kg/m³]λ

[W/(m·K)]μ[-]

2 Porenbetonbauplatten und Porenbeton-Planbauplatten, unbewehrt nach DIN 4166 [12]3

Porenbeton-Bauplatten (Ppl) mit normaler Fugendicke und Mauermörtel nach DIN 1053-1 [7] verlegt

400 0,20

5 / 104 500 0,225 600 0,246 700 0,277 800 0,298

Porenbeton-Planbauplatten (Pppl), dünnfugig verlegt

300 0,10

5 / 10

9 350 0,1110 400 0,1311 450 0,1512 500 0,1613 550 0,1814 600 0,1915 650 0,2116 700 0,2217 750 0,2418 800 0,2519

Wandbauplatten aus Leichtbeton nach DIN 18 162 [23]

800 0,29

5 / 1020 900 0,3221 1000 0,3722 1200 0,4723 1400 0,5824

Wandbauplatten aus Gips nach DIN 18 163 [24], auch mit Poren, Hohlräumen, Füllstoffen oder Zuschlägen

600 0,29

5 / 1025 750 0,3526 900 0,4127 1000 0,4728 1200 0,5829 Gipskartonplatten nach DIN 18 180 [25] 800 0,25 8 / 25

1.51

11.5.4 Mauerwerk aus Klinkern und Ziegeln


1 2 3 4

1 Stoffρ

[kg/m³]λ

[W/(m·K)]μ[-]

2Mauerwerk aus Vollklinkern (KMz), Hoch-lochklinkern (KHLz) oder Keramikklinkernmit Normalmörtel oder Dünnbettmörtel

1800 0,81

50 / 1003 2000 0,964 2200 1,25 2400 1,46

Mauerwerk aus Vollziegeln (Mz) , Hochlochziegeln (HLz) oder Füllziegeln mit Normalmörtel oder Dünnbettmörtel

1200 0,50

5 / 10

7 1400 0,588 1600 0,689 1800 0,8110 2000 0,9611 2200 1,212 2400 1,413

Mauerwerk aus Hochlochziegeln (HLz) mit Lochung A und B nach DIN 105-2 [1] undE DIN 105-6 [2]

LM21/LM36 NM/DM14 550 0,27 0,32

5 / 10

15 600 0,28 0,3316 650 0,30 0,3517 700 0,31 0,3618 750 0,33 0,3819 800 0,34 0,3920 850 0,36 0,4121 900 0,37 0,4222 950 0,38 0,4423 1000 0,40 0,4524

Mauerwerk aus Hochlochziegeln (HLzW) und Wärmedämmziegeln (WDz) nachDIN 105-2 [1], h 238 mm

LM21/LM36 NM/DM25 550 0,19 0,22

5 / 10

26 600 0,20 0,2327 650 0,20 0,2328 700 0,21 0,2429 750 0,22 0,2530 800 0,23 0,2631 850 0,23 0,2632 900 0,24 0,2733 950 0,25 0,2834 1000 0,26 0,29



1Tabelle 1.5.4-1 Rohdichte ρ, Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit λ und Richtwert der Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl μ [9] (Fortsetzung)

1 2 3 4

Stoffρ

[kg/m³]λ

[W/(m·K)]μ[-]

35

Mauerwerk aus Plan-Wärmedämmziegeln (PWDz) nach E DIN 105-6 [1], h 248 mm mit Normalmörtel oder Dünnbettmörtel

550 0,20

5 / 10

36 600 0,2137 650 0,2138 700 0,2239 750 0,2340 800 0,2441 850 0,2442 900 0,2543 950 0,2644 1000 0,27

Tabelle 1.5.4-2 Rohdichte ρ und Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit λ für Wärmedämm-ziegel mit allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung (nach Herstellerangabe)

1 2 3

1 Stoffρ

[kg/m³]λ

[W/(m·K)]Zulassung/Bescheid

2 unipor3 LM21 LM36 NM DM MM4

Plan-Niedrigenergieziegel PNE650 0,14

Z-17.1-6795 700 0,146 750 0,167

Niedrigenergieziegel NE650 0,13 0,16 0,18

Z-17.1-6368 700 0,14 0,16 0,189 750 0,16 0,16 0,2110

Gitterziegel GZ

600 0,11 0,14

Z-17.1-72011 650 0,12 0,1412 700 0,13 0,1613 750 0,14 0,1814

Unipor-Deltaziegel D600 0,11 0,12

Z-17.1-76715 650 0,12 0,1316 700 0,13 0,1417

Unipor-Delta-Planziegel PD600 0,11

Z-17.1-756/819

18 650 0,1219 700 0,13


1.53

1Tabelle 1.5.4-2 Rohdichte ρ und Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit λ für Wärmedämm-ziegel mit allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung (nach Herstellerangabe) (Fortsetzung)

1 2 3

Stoffρ

[kg/m³]λ


uniporLM21 LM36 NM DM MM

20

Gitter-Planziegel GPZ

600 0,11

Z-17.1-72121 650 0,1222 700 0,1323 750 0,1424

Delta-Ziegel D600 0,11 0,12

Z-17.1-76725 650 0,12 0,1326 700 0,13 0,1427

Delta-Mittelbettziegel MD600 0,11

Z-17.1-76828 650 0,1229 700 0,1330

unipor-WS-Planziegel PWS800 0,12

Z-17.1-795/796

31 850 0,1332 900 0,1433

unipor-WS-Ziegel800 0,13 0,16

Z-17.1-81834 850 0,14 0,1835 900 0,15 0,1836 Wienerberger37 LM21 LM36 NM DM MM38 POROTON-Planziegel-T9 650 0,09 Z-17.1-67439 POROTON-Planziegel-T12 650 0,12 Z-17.1-62840 POROTON-Planziegel-T14 700 0,14 Z-17.1-65141

POROTON-Planziegel-T16750 0,16 Z-17.1-490/

65142 800 0,1643 POROTON-Planziegel-T 800 0,18 Z-17.1-67844 POROTON-Objektziegel-T12 800 0,12 Z-17.1-81245

POROTON-Hochlochziegel-Plan-T

800 0,39

Z-17.1-72846 900 0,4247 1200 0,5048 1400 0,5849 POROTON-Planelement T 500 1000 0,45 Z-17.1-70650

POROTON-Keller-Planziegel-T800 0,18 Z-17.1-678

51 900 0,42 Z-17.1-728(fortgesetzt auf nächster Seite)


1Tabelle 1.5.4-2 Rohdichte ρ und Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit λ für Wärmedämm-ziegel mit allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung (nach Herstellerangabe) (Fortsetzung)

1 2 3

Stoffρ

[kg/m³]λ


WienerbergerLM21 LM36 NM DM MM

52 POROTON-Blockziegel-T12 650 0,12 Z-17.1-62753 POROTON-Blockziegel-T14 700 0,14 0,16 0,18 Z-17.1-67354

POROTON-Blockziegel-T16750 0,16 0,18 0,21 Z-17.1-673/

489/340 55 800 0,16 0,18 0,2156

POROTON-Blockziegel-T800 0,18 0,21 0,24

Z-17.1-38357 900 0,21 0,21 0,2458 klimaton Ziegel59 LM21 LM36 NM DM MM60

klimaton ST800 0,16 0,18 0,21

Z-17.1-32861 900 0,21 0,2462 klimaton STw 800 0,16 0,18 0,21 W 29/93

63 klimaton SB 800 0,18 0,21 0,24W 35/83W 06/85

1.55

11.5.5 Mauerwerk aus Kalksandsteinen, Hüttensteinen und

Porenbeton-Plansteinen


1 2 3 4

1 Stoffρ

[kg/m³]λ

[W/(m·K)]μ[-]

2

Mauerwerk aus Kalksandsteinen nach DIN 106-1 [3] oderDIN 106-2 [4] mit Normalmörtel oder Dünnbettmörtel

1000 0,505 / 103 1200 0,56

4 1400 0,705 1600 0,79

15 / 256 1800 0,997 2000 1,18 2200 1,39

Mauerwerk aus Hüttensteinen nach DIN 398 [5]

1000 0,47

70 / 100

10 1200 0,5211 1400 0,5812 1600 0,6413 1800 0,7014 2000 0,7615

Mauerwerk aus Porenbeton-Plansteinen (PP)nach DIN 4165 [11] mit Dünnbettmörtel

300 0,10

5 / 10

16 350 0,1117 400 0,1318 450 0,1519 500 0,1620 550 0,1821 600 0,1922 650 0,2123 700 0,2224 750 0,2425 800 0,25


11.5.6 Mauerwerk aus Betonsteinen


1 2 3 4

1 Stoffρ

[kg/m³]λ

[W/(m·K)]μ[-]

2 LM21 LM36 NM3 Hohlblöcke (HBl) nach DIN 18 151 [20] 450 0,20 0,21 0,24

5 / 10

4 500 0,22 0,23 0,265 Gruppe 1: 550 0,23 0,24 0,276 Steinbreite [cm] Anzahl der Kammerreihen 600 0,24 0,25 0,297 17,5 2 650 0,26 0,27 0,308 24 3 700 0,28 0,29 0,329 30 4 800 0,31 0,32 0,3510 36,5 5 900 0,34 0,36 0,3911 49 6 1000 0,45

12 (Bei Quarzsandzusatz erhöhen sich die Werte von λfür 2 K HBl um 20 % und für 3 K HBl bis 6 K HBl um 15 %)

1200 0,53

13 1400 0,65

14 Hohlblöcke (HBl) nach DIN 18 151 [20] und Hohlwandplatten nach DIN 18 148 [19]

450 0,22 0,23 0,28

5 / 10

15 500 0,24 0,25 0,3016 Gruppe 2 550 0,26 0,27 0,3117 Steinbreite [cm] Anzahl der Kammerreihen 600 0,27 0,28 0,3218 11,5 1 650 0,29 0,30 0,3419 17,5 1 700 0,30 0,32 0,3620 24 2 800 0,34 0,36 0,4121 30 3 900 0,37 0,40 0,4622 36,5 4 1000 0,5223 49 5 1200 0,6024 1400 0,7225

Vollblöcke (Vbl S-W) nach DIN 18 152 [21]

450 0,14 0,16 0,18

5 / 10

26 500 0,15 0,17 0,2027 550 0,16 0,18 0,2128 600 0,17 0,19 0,2229 650 0,18 0,20 0,2330 700 0,19 0,21 0,2531 800 0,21 0,23 0,2732 900 0,25 0,26 0,3033 1000 0,28 0,29 0,32


1.57


1 2 3 4

Stoffρ

[kg/m³]λ

[W/(m·K)]μ[-]

LM21 LM36 NM34

Vollblöcke (Vbl) und Vollblöcke mit Schlitzen(Vbl S) nach DIN 18 152 [21] aus Leichtbeton mit anderen leichten Zuschlägen als Naturbims und Blähton

450 0,22 0,23 0,28

5 / 10

35 500 0,23 0,24 0,2936 550 0,24 0,25 0,3037 600 0,25 0,26 0,3138 650 0,26 0,27 0,3239 700 0,27 0,28 0,3340 800 0,29 0,30 0,3641 900 0,32 0,32 0,3942 1000 0,34 0,35 0,4243 1200 0,4944 1400 0,5745 1600 0,69

10 / 1546 1800 0,7947 2000 0,8948

Vollsteine (V) nach DIN 18 152 [21]

450 0,21 0,22 0,31

5 / 10

49 500 0,22 0,23 0,3250 550 0,23 0,25 0,3351 600 0,24 0,26 0,3452 650 0,25 0,27 0,3553 700 0,27 0,29 0,3754 800 0,30 0,32 0,4055 900 0,33 0,35 0,4356 1000 0,36 0,38 0,4657 1200 0,5458 1400 0,6359 1600 0,74

10 / 1560 1800 0,8761 2000 0,99




1 2 3 4

Stoffρ

[kg/m³]λ

[W/(m·K)]μ[-]

LM21 LM36 NM62

Mauersteine nach DIN 18 153 [22] aus Beton

800 0,60

5 / 1563 900 0,6564 1000 0,7065 1200 0,8066 1400 0,90

20 / 30

67 1600 1,168 1800 1,269 2000 1,470 2200 1,771 2400 2,1

1.59

11.5.7 Wärmedämmstoffe

Die in Tabelle 1.5.7-1 tabellierten Werte der Wärmeleitfähigkeit λ beziehen sich auf die Normenreihe der DIN 13 162 [32] bis DIN 13 171 [41]. Hiermit entfällt die bisheri-ge Unterteilung in Wärmeleitfähigkeitsgruppen zugunsten einer genaueren Regelung. Der Bemessungswert λ ergibt sich in Abhängigkeit des Nennwertes λD. Hinsichtlich der Größenordnung des Bemessungswertes λ wird in die Kategorien I und II unter-schieden. In Kategorie I werden Produkte eingeordnet, die ausschließlich CE gekenn-zeichnet sind. In Kategorie II werden Produkte aufgenommen, die zusätzlich einer Fremdüberwachung (nach ABZ) unterliegen. Die Bemessungswerte in Kategorie I er-geben sich durch Multiplikation der entsprechenden Werte der Kategorie II mit einem Sicherheitsbeiwert von γ = 1,2. Einen Überblick über verfügbare Produkte im Bereich der Dämmstoffe und die jeweils zugeordneten physikalischen Kenngrößen gibt [L5].


1 2 3 4

1 Stoffρ

[kg/m³]λ

[W/(m·K)]μ[-]

2 Kat. II Kat. I3 Mineralwolle nach DIN EN 13 162 [32] (MW)4 Nennwert der Wärmeleitfähigkeit λD 0,030

10 bis 200

0,030 0,036

1

5 0,031 0,031 0,0376 0,032 0,032 0,0387 0,033 0,033 0,0408 … … …9 0,050 0,050 0,06010 Exp. Polystyrolschaum nach DIN EN 13 63 [33] (EPS)11 Nennwert der Wärmeleitfähigkeit λD 0,030

10 bis 50

0,030 0,036

20 bis 100

12 0,031 0,031 0,03713 0,032 0,032 0,03814 0,033 0,033 0,04015 … … …16 0,050 0,050 0,06017 Extr. Polystyrolschaum nach DIN EN 13 164 [34] (XPS)18 Nennwert der Wärmeleitfähigkeit λD 0,026

20 bis 65

0,026 0,031

80 bis 250

19 0,027 0,027 0,03220 0,028 0,028 0,03421 0,029 0,029 0,03522 … … …23 0,040 0,040 0,048




1 2 3 4

Stoffρ

[kg/m³]λ

[W/(m·K)]μ[-]

Kat. II Kat. I24 Polyurethan-Hartschaum nach DIN EN 13 165 [35] (PUR)25 Nennwert der Wärmeleitfähigkeit λD 0,020

28 bis 55

0,020 0,024

40 bis 200

26 0,021 0,021 0,02527 0,022 0,022 0,02628 0,023 0,023 0,02829 … … …30 0,040 0,040 0,04831 Phenolharz-Hartschaum nach DIN EN 13 166 [36] (PF)32 Nennwert der Wärmeleitfähigkeit λD 0,020

20 bis 50

0,020 0,024

10 bis 50

33 0,021 0,021 0,02534 0,022 0,022 0,02635 0,023 0,023 0,02836 … … …37 0,045 0,045 0,05438 Schaumglas nach DIN EN 13 167 [37] (CG)39 Nennwert der Wärmeleitfähigkeit λD 0,038

100 bis 150

0,038 0,04640 0,039 0,039 0,04741 0,040 0,040 0,04842 0,041 0,041 0,04943 … … …44 0,055 0,055 0,06645 Blähperlit nach DIN EN 13 169 [39] (EPB)46 Nennwert der Wärmeleitfähigkeit λD 0,038

30 bis 150

0,038 0,046

5

47 0,039 0,039 0,04748 0,040 0,040 0,04849 0,041 0,041 0,04950 … … …51 0,055 0,055 0,066


1.61


1 2 3 4

Stoffρ

[kg/m³]λ

[W/(m·K)]μ[-]

Kat. II Kat. I52 Exp. Kork nach DIN EN 13 170 [40] (ICB)53 Nennwert der Wärmeleitfähigkeit λD 0,040

90 bis 140

0,041 0,049

5 bis 10

54 0,041 0,042 0,05055 0,042 0,043 0,05256 0,043 0,044 0,05357 … … …58 0,055 0,056 0,06759 Holzfaserdämmstoff nach DIN EN 13 171 [41] (WF)60 Nennwert der Wärmeleitfähigkeit λD 0,032

150 bis 250

(Platten)

0,035 0,043

5

61 0,033 0,036 0,04462 0,034 0,037 0,04563 0,035 0,038 0,04664 0,036 0,039 0,04765 0,037 0,040 0,04866 0,038 0,041 0,04967 0,039 0,043 0,05268 … … …69 0,065 0,065 0,085

70Mehrschicht-Leichtbauplatten nach DIN EN 13 168 [38] (WW-C) mit Hartschaumschichtnach DIN EN 13 163 [33]

71 Nennwert der Wärmeleitfähigkeit λD 0,030

60 bis 300[L5]

0,030 0,036

20 bis 50

72 0,031 0,031 0,03773 0,032 0,032 0,03874 0,033 0,033 0,04075 …76 0,050 0,050 0,060

77Mehrschicht-Leichtbauplatten nach DIN EN 13 168 [38] (WW-C) mit Mineralfaserschichtnach DIN EN 13 162 D3]

78 Nennwert der Wärmeleitfähigkeit λD 0,035

180 bis 300[L5]

0,035 0,042

1

79 0,036 0,036 0,04380 0,037 0,037 0,04481 0,038 0,038 0,04682 …83 0,050 0,050 0,060




1 2 3 4

Stoffρ

[kg/m³]λ

[W/(m·K)]μ[-]

Kat. II Kat. IZement Kauster Zement Kauster Zement Kauster

84 Holzwolle-Leichtbauplatten (WW) nach DIN EN 13 168 [38]85 Nennwert der

Wärmeleitfähigkeit λD

0,060 0,060

350 bis 600[L5]

0,063 0,061 0,076 0,073

2 bis 5

86 0,061 0,060 0,064 0,062 0,077 0,07487 0,062 0,061 0,065 0,063 0,078 0,07688 0,063 0,062 0,066 0,064 0,079 0,07789 0,064 0,063 0,068 0,065 0,082 0,07890 0,065 0,064 0,069 0,066 0,083 0,07991 … … … … … …92 0,10 0,10 0,11 0,11 0,13 0,1393 Mehrschicht-Leichtbauplatten (WW-C) nach DIN EN 13 168 [38] mit Holzwolleschicht94 Nennwert der

Wärmeleitfähigkeit λD

0,10 0,10

460 bis 650

0,11 0,10 0,14 0,13

2 bis 595 0,11 0,11 0,12 0,11 0,15 0,1496 0,12 0,12 0,13 0,12 0,16 0,1597 0,13 0,13 0,14 0,13 0,17 0,1698 0,14 0,14 0,15 0,14 0,18 0,17

1.63

11.5.8 Holz und Holzwerkstoffe


1 2 3 4

Stoffρ

[kg/m³]λ

[W/(m·K)]μ[-]

1Konstruktionsholz

500 0,13 20 / 502 700 0,18 50 / 2003

Sperrholz

300 0,09 50 / 1504 500 0,13 70 / 2005 700 0,17 90 / 2206 1000 0,24 110 / 2507 Zementgebundene Spanplatte 1200 0,23 30 / 508

Spanplatte1)300 0,10 10 / 50

9 600 0,14 15 / 5010 900 0,18 20 / 5011 OSB-Platten 650 0,13 30 / 5012

Holzfaserplatte einschl. MDF1)

250 0,07 2 / 513 400 0,10 5 / 1014 600 0,14 12 / 1015 800 0,18 20 / 10

1) In [3] werden teilweise abweichende Werte für die Wärmeleitfähigkeit angegeben

(OSB oriented strand board; MDF medium density fi bre board)


11.5.9 Fußbodenbeläge, Abdichtstoffe, Dachbahnen, Folien

Tabelle 1.5.9-1 Rohdichte ρ, Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit λ und Richtwert der Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl μ bzw. wasserdampfäquivalente Luftschichtdicke sd[9], [31]

1 2 3 4

1 Stoffρ

[kg/m³]λ

[W/(m·K)]μ[-]

2 Fußbodenbeläge

3 Kunststoff 1700 0,25 10000

4 Korkfl iesen > 400 0,065 20 / 40

5 Teppich / Teppichböden 200 0,06 5

6 Linoleum 1200 0,17 800 / 1000

7 Keramik / Porzellan 2300 1,3

8 Abdichtstoffe

9 Silikon ohne Füllstoff 1200 0,35 5000

10 Silikon mit Füllstoffen 1450 0,50 5000

11 Polyurethanschaum (PU) 70 0,05 60

12 Dachbahnen

13 Bitumendachbahn nach DIN 52 128 [27] (1200) 0,17 10000 / 80000

14 Nackte Bitumenbahnen nach DIN 52 129 [28] (1200) 0,17 2000 / 20000

15 Glasvlies-Bitumendachb. nach DIN 52 143 [29] - 0,17 20000 / 60000

16Kunststoff-Dachb. nach DIN 16 729 [16] (ECB)

- - 50000 / 75000 (2,0K)

17 - - 70000 / 90000 (2,0)

18 Kunststoff-Dachb. nach DIN 16 730 [17] (PVC-P) - - 10000 / 30000

19 Kunststoff-Dachb. nach DIN 16 731 [18] (PIB) - - 40000 / 1750000

20 Folien

21 PTFE-Folien, d 0,05 mm - - 10000

22 PA-Folien, d 0,05 mm - - 50000

23 PP-Folien, d 0,05 mm - - 1000

24 weitere Folien sd [m]

25 PE-Folie, d = 0,15 mm - - 50

26 PE-Folie, d = 0,25 mm - - 100

27 PE-Folie (gestapelt), d = 0,15 mm - - 8

28 Polyestherfolie, d = 0,2 mm - - 50

29 PVC-Folie - - 30

30 Aluminiumfolie, d = 0,05 mm - - 1500

31 Bituminiertes Papier, d = 0,1 mm - - 2

32 Aluminiumverbundfolie, d = 0,4 mm - - 10(PTFE Polytetrafl uorethylen; PA Polyamid; PP Polypropylen; PE Polyäthylen; PVC Poly-vinylchlorid)

1.65

11.5.10 Lose Schüttungen


1 2 3 4

1 Stoffρ

[kg/m³]λ

[W/(m·K)]μ[-]

2 Lose Schüttungen aus porigen Stoffen3 - Blähperlit ( 100) 0,060

3

4 - Blähglimmer ( 100) 0,0705 - Korkschrot, expandiert ( 200) 0,0556 - Hüttenbims ( 600) 0,137 - Blähton, Blähschiefer ( 400) 0,168 - Bimskies ( 1000) 0,199 - Schaumlava ( 1200) 0,2210 ( 1500) 0,2711 Lose Schüttungen aus Polystyrolschaumstoff-Partikeln (15) 0,050 312 Lose Schüttungen aus Sand, Kies, Splitt (trocken) (1800) 0,70 3

1.5.11 Glas, Natursteine


1 2 3 4

1 Stoffρ

[kg/m³]λ

[W/(m·K)]μ[-]

2 Glas3 Natronglas (incl. Floatglas) 2500 1,004 Quarzglas 2200 1,405 Natursteine6 Granit 2500 bis 2700 2,8 100007 Marmor 2800 3,5 100008 Schiefer 2000 bis 2800 2,2 800 / 10009

Kalkstein

1600 0,85 20 / 3010 1800 1,1 25 / 4011 2000 1,4 40 / 5012 2200 1,7 150 / 20013 2600 2,3 200 / 25014 Sandstein 2600 2,3 30 / 4015 Naturbims 400 0,12 6 / 8


11.5.12 Lehmbaustoffe


1 2 3 4

1 Stoffρ

[kg/m³]λ

[W/(m·K)]μ[-]

2 Lehmbaustoffe3 500 0,14

5 / 10

4 600 0,175 700 0,216 800 0,257 900 0,308 1000 0,359 1200 0,4710 1400 0,5911 1600 0,7312 1800 0,9113 2000 1,1

1.5.13 Metalle


1 2 3 4

1 Stoffρ

[kg/m³]λ

[W/(m·K)]μ[-]

2 Metalle3 Aluminium-Legierungen 2800 1604 Bronze 8700 655 Messing 8400 1206 Kupfer 8900 3807 Gusseisen 7500 508 Blei 11300 359 Stahl 7800 5010 Nichtrostender Stahl 7900 1711 Zink 7200 110

1.67

11.5.14 Böden

Tabelle 1.5.14-1 Rohdichte ρ, Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit λ und Richtwert der Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl μ

1 2 3 4

1 Stoffρ

[kg/m³]λ

[W/(m·K)]μ[-]

Quelle

2 Böden3 Ton / Schlick / Schlamm (naturfeucht) 1200 bis 1800 1,5 50 [31]4 Sand / Kies (naturfeucht) 1700 bis 2200 2,0 50 [31]5 Kies, trocken k.A. 0,4 k.A. [44]6 Kies, wassergesättigt k.A. 1,8 k.A. [44]7 Sand/Kies k.A. 2,0 k.A. [9]

8 Sand, trocken k.A.0,400,70

k.A.[44][103]

9 Sand, trocken (8 % Feuchte) k.A. 1,6 k.A. [43]10 Sand, wassergesättigt k.A. 2,4 k.A. [44]11 nasser Sand k.A. 2,1 k.A. [43]12 Torf k.A. 0,4 k.A. [44]13 Torf, 100 % Feuchte k.A. 0,35 k.A. [43]14 Lehm, feucht k.A. 1,45 k.A. [103]15 Lehm, gesättigt k.A. 2,9 k.A. [103]16 Ton/Schluff, trocken k.A. 0,5 k.A. [44]17 Ton/Schluff, wassergesättigt k.A. 1,7 k.A. [44]18 Ton/Schluff k.A. 1,5 k.A. [9]19 Ton k.A. 1,2 k.A. [43]20 Schluff k.A. 1,5 k.A. [43]

1.5.15 Gase


1 2 3 4

1 Stoffρ

[kg/m³]λ

[W/(m·K)]μ[-]

2 Gase3 trockene Luft 1,23 0,025

1

4 Kohlendioxid 1,95 0,0145 Argon 1,70 0,0176 Schwefelhexafl uorid 6,36 0,0137 Krypton 3,56 0,00908 Xenon 5,68 0,0054


11.5.16 Gummi, Massive Kunststoffe


1 2 3 4

1 Stoffρ

[kg/m³]λ

[W/(m·K)]μ[-]

2 Gummi3 Naturkautschuk 910 0,13 100004 Neopren (Plychloroplen) 1240 0,23 10000

5Butylkautschuk (Isobuthylenkautschuk),hart/heiß geschmolzen

1200 0,24 200000

6 Schaumgummi 60 bis 80 0,06 70007 Hartgummi (Ebonit), hart 1200 0,178 Ethylen-Propylenedien, Monomer (EPDM) 1150 0,25 60009 Polyisobuthylenkautschuk 930 0,20 1000010 Polysulfi d 1700 0,40 1000011 Butadien 980 0,25 10000012 Massive Kunststoffe13 Akrylkunststoffe 1050 0,20 1000014 Polykarbonate 1200 0,20 500015 Polytetrafl uorethylenkunststoffe (PTFE) 2200 0,25 1000016 Polyvinylchlorid (PVC) 1390 0,17 5000017 Polymethylmethakrylat (PMMA) 1180 0,18 5000018 Polyazetatkunststoffe 1410 0,30 10000019 Polyamid (Nylon) 1150 0,25 5000020 Polyamid 6.6 mit 25 % Glasfasern 1450 0,30 5000021 Polyethylen (hohe Rohdichte) 980 0,50 10000022 Polyethylen (niedrige Rohdichte) 920 0,33 10000023 Polystyrol 1050 0,16 10000024 Polypropylen 910 0,22 1000025 Polypropylen mit 25 % Glasfasern 1200 0,25 1000026 Polyurethan (PU) 1200 0,25 600027 Epoxiharz 1200 0,20 1000028 Phenolharz 1300 0,30 10000029 Polyesterharz 1400 0,19 10000

1.69

11.5.17 Wasser, Eis, Schnee

Tabelle 1.5.17-1 Rohdichte ρ und Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit λ [31]

1 2 3

1 Stoffρ

[kg/m³]λ

[W/(m·K)]

2 Wasser, Eis, Schnee3 Wasser bei 0°C 1000 0,604 Wasser bei 40 °C 990 0,635 Wasser bei 80 °C 970 0,676 Eis bei -10 °C 920 2,307 Eis bei 0 °C 900 2,208 Schnee, frisch gefallen (< 30 mm) 100 0,059 Neuschnee, weich (30 bis 70 mm) 200 0,1210 Schnee, leicht verharscht (70 bis 100 mm) 300 0,2311 Schnee, verharscht (< 200 mm) 500 0,60

1.6 Wärme- und schalltechnische Kennwerte für Verglasungen

Tabelle 1.6-1 Bauphysikalische Daten für Zweischeiben-Isolierverglasungen

1 2 3 4 5 6 7 8 9

1 Beschreibung

Glas

dick

en in

mm

auße

n/(m

itte)

/inne

n

Maß

e Sc

heib

enzw

ische

nrau

m

Einl

age /

Gas

füllu

ng

Sche

iben

zwisc

henr

aum

Nenn

wer

t Wär

me-

durc

hgan

gsko

effi z

ient

Lich

tdur

chläs

sigke

it

Gesa

mte

nerg

ie-du

rchl

assg

rad

bew

erte

tes

Scha

lldäm

m-M

aß

Quell

e

2 [mm] [mm]Ug-Wert [W/m²K] [%]

g-Wert Rw,P [dB ]

3 CLIMALIT 4 / 4 15 Luft 3,0 82 0,78 32 [105]

4OKATHERM unbeschichtet

4 / 6 16 Luft 2,7 81 0,74 36 [104]


1Tabelle 1.6-2 Bauphysikalische Daten für 2-fach-Wärmeschutzverglasungen

1 2 3 4 5 6 7 8 9

1 Beschreibung

Glas

dick

en in

mm

auße

n/(m

itte)

/inne

n

Maß

e Sc

heib

enzw

ische

nrau

m

Einl

age /

Gas

füllu

ng

Sche

iben

zwisc

henr

aum

Nenn

wer

t Wär

me-

durc

hgan

gsko

effi z

ient

Lich

tdur

chläs

sigke

it

Gesa

mte

nerg

ie-du

rchl

assg

rad

bew

erte

tes

Scha

lldäm

m-M

aß

Quell

e


g-Wert Rw,P [dB]

3

NEUT

RALU

X

premium 4 / 4 15 Argon 1,2 80 0,65 32 [102]

4 premium Kr 4 / 4 12 Krypton 1,1 80 0,65 30 [102]

5 2000 4 / 4 15 Argon 1,1 73 0,53 32 [102]

6 2000 Kr 4 / 4 12 Krypton 1,0 73 0,53 30 [102]

7 advance 4 / 4 15 Argon 1,1 76 0,58 32 [102]

8 advance Kr 4 / 4 12 Krypton 1,0 76 0,58 30 [102]

9

SGGC

LIM

APLU

S

N Luft 4 / 4 12 Luft 1,7 80 0,63 30 [105]

10 N Luft 4 / 4 15(16) Luft 1,4 80 0,63 32 [105]

11 N Argon 4 / 4 12 Argon 1,3 80 0,63 30 [105]

12 N Argon 4 / 4 15(16) Argon 1,2 80 0,63 32 [105]

13 N Krypton 4 / 4 10 Krypton 1,1 80 0,63 32 [105]

14 N Bioclean 4 / 4 15(16) Argon 1,2 77 0,61 32 [105]

15 Ultra N Luft 4 / 4 12 Luft 1,6 80 0,63 30 [105]

16 Ultra N Argon 4 / 4 15(16) Argon 1,1 80 0,63 32 [105]

17 Ultra N Krypton 4 / 4 10 Krypton 1,0 80 0,63 32 [105]

18 Ultra N Bioclean 4 / 4 15(16) Argon 1,1 78 0,61 32 [105]

19 4S 4 / 4 15(16) Argon 1,1 71 0,42 32 [105]

20

THER

MOP

LUS SN 2-fach 4 / 4 16 Argon 1,2 79 0,63 31 [100]

21 SN 2-fach 4 / 4 12 Krypton 1,1 79 0,63 31 [100]

22 S3 2-fach 4 / 4 16 Argon 1,1 76 0,58 31 [100]

23 S3 2-fach 4 / 4 10 Krypton 1,0 76 0,58 31 [100]

24

OKAT

HERM

Wärmeschutz 4 / 6 14 Argon 1,2 80 0,62 - [104]

25 80/57 neutral 4 / 6 14 Argon 1,2 80 0,57 - [104]

26 79/62 neutral 4 / 6 14 Argon 1,2 79 0,62 - [104]

27 73/54 neutral 4 / 6 16 Argon 1,1 73 0,54 36 [104](Fortsetzung auf der nächsten Seite)

1.71

1Tabelle 1.6-2 Bauphysikalische Daten für 2-fach-Wärmeschutzverglasungen (Fortsetzung)

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Beschreibung

Glas

dick

en in

mm

auße

n/(m

itte)

/inne

n

Maß

e Sc

heib

enzw

ische

nrau

m

Einl

age /

Gas

füllu

ng

Sche

iben

zwisc

henr

aum

Nenn

wer

t Wär

me-

durc

hgan

gsko

effi z

ient

Lich

tdur

chläs

sigke

it

Gesa

mte

nerg

ie-du

rchl

assg

rad

bew

erte

tes

Scha

lldäm

m-M

aß

Quell

e

[mm] [mm]Ug-Wert [W/m²K] [%]

g-Wert Rw,P [dB]

28

SANC

O SI

LVER

STAR

E 4 / 4 12 Luft 1,6 75 0,55 - [106]

29 E 4 / 4 14 Luft 1,4 75 0,55 - [106]

30 E 4 / 4 16 Luft 1,3 75 0,55 - [106]

31 E 4 / 4 12 Argon 1,2 75 0,55 - [106]

32 E 4 / 4 16 Argon 1,1 75 0,55 - [106]

33 E 4 / 4 12 Krypton 1,0 75 0,55 - [106]

34 N 4 / 4 12 Luft 1,6 79 0,63 - [106]

35 N 4 / 4 14 Luft 1,5 79 0,63 - [106]

36 N 4 / 4 16 Luft 1,4 79 0,63 - [106]

37 N 4 / 4 20 Luft 1,4 79 0,63 - [106]

38 N 4 / 4 12 Argon 1,3 79 0,63 - [106]

39 N 4 / 4 14 Argon 1,2 79 0,63 - [106]

40 N 4 / 4 16 Argon 1,2 79 0,63 - [106]

41 N 4 / 4 20 Argon 1,2 79 0,63 - [106]

42

iplu

s neu

tral

S 4 / 4 16 Argon 1,2 81 0,64 - [101]

43 S 5 / 6 16 Argon 1,2 80 0,63 - [101]

44 S 6 / 6 16 Argon 1,2 79 0,63 - [101]

45 S 4 / 4 14 Argon 1,2 81 0,64 - [101]

46 S 5 / 6 14 Argon 1,2 80 0,63 - [101]

47 S 6 / 6 14 Argon 1,2 79 0,63 - [101]

48 S 4 / 4 12 Argon 1,3 81 0,64 - [101]

49 S 5 / 6 12 Argon 1,3 80 0,63 - [101]

50 S 6 / 6 12 Argon 1,3 79 0,62 - [101]

51 S 6 / 8VSG 12 Argon 1,3 78 0,62 - [101]

52 S 8 / 8VSG 12 Argon 1,3 77 0,60 - [101](Fortsetzung auf der nächsten Seite)



1 2 3 4 5 6 7 8 9

Beschreibung

Glas

dick

en in

mm

auße

n/(m

itte)

/inne

n

Maß

e Sc

heib

enzw

ische

nrau

m

Einl

age /

Gas

füllu

ng

Sche

iben

zwisc

henr

aum

Nenn

wer

t Wär

me-

durc

hgan

gsko

effi z

ient

Lich

tdur

chläs

sigke

it

Gesa

mte

nerg

ie-du

rchl

assg

rad

bew

erte

tes

Scha

lldäm

m-M

aß

Quell

e


g-Wert Rw,P [dB]

53

iplu

s neu

tral

E 4 / 4 16 Argon 1,1 80 0,60 - [101]

54 E 5 / 6 16 Argon 1,1 79 0,59 - [101]

55 E 6 / 6 16 Argon 1,1 79 0,59 - [101]

56 E 4 / 4 14 Argon 1,2 80 0,60 - [101]

57 E 5 / 6 14 Argon 1,1 79 0,59 - [101]

58 E 6 / 6 14 Argon 1,1 79 0,59 - [101]

59 E 4 / 4 12 Argon 1,3 80 0,60 - [101]

60 E 5 / 6 12 Argon 1,3 79 0,59 - [101]

61 E 6 / 6 12 Argon 1,3 79 0,59 - [101]

62

iplu

s

reno S 4 / 4 20 Luft 1,4 81 0,64 - [101]

63 reno S 4 / 4 18 Luft 1,4 81 0,64 - [101]

64 reno S 4 / 4 16 Luft 1,4 81 0,64 - [101]

65 reno S 5 / 6 16 Luft 1,4 80 0,63 - [101]

66 reno S 6 / 6 16 Luft 1,4 79 0,62 - [101]

67 reno S 4 / 4 14 Luft 1,5 81 0,64 - [101]

68 reno S 4 / 4 12 Luft 1,6 81 0,64 - [101]

69 reno S 6 / 8VSG 12 Luft 1,6 78 0,62 - [101]

70 reno S 8 / 8VSG 12 Luft 1,6 77 0,60 - [101]

71

iplu

s

C S 4 / 4 16 Krypton 1,1 81 0,64 - [101]

72 C S 5 / 6 16 Krypton 1,1 80 0,63 - [101]

73 C S 6 / 6 16 Krypton 1,1 79 0,63 - [101]

74 C S 4 / 4 12 Krypton 1,1 81 0,64 - [101]

75 C S 5 / 6 12 Krypton 1,1 80 0,63 - [101]

78 C S 6 / 6 12 Krypton 1,1 79 0,63 - [101]

1.73

1Tabelle 1.6-3 Bauphysikalische Daten für 3-fach-Wärmeschutzverglasungen

1 2 3 4 5 6 7 8 9

1 Beschreibung

Glas

dick

en in

mm

auße

n/(m

itte)

/inne

n

Maß

e Sc

heib

enzw

ische

nrau

m

Einl

age /

Gas

füllu

ng

Sche

iben

zwisc

henr

aum

Nenn

wer

t Wär

me-

durc

hgan

gsko

effi z

ient

Lich

tdur

chläs

sigke

it

Gesa

mte

nerg

ie-du

rchl

assg

rad

bew

erte

tes

Scha

lldäm

m-M

aß

Quell

e


g-Wert Rw,P [dB]

3

NEUT

RALU

X

premium Kr 4 / 4 / 4 12/12 Krypton 0,5 71 0,50 - [102]

4 premium Kr 4 / 4 / 4 10/10 Krypton 0,6 71 0,50 - [102]

5 premium Kr 4 / 4 / 4 8/8 Krypton 0,7 71 0,50 - [102]

6 premium Ag 4 / 4 / 4 16/16 Argon 0,6 71 0,50 - [102]

7 premium Ag 4 / 4 / 4 12/12 Argon 0,7 71 0,50 - [102]

8 advance 4 / 4 / 4 8/8 Krypton 0,6 64 0,44 - [102]

9 advance 4 / 4 / 4 10/10 Krypton 0,5 64 0,44 - [102]

10 premium solar 4 / 4 / 4 10/10 Krypton 0,6 71 0,56 - [102]

11 premium solar 4 / 4 / 4 12/12 Krypton 0,5 71 0,56 - [102]

12

SGGC

LIM

TOP

N 4 / 4 / 4 8/8 Krypton 0,7 71 0,50 32 [105]

13 Ultra N 4 / 4 / 4 8/8 Krypton 0,7 72 0,50 32 [105]

14 N 4 / 4 / 4 12/12 Krypton 0,5 71 0,50 34 [105]

15 Ultra N 4 / 4 / 4 12/12 Krypton 0,5 72 0,50 34 [105]

16 Solar 4 / 4 / 4 10/10 Krypton 0,7 75 0,61 34 [105]

17 Solar 4 / 4 / 4 12/12 Krypton 0,6 75 0,61 34 [105]

18

THER

MOP

LUS

SN 3-fach 4 / 4 / 4 12/12 Argon 0,7 70 0,50 - [100]

19 SN 3-fach 4 / 4 / 4 8/8 Krypton 0,7 70 0,50 - [100]

20 SN 3-fach 4 / 4 / 4 10/10 Krypton 0,6 70 0,50 - [100]

21 SN 3-fach 4 / 4 / 4 12/12 Krypton 0,5 70 0,50 - [100]

18 S3 3-fach 4 / 4 / 4 12/12 Argon 0,7 72 0,50 - [100]

19 S3 3-fach 4 / 4 / 4 8/8 Krypton 0,7 72 0,50 - [100]

20 S3 3-fach 4 / 4 / 4 10/10 Krypton 0,6 72 0,50 - [100]

21 S3 3-fach 4 / 4 / 4 12/12 Krypton 0,5 72 0,50 - [100](Fortsetzung auf der nächsten Seite)



1 2 3 4 5 6 7 8 9

Beschreibung

Glas

dick

en in

mm

auße

n/(m

itte)

/inne

n

Maß

e Sc

heib

enzw

ische

nrau

m

Einl

age /

Gas

füllu

ng

Sche

iben

zwisc

henr

aum

Nenn

wer

t Wär

me-

durc

hgan

gsko

effi z

ient

Lich

tdur

chläs

sigke

it

Gesa

mte

nerg

ie-du

rchl

assg

rad

bew

erte

tes

Scha

lldäm

m-M

aß

Quell

e


g-Wert Rw,P [dB]

22OKATHERM Wärmeschutz 3x

4 / 4 / 6 12/12 Krypton 0,5 72 0,51 - [104]

23

SANC

O Silverstar N 3-fach

4 / 4 / 4 12/12 Argon 0,7 71 0,51 - [106]

24 4 / 4 / 4 16/16 Argon 0,6 71 0,51 - [106]

25 4 / 4 / 4 12/12 Krypton 0,5 71 0,51 - [106]

26

iplu

s

3 E 4 / 4 / 4 16/16 Argon 0,6 71 0,47 - [101]

27 3 E 4 / 4 / 4 14/14 Argon 0,6 71 0,47 - [101]

28 3 E 4 / 4 / 4 12/12 Argon 0,7 71 0,47 - [101]

29 3 S 4 / 4 / 4 16/16 Argon 0,6 72 0,52 - [101]

30 3 S 4 / 4 / 4 14/14 Argon 0,7 72 0,52 - [101]

31 3 S 4 / 4 / 4 12/12 Argon 0,7 72 0,52 - [101]

32

iplu

s

3C S 4 / 4 / 4 12/12 Krypton 0,5 72 0,52 - [101]

33 3C S 4 / 4 / 4 10/10 Krypton 0,6 72 0,52 - [101]

34 3C S 4 / 4 / 4 8 / 8 Krypton 0,7 72 0,52 - [101]

35 3C S 6 / 5 / 6 8 / 8 Krypton 0,7 70 0,50 - [101]

36 3C E 4 / 4 / 4 12/12 Krypton 0,5 71 0,47 - [101]

37 3C E 4 / 4 / 4 10/10 Krypton 0,6 71 0,47 - [101]

38 3C E 4 / 4 / 4 8 / 8 Krypton 0,7 71 0,47 - [101]

39 3C E 6 / 5 / 6 8 / 8 Krypton 0,7 69 0,46 - [101]

1.75

1Tabelle 1.6-4 Bauphysikalische Daten für Schallschutzverglasungen

1 2 3 4 5 6 7 8 9

1 Beschreibung

Glas

dick

en in

mm

inne

n/(m

itte)

/auß

en

Maß

e Sc

heib

enzw

ische

nrau

m

Einl

age /

Gas

füllu

ng

Sche

iben

zwisc

henr

aum

Nenn

wer

t Wär

me-

durc

hgan

gsko

effi z

ient

Lich

tdur

chläs

sigke

it

Gesa

mte

nerg

ie-du

rchl

assg

rad

bew

erte

tes

Scha

lldäm

m-M

aß

Quell

e


g-Wert Rw,P [dB]

3

ISOL

AR A

KUST

EX

premium 25/36 6 / 4 15 Argon 1,2 79 0,65 36 [102]

4 premium 27/37 8 / 4 15 Argon 1,2 78 0,59 37 [102]

5 premium 27/38 8 / 4 15 Gemisch 1,4 78 0,59 38 [102]

6 prem. 29/38 A3 10 / 4 15 Argon 1,2 77 0,59 38 [102]

7 premium 30/39 10 / 4 16 Argon 1,2 77 0,59 39 [102]

8 premium 34/41 10 / 4 20 Gemisch 1,4 77 0,59 41 [102]

9 premium 36/42 12 / 4 20 Gemisch 1,6 76 0,55 42 [102]

10

ISOL

AR A

KUST

EX

prem. L-31-42 9 / 6 16 Argon 1,2 77 0,59 42 [102]

11 prem. L-39/44 11,5 / 8 20 Argon 1,2 74 0,55 44 [102]

12 prem. L-31/45 9 / 6 16 Gemisch 1,4 77 0,59 45 [102]

13 prem. L-35/45 9 / 10 16 Argon 1,2 75 0,59 45 [102]

14 prem. L-35/46 9,5 / 6 20 Gemisch 1,2 76 0,59 46 [102]

15 pre. L-34/46 A3 10 / 9,5 15 Gemisch 1,6 74 0,59 46 [102]

16 prem. LL-35/47 11,5/9,5 15 Argon 1,2 74 0,55 47 [102]

17 prem. LL-35/51 11,5/9,5 15 Gemisch 1,6 74 0,55 51 [102]

18 prem. LL-42/53 13,5/9,5 20 Gemisch 1,6 73 0,55 53 [102]

19 prem. AF-31/41 4-4/6 16 Argon 1,2 77 0,59 41 [102]

20 prem. AF-35/43 5-5/6 16 Argon 1,2 75 0,55 43 [102]

21 prem. AF-39/45 6-6/10 16 Argon 1,2 73 0,55 45 [102]

22 prem. AF-38/47 6-6/4-4 16 Argon 1,2 73 0,55 47 [102]

23

ACOU

STIC

WS 26/36 6 / 4 15(16) Argon 1,2 79 0,61 36 [105]

24 WS 22/37 Kr 6 / 4 12 Krypton 1,2 79 0,61 37 [105]

25 WS 24/37 Kr 8 / 4 12 Krypton 1,2 78 0,59 37 [105]

26 WS 28/37 8 / 4 15(16) Argon 1,2 78 0,59 37 [105](Fortsetzung auf der nächsten Seite)


1Tabelle 1.6-4 Bauphysikalische Daten für Schallschutzverglasungen (Fortsetzung)

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Beschreibung

Glas

dick

en in

mm

auße

n/(m

itte)

/inne

n

Maß

e Sc

heib

enzw

ische

nrau

m

Einl

age /

Gas

füllu

ng

Sche

iben

zwisc

henr

aum

Nenn

wer

t Wär

me-

durc

hgan

gsko

effi z

ient

Lich

tdur

chläs

sigke

it

Gesa

mte

nerg

ie-du

rchl

assg

rad

bew

erte

tes

Scha

lldäm

m-M

aß

Quell

e


g-Wert Rw,P [dB]

27

ACOU

STIC

WS 28/38 VSG / 4 15(16) Argon 1,2 77 0,55 38 [105]

28 WS 30/38 10 / 4 15(16) Argon 1,2 77 0,57 38 [105]

29 WS 34/39 10 / 4 20 Argon 1,2 77 0,57 39 [105]

30 WS 36/40 10 / 6 20 Argon 1,2 76 0,56 40 [105]

31 WS 34/41 VSG / 4 20 Argon 1,2 77 0,56 41 [105]

32

SGGC

LIM

APLU

S N

SILE

NCE

WS 26/37 VSG-SI/4 15(16) Argon 1,2 78 0,58 37 [105]

33 WS 28/39 VSG-SI/4 15(16) Argon 1,2 77 0,56 39 [105]

34 WS 28/40 VSG-SI/6 15(16) Argon 1,2 77 0,58 40 [105]

35 WS 24/41 Kr VSG-SI/6 12 Krypton 1,1 77 0,58 41 [105]

36 WS 30/42 VSG-SI/6 15(16) Argon 1,2 77 0,56 42 [105]

37 WS 34/42 VSG-SI/8 20 Argon 1,2 77 0,58 42 [105]

38 WS 26/43 Kr VSG-SI/6 12 Krypton 1,1 77 0,56 43 [105]

39 WS 34/43 VSG-SI/6 20 Argon 1,2 77 0,56 43 [105]

40 WS 32/44 VSG-SI/10 15(16) Argon 1,2 76 0,57 44 [105]

41 WS 36/44 VSG-SI/8 20 Argon 1,2 76 0,56 44 [105]

42 WS 34/45 VSG-SI/10 15(16) Argon 1,2 75 0,56 45 [105]

43 WS 40/45 VSG-SI/8 24 Argon 1,2 76 0,56 45 [105]

44 WS 34/46 2xVSG-SI 15(16) Argon 1,2 75 0,54 46 [105]

45 WS 42/46 VSG-SI/6 24 Argon 1,2 75 0,53 46 [105]

46 WS 37/47 2xVSG-SI 15(16) Argon 1,2 73 0,52 47 [105]

47 WS 42/47 VSG-SI/10 24 Argon 1,2 75 0,56 47 [105]

48 WS 41/48 2xVSG-SI 20 Argon 1,2 73 0,52 48 [105]

49 WS 45/50 2xVSG-SI 24 Argon 1,2 73 0,52 50 [105]

50 WS 46/51 2xVSG-SI 24 Argon 1,2 73 0,51 51 [105]

51 WS 49/52 2xVSG-SI 24 Argon 1,2 71 0,50 52 [105](Fortsetzung auf der nächsten Seite)

1.77


1 2 3 4 5 6 7 8 9

Beschreibung

Glas

dick

en in

mm

inne

n/(m

itte)

/auß

en

Maß

e Sc

heib

enzw

ische

nrau

m

Einl

age /

Gas

füllu

ng

Sche

iben

zwisc

henr

aum

Nenn

wer

t Wär

me-

durc

hgan

gsko

effi z

ient

Lich

tdur

chläs

sigke

it

Gesa

mte

nerg

ie-du

rchl

assg

rad

bew

erte

tes

Scha

lldäm

m-M

aß

Quell

e


g-Wert Rw,P [dB]

52

PHON

STOP

TH

SN m

it Ar

gon

28/37 6 / 4 16

Argo

n

1,2 77 0,59 37 [100]

53 30/38 10 / 4 16 1,2 76 0,57 38 [100]

54 28/38 V 4/8VSG 16 1,2 77 0,63 38 [100]

55 30/38 X 4/10VSG 16 1,2 76 0,63 38 [100]

56 30/38 V 6/8VSG 16 1,2 76 0,61 38 [100]

57 29/39 L 4/8,8L 16 1,2 77 0,63 39 [100]

58 32/40 V 6/10VSG 16 1,2 75 0,61 40 [100]

59 31/41 GH 6/9GH 16 1,2 76 0,61 41 [100]

60 31/41 L 6/8,8L 16 1,2 76 0,61 41 [100]

61 33/42 GH 8/9GH 16 1,2 75 0,59 42 [100]

62 33/42 L 8/8,8L 16 1,2 75 0,59 42 [100]

63 33/43 L 8/9,1L 16 1,2 75 0,59 43 [100]

64 35/44 L 10/8,8L 16 1,2 75 0,57 44 [100]

65 35/45 L 10/9,1L 16 1,2 75 0,57 45 [100]

66 37/47 L 13/9L 16 1,2 74 0,55 47 [100]

67 38/49 L 13/9L 16 1,2 74 0,55 49 [100]

68 42/50 L 13/9L 20 1,2 74 0,55 50 [100]

69

PHON

STOP

TH

SN

26/37 Kr 6 / 4 16

Kryp

ton

1,1 78 0,61 37 [100]

70 24/37 Kr 8 / 4 12 1,1 77 0,59 37 [100]

71 30/40 Kr 10 / 4 16 1,1 76 0,57 40 [100]

72 31/43 Kr 6 / 9GH 16 1,1 76 0,61 43 [100]

73 33/44 Kr 8 / 9GH 16 1,1 75 0,59 44 [100]

74 37/48 Kr 12/9 GH 16 1,1 74 0,55 48 [100](Fortsetzung auf der nächsten Seite)



1 2 3 4 5 6 7 8 9

Beschreibung

Glas

dick

en in

mm

inne

n/(m

itte)

/auß

en

Maß

e Sc

heib

enzw

ische

nrau

m

Einl

age /

Gas

füllu

ng

Sche

iben

zwisc

henr

aum

Nenn

wer

t Wär

me-

durc

hgan

gsko

effi z

ient

Lich

tdur

chläs

sigke

it

Gesa

mte

nerg

ie-du

rchl

assg

rad

bew

erte

tes

Scha

lldäm

m-M

aß

Quell

e


g-Wert Rw,P [dB]

75

PHON

STOP

mit

Gasg

emisc

h

22/37 6 / 4 12

Argo

n / S

F6

1,5 78 0,61 37 [100]

76 26/38 6 / 4 16 1,5 78 0,61 38 [100]

77 24/38 8 / 4 12 1,5 77 0,59 38 [100]

78 28/40 V 6/8VSG 14 1,5 76 0,61 40 [100]

79 28/40 10 / 4 14 1,5 76 0,57 40 [100]

80 32/41 V 10/8VSG 14 1,5 75 0,57 41 [100]

81 30/42 A3 4 / A3 16 1,5 76 0,63 42 [100]

82 30/42 A3 V 6 / A3 14 1,5 76 0,61 42 [100]

83 36/42 12 / 4 20 1,5 75 0,56 42 [100]

84 31/43 L 6 / 8,8L 16 1,5 76 0,61 43 [100]

85 27/44 GH 6 / 9 GH 12 1,5 76 0,61 44 [100]

86 33/44 LX 8 / 8,8L 16 1,5 75 0,59 44 [100]

87 31/45 GH 6 / 9 GH 16 1,5 76 0,61 45 [100]

88 29/45 GH 8 / 9 GH 12 1,5 75 0,59 45 [100]

89 35/45 L 6 / 12,8L 16 1,5 75 0,61 45 [100]

90 33/47 GH 10 / 9GH 14 1,5 75 0,57 47 [100]

91 35/47 GH V 13GH/8VSG 14 1,5 74 0,55 47 [100]

92 35/49 GH A3 9GH/A3 16 1,5 75 0,59 49 [100]

93 37/49 GH 12/9GH 16 1,5 74 0,55 49 [100]

94 36/52 GH 13GH/9GH 14 1,5 74 0,55 52 [100]

95 42/54 GH 13GH/9/GH 20 1,6 74 0,55 54 [100]

96

SANC

O PH

ON

E 36/24 6 / 4 14 Argon 1,1 74 0,54 36 [106]

97 E 37/28 8 / 4 16 Argon 1,1 73 0,52 37 [106]

98 E 38/28 10 / 4 14 Argon 1,1 72 0,51 38 [106]

99 E 40/32 10 / 6 16 Argon 1,1 72 0,51 40 [106](Fortsetzung auf der nächsten Seite)

1.79


1 2 3 4 5 6 7 8 9

Beschreibung

Glas

dick

en in

mm

inne

n/(m

itte)

/auß

en

Maß

e Sc

heib

enzw

ische

nrau

m

Einl

age /

Gas

füllu

ng

Sche

iben

zwisc

henr

aum

Nenn

wer

t Wär

me-

durc

hgan

gsko

effi z

ient

Lich

tdur

chläs

sigke

it

Gesa

mte

nerg

ie-du

rchl

assg

rad

bew

erte

tes

Scha

lldäm

m-M

aß

Quell

e


g-Wert Rw,P [dB]

100

SANC

O PH

ON S

ILVER

STAR

N 36/24 6 / 4 14 Argon 1,2 79 0,61 36 [106]

101 N 37/28 8 / 4 16 Argon 1,2 78 0,58 37 [106]

102 N 38/28 10 / 4 14 Argon 1,2 77 0,57 38 [106]

103 N 40/32 10 / 6 16 Argon 1,2 76 0,56 40 [106]

104 SC N 37/27 8VSG / 4 14 Argon 1,2 78 0,56 37 [106]

105 SC N 38/28 8VSG / 4 16 Argon 1,2 78 0,57 38 [106]

106 SC N 40/30 8VSG / 6 16 Argon 1,2 77 0,57 40 [106]

107 SC N 41/32 8VSG / 8 16 Argon 1,2 76 0,57 41 [106]

108 SC N 42/34 10VSG / 8 16 Argon 1,2 75 0,55 42 [106]

109 SC N 44/35 8VSG / 10 16 Argon 1,2 75 0,56 44 [106]

110 SC N 45/37 8VSG / 10 18 Argon 1,2 75 0,56 45 [106]

111 SC N 47/36 8VSG /12VSG 16 Argon 1,2 74 0,56 47 [106]

112 SC N 49/41 12VSG /8VSG 20 Argon 1,2 74 0,53 49 [106]

113 SC N 50/42 12VSG /8VSG 20 Argon 1,2 74 0,53 50 [106]

114

iplu

s S /

ipap

hon

36/26-1.1 6 / 4 16 Argon 1,2 80 0,63 36 [101]

115 37/28-1.1 8 / 4 16 Argon 1,2 79 0,61 37 [101]

116 37/29 V-1.1 9(A1) / 4 16 Argon 1,2 79 0,57 37 [101]

117 38/26 V-1.3 6 / 8VSG 12 Argon 1,3 77 0,57 38 [101]

118 39/34-1.1 10 / 4 20 Argon 1,2 79 0,59 39 [101]

119 43/36 V-1.1 8 / 12VSG 16 Argon 1,1 75 0,55 43 [101]

120 S 41/31VG1.1 VG9 / 6 16 Argon 1,2 77 0,56 41 [101]

121 S 44/35VG1.1 VG9 / 10 16 Argon 1,1 75 0,56 44 [101]

122 S 45/39VG1.1 VG13 / 6 16 Argon 1,1 74 0,53 45 [101]

123 S 48/38VG1.1 VG13 / VG6 16 Argon 1,1 75 0,53 48 [101]


1Tabelle 1.6-5 Bauphysikalische Daten von Sonnenschutzverglasungen

1 2 3 4 5 6 7 8 9

1

Beschreibung

Glas

dick

en

inne

n/(m

itte)

/auß

en

Maß

e Sc

heib

enzw

ische

nrau

m

Einl

age /

Gas

füllu

ng

Sche

iben

zwisc

henr

aum

Nenn

wer

t Wär

me-

durc

hgan

gsko

effi z

ient

Lich

tdur

chläs

sigke

it

Gesa

mte

nerg

ie-du

rchl

assg

rad

bew

erte

tes

Scha

lldäm

m-M

aß

Quell

e

2 [mm] [mm]Ug-Wert [W/m²K] [%] g-Wert

Rw,P [dB]

3

SOLA

RLUX

platin 71/42/1,1 6 / 4 15-16 Argon 1,1 71 0,42 36 [102]

4 polaris 65/36/1,1 6 / 4 15-16 Argon 1,1 65 0,36 36 [102]

5 arctis 52/27/1,1 6 / 4 15-16 Argon 1,1 52 0,27 36 [102]

6 scandic 53/27/1,1 6 / 4 15-16 Argon 1,1 53 0,27 36 [102]

7 neutral 52/31 1,2 6 / 4 15-16 Argon 1,2 52 0,31 36 [102]

8 neutral 59/41/1,3 6 / 4 15-16 Argon 1,3 59 0,41 36 [102]

9 silber 56/47/1,2 6 / 4 15-16 Argon 1,2 56 0,47 36 [102]

10 silber 50/31/1,1 6 / 4 15-16 Argon 1,1 50 0,31 36 [102]

11 silber 42/27/1,1 6 / 4 15-16 Argon 1,1 42 0,27 36 [102]

12 silber-blau 37/29 6 / 4 15-16 Argon 1,2 37 0,29 36 [102]

13 blau 62/46/1,3 6 / 4 15-16 Argon 1,3 62 0,46 36 [102]

14 blau 40/24/1,2 6 / 4 15-16 Argon 1,2 40 0,24 36 [102]

15 smaragd 31/19/1,2 6 / 4 15-16 Argon 1,2 31 0,19 36 [102]

16 grün 59/31/1,1 6 / 4 15-16 Argon 1,1 59 0,31 36 [102]

17

SGGC

LIM

APLU

S CO

OL-L

ITE SKN 165 60/30 6 / 4 15(16) Argon 1,1 60 0,32 36 [105]

18 SKN 154 50/25 6 / 4 15(16) Argon 1,1 50 0,27 36 [105]

19 KN 169 62/42 6 / 4 15(16) Argon 1,3 62 0,44 36 [105]

20 SKN 172 66/38 6 / 4 15(16) Argon 1,2 67 0,40 36 [105]

21 KB 159 53/39 6 / 4 15(16) Argon 1,4 53 0,41 36 [105]

22 KN 155 50/36 6 / 4 15(16) Argon 1,4 51 0,38 36 [105]

23 KS 147 44/27 6 / 4 15(16) Argon 1,1 44 0,29 36 [105]

24

N A

NTEL

IO

Silber 6 / 4 15(16) Argon 1,2 59 0,47 36 [105]

25 Grün 6 / 4 15(16) Argon 1,2 48 0,31 36 [105]

26 Klar 6 / 4 15(16) Argon 1,2 40 0,36 36 [105]

27 Bronze 6 / 4 15(16) Argon 1,2 21 0,23 36 [105](Fortsetzung auf der nächsten Seite)

1.81

1Tabelle 1.6-5 Bauphysikalische Daten von Sonnenschutzverglasungen (Fortsetzung)

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Beschreibung

Glas

dick

en

auße

n/(m

itte)

/inne

n

Maß

e Sc

heib

enzw

ische

nrau

m

Einl

age /

Gas

füllu

ng

Sche

iben

zwisc

henr

aum

Nenn

wer

t Wär

me-

durc

hgan

gsko

effi z

ient

Lich

tdur

chläs

sigke

it

Gesa

mte

nerg

ie-du

rchl

assg

rad

bew

erte

tes

Scha

lldäm

m-M

aß

Quell

e


g-Wert Rw,P [dB]

28

N CO

OL-L

ITE

TB 140 Blau 6 / 4 15(16) Argon 1,2 36 0,29 36 [105]

29 SS 120 Silber 6 / 4 15(16) Argon 1,2 18 0,17 36 [105]

30 SS 432 Grün 6 / 4 15(16) Argon 1,2 24 0,17 36 [105]

31 SR 132 Grau 6 / 4 15(16) Argon 1,2 29 0,26 36 [105]

32 PB 120 N Blau 6 / 4 15(16) Argon 1,2 18 0,19 36 [105]

33 ST 150 Neutral 6 / 4 15(16) Argon 1,2 45 0,37 36 [105]

34

INFR

ASTO

P

Blau 50/27 6 / 4 16 Argon 1,1 50 0,29 34 [100]

35 Brilliant 66/33 6 / 4 16 Argon 1,1 66 0,36 34 [100]

36 Brilliant 50/25 6 / 4 16 Argon 1,1 50 0,27 34 [100]

37 Brilliant 30/17 6 / 4 16 Argon 1,1 30 0,19 34 [100]

38 Neutral 70/40 6 / 4 16 Argon 1,1 71 0,43 34 [100]

39 Neutral 53/40 6 / 4 16 Argon 1,3 53 0,42 34 [100]

40 Neutral 51/37 6 / 4 16 Argon 1,3 51 0,39 34 [100]

41 Silber 50/30 6 / 4 16 Argon 1,2 50 0,32 34 [100]

42 Titan 65/41 6 / 4 16 Argon 1,1 65 0,43 34 [100]

43 Brilliant 57/35 6 / 4 16 Argon 1,1 58 0,37 34 [100]

44 Neutral 51/39 6 / 4 16 Argon 1,5 51 0,42 34 [100]

45 Auresin 66/40 6 / 4 16 Argon 1,2 66 0,42 34 [100]

46 Auresin 40/26 6 / 4 16 Argon 1,1 41 0,27 34 [100]

47 Auresin 39/25 6 / 4 16 Argon 1,2 41 0,27 34 [100]

48 Silber 50/32 6 / 4 16 Argon 1,1 51 0,35 34 [100]

49 Grün 38/28 6 / 4 16 Argon 1,2 40 0,29 34 [100]

50 Grau 49/39 6 / 4 16 Argon 1,2 48 0,41 34 [100](Fortsetzung auf der nächsten Seite)



1 2 3 4 5 6 7 8 9

Beschreibung

Glas

dick

en

auße

n/(m

itte)

/inne

n

Maß

e Sc

heib

enzw

ische

nrau

m

Einl

age /

Gas

füllu

ng

Sche

iben

zwisc

henr

aum

Nenn

wer

t Wär

me-

durc

hgan

gsko

effi z

ient

Lich

tdur

chläs

sigke

it

Gesa

mte

nerg

ie-du

rchl

assg

rad

bew

erte

tes

Scha

lldäm

m-M

aß

Quell

e


g-Wert Rw,P [dB]

51

OKAT

HERM

80/57 neutral 4 / 6 14 Argon 1,2 80 0,57 - [104]

52 79/62 neutral 4 / 6 14 Argon 1,2 79 0,62 - [104]

53 73/54 neutral 4 / 6 14 Argon 1,2 73 0,54 - [104]

54 68/37 neutral 4 / 6 14 Argon 1,1 68 0,37 - [104]

55 67/37 neutral 4 / 6 14 Argon 1,1 67 0,37 - [104]

56 64/44 neutral 4 / 6 14 Argon 1,3 64 0,44 - [104]

57 64/35 neutral 4 / 6 14 Argon 1,2 64 0,35 - [104]

58 58/45 blau 4 / 6 14 Argon 1,4 58 0,45 - [104]

59 56/47 silber 4 / 6 14 Argon 1,2 56 0,47 - [104]

60 55/28 grün 4 / 6 16 Argon 1,1 55 0,28 36 [104]

61 54/32 neutral 4 / 6 14 Argon 1,2 54 0,32 - [104]

62 54/29 neutral 4 / 6 14 Argon 1,1 54 0,29 - [104]

63 52/33 grün 4 / 6 14 Argon 1,3 52 0,33 - [104]

64 52/31 neutral 4 / 6 14 Argon 1,2 52 0,31 - [104]

65 50/42 neutral 4 / 6 16 Argon 1,3 50 0,42 36 [104]

66 50/41 neutral 4 / 6 14 Argon 1,3 50 0,41 - [104]

67 49/38 grau 4 / 6 16 Argon 1,2 49 0,38 36 [104]

68 48/32 silber 4 / 6 14 Argon 1,2 48 0,32 - [104]

69 47/30 platin 4 / 6 16 Argon 1,1 47 0,30 36 [104]

70 45/36 neutral 4 / 6 14 Argon 1,2 45 0,36 - [104]

71 44/25 grün 4 / 6 14 Argon 1,2 44 0,25 - [104]

72 42/27 silber 4 / 6 16 Argon 1,1 42 0,27 36 [104]

73 41/24 grün 4 / 6 14 Argon 1,2 41 0,24 - [104]

74 40/24 blau 4 / 6 14 Argon 1,2 40 0,24 - [104]

75 36/23 grün 4 / 6 14 Argon 1,2 36 0,23 - [104](Fortsetzung auf der nächsten Seite)

1.83


1 2 3 4 5 6 7 8 9

Beschreibung

Glas

dick

en

auße

n/(m

itte)

/inne

n

Maß

e Sc

heib

enzw

ische

nrau

m

Einl

age /

Gas

füllu

ng

Sche

iben

zwisc

henr

aum

Nenn

wer

t Wär

me-

durc

hgan

gsko

effi z

ient

Lich

tdur

chläs

sigke

it

Gesa

mte

nerg

ie-du

rchl

assg

rad

bew

erte

tes

Scha

lldäm

m-M

aß

Quell

e


g-Wert Rw,P [dB]

76

OKAT

HERM

34/23 blau 4 / 6 14 Argon 1,2 34 0,23 - [104]

77 28/24 neutral 4 / 6 14 Argon 1,2 28 0,24 - [104]

78 27/20 grau 4 / 6 14 Argon 1,2 27 0,20 - [104]

79 23/16 grün 4 / 6 14 Argon 1,2 23 0,16 - [104]

80 19/17 silber 4 / 6 14 Argon 1,2 19 0,17 - [104]

81 16/13 silbergrün 4 / 6 14 Argon 1,2 16 0,13 - [104]

82

SANC

O SI

LVER

STAR

Selekt 4 / 4 16 Luft 1,4 73 0,44 - [106]

83 Selekt 4 / 4 18 Luft 1,4 73 0,44 - [106]

84 Selekt 4 / 4 12 Argon 1,3 73 0,44 - [106]

85 Selekt 4 / 4 16 Argon 1,1 73 0,44 - [106]

86 Selekt 4 / 4 18 Argon 1,1 73 0,44 - [106]

87 Combi neutr. 40/21 6 / 4 16 Argon 1,1 40 0,22 - [106]





92 Combi silber 43/27 6 / 4 16 Argon 1,1 44 0,28 - [106]

93

iplu

s

sun 4 / 4 16 Argon 1,1 71 0,43 - [101]

94 sun 4 / 4 14 Argon 1,2 71 0,43 - [101]

95 sun 4 / 4 12 Argon 1,3 71 0,43 - [101]

96

ipas

ol

shine 40/21 6 / 4 16 Argon 1,1 40 0,22 36 [101]

97 neutral 50/25 6 / 4 16 Argon 1,1 50 0,27 36 [101]

98 neutral 73/39 6 / 4 16 Argon 1,1 73 0,42 36 [101]

99 neutral 68/34 6 / 4 16 Argon 1,1 68 0,37 36 [101]

100 neutral 52/29 6 / 4 16 Argon 1,2 52 0,31 36 [101]


1Tabelle 1.6-6 Bauphysikalische Daten von Isoliergläsern mit Kapillareinlage

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Beschreibung

Glas

dick

en

auße

n/(m

itte)

/inne

n

Maß

e Sc

heib

enzw

ische

nrau

m

Einl

age /

Gas

füllu

ng

Sche

iben

zwisc

henr

aum

Nenn

wer

t Wär

me-

durc

hgan

gsko

effi z

ient

Lich

tdur

chläs

sigke

it

Gesa

mte

nerg

ie-du

rchl

assg

rad

bew

erte

tes

Scha

lldäm

m-M

aß

Quell

e


g-Wert Rw,P [dB]

1ISOLAR HELIORAN

6 / 6 88 Helioran 1,1 83 0,82 50 [102]

2 OKALUX 8 6 / 8 VSG 8 OKAPANE+ beidseitig Glasvlies

3,4 45 46 38 [104]

3 OKALUX 12 6 / 8 VSG 12 2,5 45 46 40 [104]

4 OKALUX 16 6 / 8 VSG 16 2,2 45 46 41 [104]

5 KAPILUX-T 61/45 6 / 4 / 4 8 / 20

KAPI

PANE

-T

Luft 1,2 61 0,45 - [104]

6 KAPILUX-T 61/45 6 / 4 / 4 8 / 20 Krypton 0,8 61 0,45 - [104]

7 KAPILUX-T 55/35 6 / 4 / 4 8 / 20 Luft 1,2 55 0,35 - [104]

8 KAPILUX-T 51/29 6 / 4 / 4 8 / 20 Luft 1,2 51 0,29 - [104]

9 KAPILUX-T 50/28 6 / 4 / 4 8 / 20 Luft 1,2 50 0,28 - [104]

10 KAPILUX-W 35/29 6 / 4 / 4 8 / 20

KAPI

PANE

-W

Luft 1,2 35 0,29 - [104]

11 KAPILUX-W 32/22 6 / 4 / 4 8 / 20 Luft 1,2 32 0,22 - [104]

12 KAPILUX-W 29/18 6 / 4 / 4 8 / 20 Luft 1,2 29 0,18 - [104]

13 KAPILUX-W 28/18 6 / 4 / 4 8 / 20 Luft 1,2 28 0,18 - [104]

1.85

11.7 Formularvorlagen für Berechnungen nach EnEV

EnEV-Nachweis nach dem Periodenbilanzverfahren


1

1.87

1Formulare zur Anlagenbewertung gemäß DIN 4701-10 im Tabellenverfahren


1

1.89

1


1

1.91

1Formblätter zum Energiebedarfsausweis / Wärmebedarfsausweis für Berech-nungen nach EnEV


1

1.93

1


11.8 Literatur

[1] DIN V 105-2 (06.02): Mauerziegel – Teil 2: Wärmedämmziegel und Hochlochziegel der Rohdichteklassen 1, 0 (zurückgezogen, Nachfolgedokumente: DIN V 105-100, DIN EN 771-1)[2] DIN V 105-6 (06.02): Mauerziegel – Teil 6: Planziegel (wird durch DIN EN 771-1 ersetzt werden)[3] DIN 106-1 (02.03): Kalksandsteine – Teil 1: Voll-, Loch-, Block-, Hohl- block-, Plansteine, Planelemente, Fasensteine, Bauplatten, Formsteine (wird ab 05.06 von DIN V 106 ersetzt)[4] DIN 106-2 (02.03): Kalksandsteine – Teil 2: Vormauersteine und Verblender (zurückgezogen, Nachfolgedokumente: DIN V 106, DIN EN 771-2)[5] DIN 398 (06.76): Hüttensteine, Vollsteine, Lochsteine, Hohlblocksteine[6] DIN 1045-1 (07.01): Tragwerke aus Beton, Stahlbeton und Spannbeton[7] DIN 1053-1 (11.96): Mauerwerk – Teil 1: Berechnung und Ausführung[8] DIN 4102-1 (05.98): Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen – Teil 1: Baustoffe, Begriffe, Anforderungen und Prüfungen[9] DIN V 4108-4 (02.02): Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden – Teil 4: Wärme- und feuchteschutztechnische Bemessungswerte[10] DIN V 4108-10 (06.04): Wärmeschutz und Energie Einsparung in Gebäuden – Anwendungsbezogene Anforderungen an Wärmedämmstoffe – Teil 10: Werkmäßig hergestellte Wärmedämmstoffe[11] DIN V 4165 (06.03): Porenbetonsteine – Plansteine und Planelemente (zurückgezogen, Nachfolgedokumente: DIN V 4165-100, DIN EN 771-4)[12] DIN 4166 (10.97): Porenbeton-Bauplatten und Porenbeton-Planbauplatten [13] DIN 4223-1 (12.03): Vorgefertigte bewehrte Bauteile aus dampfgehärtetem Porenbeton – Teil 1: Herstellung, Eigenschaften, Übereinstimmungsnachweis[14] DIN 4226-1 (07.01): Gesteinskörnungen für Beton und Mörtel – Teil 1: Normale und schwere Gesteinskörnungen (zurückgezogen)[15] DIN 4226-2 (02.02): Gesteinskörnungen für Beton und Mörtel – Teil 2: Leichte Gesteinskörnungen (Leichtzuschläge)[16] DIN 16 729 (09.84): Kunststoff-Dachbahnen und Kunststoff-Dichtungsbahnen aus Ethylencopolymerisat-Bitumen (ECB); Anforderungen [17] DIN 16 730 (12.86): Kunststoff-Dachbahnen aus weichmacherhaltigem Polyvinylchlorid (PVC-P) nicht bitumenverträglich; Anforderungen [18] DIN 16 731 (12.86): Kunststoff-Dachbahnen aus Polyisobutylen (PIB), einseitig kaschiert; Anforderungen[19] DIN 18 148 (10.00): Hohlwandplatten aus Leichtbeton[20] DIN V 18 151 (10.03): Hohlblöcke aus Leichtbeton (zurückgezogen, Nachfolgedokumente: DIN V 18151-100, DIN EN 771-3)[21] DIN V 18 152 (10.03): Vollsteine und Vollblöcke aus Leichtbeton (zurückgezogen, Nachfolgedokumente: DIN V 18151-100, DIN EN 771-3)[22] DIN 18 153 (10.03): Mauersteine aus Beton (Normalbeton) (zurückgezogen, Nachfolgedokumente: DIN V 18153-100, DIN EN 771-3)[23] DIN 18 162 (10.00): Wandbauplatten aus Leichtbeton, unbewehrt

1.95

1[24] DIN 18 163 (06.78): Wandbauplatten aus Gips – Eigenschaften, Anforde- rungen, Prüfung (zurückgezogen, Nachfolgedokument: DIN EN 12859)[25] DIN 18 180 (09.89): Gipskartonplatten; Arten, Anforderungen, Prüfung (zurückgezogen, Nachfolgedokument: DIN EN 520)[26] DIN 18 550-3 (03.91): Putz – Wärmedämmputzsysteme aus Mörteln mit mineralischen Bindemitteln und expandiertem Polystyrol (EPS) als Zuschlag[27] DIN 52 128 (03.77): Bitumendachbahnen mit Rohfilzeinlage; Begriff, Bezeichnung, Anforderungen (wir durch DIN EN 13707 ersetzt werden)[28] DIN 52 129 (11.93): Nackte Bitumenbahnen; Begriff, Bezeichnung, Anforderungen (wir durch DIN EN 13707 ersetzt werden)[29] DIN 52 143 (08.85): Glasvlies-Bitumendachbahnen; Begriffe, Bezeichnung, Anforderungen (wir durch DIN EN 13707 ersetzt werden)[30] DIN EN 206-1 (07.01): Beton – Teil 1: Festlegung, Eigenschaften, Herstellung und Konformität[31] DIN EN 12 524 (07.00): Baustoffe und –produkte – Wärme- und feuchteschutztechnische Eigenschaften – Tabellierte Bemessungswerte[32] DIN EN 13 162 (10.01): Wärmedämmstoffe für Gebäude – Werkmäßig hergestellte Produkte aus Mineralwolle (MW) – Spezifikation[33] DIN EN 13 163 (10.01): Wärmedämmstoffe für Gebäude – Werkmäßig hergestellte Produkte aus expandiertem Polystyrol (EPS) – Spezifikation[34] DIN EN 13 164 (10.01): Wärmedämmstoffe für Gebäude – Werkmäßig hergestellte Produkte aus extrudiertem Polystyrolschaum (XPS) – Spezifikation[35] DIN EN 13 165 (02.05): Wärmedämmstoffe für Gebäude – Werkmäßig hergestellte Produkte aus Polyurethan-Hartschaum (PUR) – Spezifikation[36] DIN EN 13 166 (10.01): Wärmedämmstoffe für Gebäude – Werkmäßig hergestellte Produkte aus Phenolharzschaum (PF) – Spezifikation[37] DIN EN 13 167 (10.01): Wärmedämmstoffe für Gebäude – Werkmäßig hergestellte Produkte aus Schaumglas (CG) – Spezifikation[38] DIN EN 13 168 (10.01): Wärmedämmstoffe für Gebäude – Werkmäßig hergestellte Produkte aus Holzwolle (WW) – Spezifikation[39] DIN EN 13 169 (10.01): Wärmedämmstoffe für Gebäude – Werkmäßig hergestellte Produkte aus Blähperlit (EPB) – Spezifikation[40] DIN EN 13 170 (10.01): Wärmedämmstoffe für Gebäude – Werkmäßig hergestellte Produkte aus expandiertem Kork (ICB) – Spezifikation[41] DIN EN 13 171 (10.01): Wärmedämmstoffe für Gebäude – Werkmäßig hergestellte Produkte aus Holzfasern (WF) – Spezifikation[42] DIN EN 13 501 (06.02): Klassifizierung von Bauprodukten und Bauarten zu ihrem Brandverhalten[43] DIN EN ISO 13 370 (12.98): Wärmetechnisches Verhalten von Gebäuden – Wärmeübertragung über das Erdreich – Berechnungsverfahren[44] DIN EN ISO 13 789 (10.99): Wärmetechnisches Verhalten von Gebäuden – Spezifischer Transmissionswärmeverlustkoeffizient – Berechnungsverfahren


1[100] Flachglas MarkenKreis GmbH: Isolierglas-Programm, Stand 06/2005 und Ergänzung „Wärmeschutzgläser“ vom Nov. 2005[101] INTERPANE Entwicklungs- und BeratungsGmbH & Co: im WWW unter www.interpane.de, Stand 05/2005[102] ISOLAR: Im WWW unter www.isolar.de, Stand 10/2005[103] Jäger, F.; Reichert, J.; Terz, H.: Überprüfung eines Erdwärmespeichers, Forschungsbericht T81-200, Bonn, BMFT, 1981[104] OKALUX GmbH: Technische Unterlagen, Stand 10/2005[105] SAINT-GOBAIN GLASS COMFORT: Isolierglas-Übersicht, Stand 08/2005[106] SANCO: im WWW unter www.glastroesch.de, Stand: 07/2004

2.1

2

2 Wärmeschutz


Tabelle 2.1-1 Physikalische Größen, Formelzeichen und Einheiten

1 2 3

1 Physikalische Größe Formelzeichen Einheit

2 Anlagenaufwandszahl ep -

3 Breite b m

4 Celsius-Temperatur °C

5 Emissionsgrad -

6 Fläche A m2

7 Gebäudenutzfl äche AN m2

8 Länge m

9 längenbezogener Wärmedurchgangskoeffi zient W/(m·K)

10 Luftfeuchte, relativ %

11 Lüftungswärmeverlust Hv W/K

12 Luftwechselrate n h-1

13 Luftwechselrate bei 50 Pa Druckdifferenz n50 h-1

14 Masse m kg

15 punktbezogener Wärmedurchgangskoeffi zient W/K

16 Rohdichte kg/m3

17 Schichtdicke d m

18 spezifi sche Wärmekapazität c J/(kg·K)

19 Stefan-Boltzmann-Konstante (= 5,67·10-8) W/(m2·K4)

20 Temperatur, innen i °C

21 Temperatur, Innenoberfl äche si °C

22 Temperatur, außen e °C

23 Temperatur, Außenoberfl äche se °C

24 Temperaturdifferenz / T K

25 Temperaturfaktor fRsi -

26 Temperaturleitfähigkeit a m2/s

27 Thermischer Leitwert L W/K

28 Thermischer Leitwert im Regelquerschnitt L0 W/K

29 Thermischer Leitwert aus einer num. 2D-Berechnung L2D W/K

30 Thermischer Leitwert aus einer num. 3D-Berechnung L3D W/K

2.2 Wärmeschutz

2

31 Thermodynamische Temperatur (T = + 273,15) T K

32 Transmissionswärmeverlust HT W/K

33 Volumen V m3

34 Volumen, netto (nach EnEV) V m3

35 Volumen, brutto (nach EnEV) Ve m3

36 Wärmedurchgangskoeffi zient U W/(m2·K)

37 Wärmedurchgangskoeffi zient eines Fensters Uw W/(m2·K)

38 Wärmedurchgangskoeffi zient eines Fensterrahmens Uf W/(m2·K)

39 Wärmedurchgangskoeffi zient einer Verglasung Ug W/(m2·K)

40 Wärmedurchgangswiderstand RT m2·K/W

41 Wärmedurchgangswiderstand, oberer Grenzwert R´T m2·K/W

42 Wärmedurchgangswiderstand, unterer Grenzwert R´´T m2·K/W

43 Wärmedurchlasswiderstand R m2·K/W

44 Wärmedurchlasswiderstand von Luftschichten/Lufträumen Rg m2·K/W

45 Wärmedurchlasswiderstand eines unbeheizten Raumes Ru m2·K/W

46 Wärmeeindringkoeffi zient b J/(m2·K·s1/2)

47 Wärmegewinne, solare Qs kWh/a

48 Wärmegewinne, interne Qi kWh/a

49 Wärmeleitfähigkeit W/(m·K)

50 Wärmemenge Q J W·s N·m

51 Wärmestrom W

52 Wärmestrom über den Regelquerschnitt 0 W

53 Wärmestromdichte q W/m2

54 Wärmeübergangskoeffi zient h W/(m2·K)

55 Wärmeübergangskoeffi zient infolge Strahlung hr W/(m2·K)

56 Wärmeübergangskoeffi zient infolge Konvektion hc W/(m2·K)

57 Wärmeübergangskoeffi zient infolge Leitung & Konvektion ha W/(m2·K)

58 Wärmeübergangskoeffi zient, innen hi W/(m2·K)

59 Wärmeübergangskoeffi zient, außen he W/(m2·K)

60 Wärmeübergangswiderstand innen Rsi m2·K/W

61 Wärmeübergangswiderstand außen Rse m2·K/W

62 Wärmespeicherfähigkeit C J/(m3·K)

64 Zeit t s

2.3

2

2.2 Wärmeschutztechnische Begriffe

2.2.1 Rohdichte

Als Rohdichte eines Stoffes wird der Quotient aus der Masse m und dem von dieser Masse eingenommenen Volumen V bezeichnet.

= mV

(2.2.1-1)

Bauphysikalisch ist die Rohdichte beispielsweise für die wärme- und schalldämmen-den Eigenschaften eines Stoffes von Bedeutung. Eine hohe Rohdichte führt im Allge-meinen zu schlechteren wärmedämmenden Eigenschaften, jedoch zu einer besseren Dämmwirkung gegenüber Luftschall.Die Ermittlung der Rohdichte beispielsweise für Dämmstoffe erfolgt gemäß DIN EN 1602 [15].

2.2.2 Wärmeleitfähigkeit

Die Wärmeleitfähigkeit gibt an, welche Wärmemenge Q innerhalb einer Stunde bei einer Temperaturdifferenz von 1 Kelvin durch eine 1 m dicke Schicht eines Stoffes über eine Fläche von 1 m2 übertragen wird.Primärer Einflussfaktor für die Größe der Wärmeleitfähigkeit eines Stoffes ist seine Rohdichte (siehe Bild 2.2.2-1).

Bild 2.2.2-1 Abhängigkeit zwischen Wärmeleitfähigkeit und Rohdichte (schematisch, siehe auch [100],[102])

2.4 Wärmeschutz

2

Je größer die Rohdichte eines Stoffes ist, desto größer ist auch seine Wär-meleitfähigkeit (Wärmeleitung über den Feststoffanteil). Bei sehr geringen Rohdichten ist bei vielen Stoffen ebenfalls mit einer Erhöhung der Wärme-leitfähigkeit zu rechnen (Erhöhter Wärmetransport durch Konvektion und Strahlung im Porenraum). Das Optimum hinsichtlich der Wärmeleitfähigkeit übli-cher Materialien (z.B. nicht bei Vakuumdämmungen) liegt bei Rohdichten zwischen 20 kg/m3 und 100 kg/m3. Bei geschäumten Dämmstoffen mit geschlossener Zellstruktur sind bei gleich bleibend niedriger Wärmeleitfähigkeit ggf. auch geringere Rohdichten möglich. Die Wärmeleitfähigkeit eines Stoffes hängt u.a. auch von dessen Feuchtege-halt ab. Nach [127] ist für Leichtbeton beispielsweise mit einer 4 %-igen Zunahme der Wärmeleitfähigkeit pro Masseprozent Feuchtezunahme zu rechnen, bei Kalksandstein mit einer 8 %-igen Zunahme, bei Ziegeln mit einer 16 %-igen Zunahme.Die Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit eines Stoffes geschieht i.d.R. mit einem Plat-tengerät oder einem Wärmestrommessplatten-Gerät. Abhängig von der Probekörper-geometrie und den zu erwartenden physikalischen Eigenschaften erfolgt die Bestim-mung gemäß DIN EN 12 664 [17], DIN EN 12 667 [18] oder DIN EN 12 939 [19]. Alternativ kann die Wärmeleitfähigkeit auch mit dem kalibrierten oder geregelten Heizkasten nach DIN EN ISO 8990 [24] ermittelt werden.

2.2.3 Spezifi sche Wärmekapazität

Mit der spezifischen Wärmekapazität c wird diejenige Wärmemenge Q beschrieben, die benötigt wird, um 1 kg eines Stoffes um 1 K zu erwärmen. Sie dient als Maß dafür, wie viel Wärme ein Stoff speichern kann. Je größer die spezifische Wärmekapazität ei-nes Stoffes ist, desto langsamer erfolgt der Erwärmungsvorgang. In Tabelle 2.2.3-1 sind Werte für die spezifische Wärmekapazität von Baustoffen gegeben. Bezüglich weiterer Werte für handelsübliche Dämmstoffe wird auf [136] oder Abschnitt 1.4 verwiesen.

Tabelle 2.2.3-1 Spezifi sche Wärmekapazität c von Baustoffen (nach DIN EN 12 524 [16])

1 2

1 BaustoffSpez. Wärmekapazität c

[J/(kg·K)]2 Beton 1000

3 Glas 750

4 Holz 1600

5 Holzfaserdämmplatten 1400

6 Kalksandstein 1000

7 Mineralwolle (Glaswolle, Steinwolle) 1030

8 Polystyrol-Hartschaum (EPS, XPS) 1450

9 Porenbeton 1000

10 Stahl 450

11 Vollziegel 1000

12 Zellulosefasern 1600

2.5

2

2.2.4 Temperaturleitzahl

Unter der Temperaturleitzahl a wird der Quotient aus dem Wärmedämmvermögen eines Stoffes und seiner Wärmespeicherfähigkeit verstanden.

ac

=⋅

(2.2.4-1)

Aus niedrigen Werten für a folgt eine langsames Fortschreiten einer Temperaturwelle in einem Stoff. Für die zeitliche Verzögerung eines solchen Temperaturdurchganges eignen sich daher Stoffe mit geringer Wärmeleitfähigkeit bei gleichzeitig großer spe-zifischer Wärmekapazität und hoher Rohdichte. Anhaltswerte für die Temperaturleit-zahl verschiedener Baustoffe sind in Tabelle 2.2.4-1 zusammengestellt.

Tabelle 2.2.4-1 Anhaltswerte für die Temperaturleitzahl a verschiedener Baustoffe

1 2

1 BaustoffTemperaturleitzahl a

[106·m2/s]2 Beton 1

3 Glas 0,9

4 Holz 0,15

5 Holzfaserdämmplatten 0,2

6 Kalksandstein 0,6

7 Mineralwolle (Glaswolle, Steinwolle) 0,8

8 Polystyrol-Hartschaum (EPS, XPS) 1,2

9 Porenbeton 0,4

10 Stahl 14

11 Vollziegel 0,4

12 Zellulosefasern 0,5

2.2.5 Wärmeeindringkoeffi zient

Wie die Temperaturleitzahl a , so dient auch der Wärmeeindringkoeffizient b zur Be-urteilung des wärmetechnischen Verhaltens eines Stoffes unter instationären Tempe-raturrandbedingungen.

b c= ⋅ ⋅ (2.2.5-1)

Anhaltswerte des Wärmeeindringkoeffizienten können Tabelle 2.2.5-1 entnommen werden. Je größer der Wärmeeindringkoeffizient eines Stoffes ist, desto schneller kann Wärme an der Oberfläche aufgenommen und in das Material abgeleitet werden. Von Bedeutung ist dies beispielsweise für die Wirksamkeit interner Speichermassen. Stoffe mit großem Wärmeeindringkoeffizient sind berührungskalt. Stoffe mit einem geringen Wärmeeindringkoeffizient können (bei auch sonstiger materialtechnischer Eignung)

2.6 Wärmeschutz

2

daher beispielsweise gut als Fußboden-Obermaterial eingesetzt werden, da sich die Oberfläche bedingt durch die geringe Wärmeableitung schnell erwärmt.

Tabelle 2.2.5-1 Anhaltswerte für den Wärmeeindringkoeffi zient b verschiedener Baustoffe

1 2

1 BaustoffWärmeeindringkoeffi zient b

[J/(m2·K·s1/2)]2 Beton 2300

3 Glas 1500

4 Holz 300

5 Holzfaserdämmplatten 100

6 Kalksandstein 1100

7 Mineralwolle (Glaswolle, Steinwolle) 35

8 Polystyrol-Hartschaum (EPS, XPS) 35

9 Porenbeton 250

10 Stahl 13000

11 Vollziegel 1100

12 Zellulosefasern 50

2.2.6 Wärmestrom

Der Wärmestrom (auch: Q ) beschreibt diejenige Wärmemenge Q, die pro Zeit-einheit t transportiert wird. Wärmeströme stellen sich stets entlang eines Temperatur-gefälles ein. Hierbei wird Wärmeenergie vom höheren Potential (höhere Temperatur) zum niedrigeren Potential (niedrigere Temperatur) abgeführt.

= =QQt

(2.2.6-1)

2.2.7 Wärmestromdichte

Die Wärmestromdichte q gibt an, welcher Wärmestrom durch eine Bauteilfläche A fließt.

qA

=

(2.2.7-1)

Für eine Schicht der Dicke d eines isotropen Materials ohne innere Wärmequellen be-rechnet sich bei konstanten Oberflächentemperaturen 1 und 2 die Wärmestromdich-te gemäß Gl. 2.2.7-2 mit dem Wärmedurchlasswiderstand R gemäß Abschnitt 2.2.9.

qd R

= ⋅ −( ) = ⋅ −( )1 2 1 21 (2.2.7-2)

2.7

2

Sind in einem Bauteil keine inneren Wärmequellen oder -senken vorhanden und fin-det keine zeitliche Veränderung der anliegenden Temperaturen (stationärer Zustand) statt, dann ist die Wärmestromdichte q in jeder Schicht dieses Bauteils konstant. Dem-entsprechend ergeben sich zu Gl. 2.2.7-2 äquivalente Formulierungen für den Bereich des inneren bzw. äußeren Wärmeübergangs (Gl. 2.2.7-3) und für das gesamte Bauteil (Gl. 2.2.7-4)

q hi e= ⋅ −( )( ) 1 2 (2.2.7-3)

q U i e= ⋅ −( )θ θ (2.2.7-4)

2.2.8 Wärmeübergangswiderstand

Den Wärmeaustausch zwischen einem Gas (hier: Luft) und einer angrenzenden festen Oberfläche bezeichnet man als Wärmeübergang. Dieser Wärmeübergang wird durch den Wärmeübergangskoeffizienten h bzw. den Wärmeübergangswiderstand Rs be-schrieben.

Rhs = 1

(2.2.8-1)

Der Wärmeübergangskoeffizient h beschreibt dabei diejenige Wärmemenge Q, die durch eine 1 m2 große Fläche der Grenzschicht in 1 s ausgetauscht wird, wenn die Tem-peraturdifferenz zwischen „ungestörter“ Luft und Wandoberfläche 1 K beträgt. Da die Wärmeleitfähigkeit der Luft in diesem Zusammenhang nahezu vernachlässigt werden kann ( Luft= 0,02 W/(m K)), setzt sich der Wärmeübergangskoeffizient h im Wesent-lichen aus einem Strahlungsanteil hr und einen konvektiven Anteil hc zusammen.

h h hr c= + (2.2.8-2)

Zur Berechnung von hr und hc ist in DIN EN ISO 6946 [23], Anhang A ein Rechen-verfahren angegeben. Der Strahlungsanteil hr berechnet sich demnach gemäß Gl. 2.2.8-3.

h hr ro= ⋅ (2.2.8-3)

Hierbei bezeichnet hro den Wärmeübergangskoeffizienten durch Strahlung eines schwarzen Körpers (Tabelle 2.2.8-1). Der Wert hro ist gemäß Gl. 2.2.8-4 zu berechnen.Emissionsgrade verschiedener Oberflächen sind Tabelle 2.2.8-2 zu entnehmen. An-merkung: Die Emission realer Körper wird mit der des schwarzen Körpers verglichen, da ein schwarzer Körper hinsichtlich seiner Emission durch genaue Gesetze definiert ist. Ein schwarzer Körper ist gemäß [25] als Körper definiert, der die gesamte auf in einfallende Strahlung aller Wellenlängen, Richtungen und Polarisationen absorbiert. Bei einer gegebenen Temperatur emittiert er für jede Wellenlänge die maximale Wär-meenergie (maximale spektrale spezifische Ausstrahlung).

h M Tro m= ⋅ ° = ⋅ ⋅4 4 3σ (2.2.8-4)

2.8 Wärmeschutz

2

Darin ist:M° spezifische Ausstrahlung des schwarzen Körpers

Stefan-Boltzmann-Konstante (= 5,67 10-8 W/(m2 K4))Tm Mittelwert aus der Temperatur der Umgebung und des schwarzen Körpers [K]

Tm = + 273

Der Anteil hc infolge Konvektion ergibt sich für Innenoberflächen in Abhängigkeit von der Richtung des Wärmestroms gemäß Gl. 2.2.8-5 und für Außenoberflächen in Abhängigkeit von der Windgeschwindigkeit v [m/s] gemäß Gl. 2.2.8-6.

h

W m K

W mci =

⋅5 0

2 5

2

2

, /( )

, /(

bei aufwärts gerichtetem Wärmestrom

⋅⋅

⋅

K

W m K

)

, /( )

bei horizontal gerichtetem Wärmestrom

bei ab0 7 2 wwärts gerichtetem Wärmestrom

⎧

⎨⎪⎪

⎩⎪⎪

(2.2.8-5)

h v W m Kce = + ⋅ ⋅4 4 2[ ( )] (2.2.8-6)

Tabelle 2.2.8-1 Wärmeübergangskoeffi zient hro durch Strahlung eines schwarzen Körpers [23]

1 2

1Temperatur

[°C]Wärmeübergangskoeffi zient hro

[W/(m2·K)]2 -10 4,13

3 0 4,61

4 10 5,10

5 20 5,70

6 30 6,31

7 40 6,95

8 50 7,64

9 60 8,37

Tabelle 2.2.8-2 Emissionsgrad verschiedener Oberfl ächen bei Temperaturen zwischen 0 °C und 100 °C (Anhaltswerte)

1 2

1 Oberfl ächeEmissionsgrad

[-]2 Aluminium, walzblank 0,05

3 Beton 0,93

4 Dachpappe 0,93

5 Glas 0,90

6 Heizkörperlack 0,93(fortgesetzt auf nächster Seite)

2.9

2

Tabelle 2.2.8-2 Emissionsgrad verschiedener Oberfl ächen bei Temperaturen zwischen 0 C° und 100 °C (Anhaltswerte) (Fortsetzung)

Oberfl ächeEmissionsgrad

[-]

7 Holz 0,94

8 Lehm, nass 0,98

9 Putz, Mörtel 0,93

10 Sand, trocken 0,88

11 Silber, poliert 0,03

12 Stahl, frisch gewalzt 0,24

13 Stahl, oxidiert 0,80

14 Ziegelstein, rot 0,93

Für wärmeschutztechnische Berechnungen sind in DIN EN ISO 6946 [23] Werte für den inneren Wärmeübergangswiderstand Rsi und den äußeren Wärmeübergangswi-derstand Rse angegeben.

Tabelle 2.2.8-3 Wärmeübergangswiderstände Rsi und Rse für ebene Bauteile

1 2 3

1Rsi

[m2·K/W]Rse

[m2·K/W]2 gemäß DIN EN ISO 6946 [23] (für wärmeschutztechnische Berechnungen)

3 bei aufwärts gerichtetem Wärmestrom 0,10

0,044 bei horizontal gerichtetem Wärmestrom 0,13

5 bei abwärts gerichtetem Wärmestrom 0,17

6gemäß DIN 4108-3 [3] (für Berechnungen zur Vermeidung von Tauwasserausfall im Bauteilinnern)1)

7bei aufwärts und horizontal gerichtetem Wärmestrom sowie für Dachschrägen

0,130,04 (0,08)2)


9 gemäß DIN 4108-2 [1] (für Berechnungen zur Vermeidung von Schimmelpilzbildung)1)

10 beheizte Räume 0,250,04

11 unbeheizte Räume 0,171) Gemäß DIN EN ISO 13788 [32] ist abweichend Rsi = 0,13 m2·K/W an Verglasungen und

Rahmen sowie Rsi = 0,25 m2·K/W an allen anderen raumseitigen Oberfl ächen anzusetzen. Der äußere Wärmeübergangswiderstand ist mit Rse = 0,04 m2·K/W anzunehmen.

2) Rse = 0,08 m2·K/W, wenn die Außenoberfl äche an belüftete Luftschichten grenzt (z.B. hinter- lüftete Außenbekleidungen, belüftete Dachräume, belüftete Luftschichten in belüfteten Dächern). Bei zweischaligem Mauerwerk nach DIN 1053-1 ist Rse = 0,04 m2·K/W anzusetzen.

2.10 Wärmeschutz

2

Hiervon abweichende Angaben werden in DIN 4108-3 [3] für Berechnungen zur Ver-meidung von Tauwasserausfall im Bauteilinnern und in DIN 4108-2 [1] für Berech-nungen zur Vermeidung von Schimmelpilzbildung auf Innenoberflächen gemacht. Die entsprechenden Datensätze werden in Tabelle 2.2.8-3 wiedergegeben. Grenzen Außen-oberflächen an Erdreich, so ist grundsätzlich Rse=0 anzusetzen.Andere Werte für Rsi und Rse werden in DIN EN ISO 10 211-1 [27] und DIN 4108, Bbl. 2 [2] für Wärmestromberechnungen (Berechnung von -Werten) und Berechnun-gen zur Beurteilung der Oberflächentemperatur (Berechnung von fRsi -Werten) im Bereich von Wärmebrücken vorgegeben (siehe Abschnitt 2.5.2).

Weist ein Bauteil auf der Oberfläche Vorsprünge (z.B. Pfeiler) aus einem Material mit < 2,0 W/(m K) auf, so können diese Vorsprünge bei der Berechnung des Wärme-

durchgangswiderstandes vernachlässigt und das Bauteil als eben angenommen werden. Die Verschlechterung der Dämmwirkung des Bauteils infolge des Vorsprunges kann in diesem Fall (Vorsprung aus Material mit < 2,0 W/(m K) und nicht gedämmt) verein-fachend durch Ansatz eines modifizierten Wärmeübergangswiderstandes Rsp gemäß Gl. 2.2.8-7 für das Bauteil berücksichtigt werden (siehe auch Bild 2.2.8-1). Gl. 2.2.8-7 gilt sowohl für den inneren (bei Vorsprüngen auf der Innenseite) als auch für den äuße-ren (bei Vorsprüngen auf der Außenseite) Wärmeübergangswiderstand.

R RA

Asp sp= ⋅

(2.2.8-7)

Bild 2.2.8-1 Oberfl äche A und projizierte Oberfl äche Ap des Vorsprungs

2.2.9 Wärmedurchlasswiderstand

In Analogie zum Wärmeübergang ist für bauphysikalische Berechnungen auch für Wärmeübertragungsvorgänge in Bauteilschichten (Baustoff- oder Luftschicht) ein Transportwiderstand definiert.

Wärmedurchlasswiderstand für eine BaustoffschichtDer Wärmedurchlasswiderstand R ist für eine Schicht eines homogenen Baustoffes als Quotient aus der Schichtdicke d (mit d wird hierbei die Dicke der Bauteilschicht im eingebauten Zustand bezeichnet, welche ggf. von der Nenndicke abweichen kann) und der Wärmeleitfähigkeit definiert. Werte für R müssen gemäß DIN EN ISO 6946 [23] in Zwischenrechnungen auf mindestens 3 Dezimalstellen berechnet werden.

Rd=

(2.2.9-1)

2.11

2

Grenzt eine nicht ebene Schicht eines Bauteils an eine Luftschicht (z.B. bei einem in die Hinterlüftungsebene hineinragenden Sparren und Zwischensparrendämmung), so ist der Wärmedurchlasswiderstand der Schicht wie für eine ebene Schicht zu berechnen (siehe Bild 2.2.9-1).

Bild 2.2.9-1 Bestimmung der rechnerischen Schichtdicke bei nicht ebenen Schichten, die an eine Luftschicht grenzen

Hierbei sind entweder

a) die schmaleren Abschnitte erweitert anzunehmen (jedoch ohne Änderung des Wärmedurchlasswiderstandes)oderb) die überstehenden Abschnitte als entfernt anzunehmen (wobei der Wärme- durchlasswiderstand dieser Abschnitte dann für die geringere Schichtdicke zu berechnen ist).

Wärmedurchlasswiderstand für eine LuftschichtZur Bestimmung des Wärmedurchlasswiderstandes Rg einer Luftschicht oder eines Luftraumes stellt DIN EN ISO 6946 [23] abhängig von der Geometrie der betrach-teten Schicht und dem Emissionsgrad der Oberflächen verschiedene Verfahren zur Verfügung. Als Luftschicht wird hierbei eine Schicht bezeichnet, deren Ausdehnung in Wärmestromrichtung weniger als das 0,1-fache einer der beiden anderen Ausdehnun-gen beträgt. Ist diese Bedingung nicht eingehalten, so liegt ein Luftraum vor. In diesem Fall ist der Wärmedurchlasswiderstand gemäß Gl. 2.2.9-4 zu bestimmen. Bild 2.2.9-2 verdeutlicht die Zusammenhänge und enthält Verweise auf das jeweils gültige Verfah-ren zur Bestimmung von Rg.Die Größe des Wärmedurchlasswiderstandes einer Luftschicht ist abhängig von deren Dicke. Es gilt: Mit größerer Luftschichtdicke nimmt der Anteil von Strahlung und Lei-tung am Wärmetransport ab, während der Konvektionsanteil steigt.Als Luftschicht im Sinne von DIN EN ISO 6946 [23] gilt eine Luftschicht mit einer Dicke von bis zu 300 mm. Für Luftschichten mit größeren Dicken sollten die Wärme-ströme durch Aufstellen einer Wärmebilanz gemäß DIN EN ISO 13 789 [33] ermittelt werden. Besitzen die Oberflächen zu beiden Seiten der Luftschicht einen Emissions-grad 0,8 und sind die Oberflächen parallel, so kann der Wärmedurchlasswiderstand in Abhängigkeit vom Durchlüftungszustand der Luftschicht (ruhend, schwach belüftet, stark belüftet) wie im Folgenden beschrieben angesetzt werden.

2.12 Wärmeschutz

2

Bild 2.2.9-2 Unterschiedliche Spezifi kationen einer Luftschicht bzw. eines Luftraumes und zugehöriges Verfahren zur Bestimmung von Rg

Als ruhende Luftschicht im Sinne von [23] wird eine Luftschicht bezeichnet, die von der Umgebung abgeschlossen ist. Eine Luftschicht mit kleinen Öffnungen zur Außen-umgebung gilt (wenn keine Dämmschicht zwischen der betrachteten Luftschicht und der Außenumgebung angeordnet ist) ebenfalls als ruhend, wenn bedingt durch diese Öffnungen ein Luftstrom durch diese Schicht nicht möglich ist und der Öffnungsquer-schnitt die entsprechenden Werte der Tabelle 2.2.9-1 nicht überschreitet.Entwässerungsöffnungen (offene vertikale Fugen) in der Außenschale eines zweischa-ligen Mauerwerkes gelten gemäß [23] nicht als Lüftungsöffnung. Für ruhende Luft-schichten kann der Wärmedurchlasswiderstand aus Tabelle 2.2.9-2 entnommen wer-den.

Tabelle 2.2.9-1 Zulässige Öffnungsquerschnitte für ruhende, schwach belüftete und stark belüftete Luftschichten [23]

1 2

1 Zustand der LuftschichtZulässiger Öffnungsquerschnitt A [mm2] je m Länge bei vertikaler bzw. je m² Oberfl äche bei horizontaler Luftschicht

2 Ruhende Luftschicht A 500

3 Schwach belüftete Luftschicht 500 < A 1500

4 Stark belüftete Luftschicht A > 1500

2.13

2

Tabelle 2.2.9-2 Wärmedurchlasswiderstände Rg ruhender Luftschichten1)2) für Oberfl ächen mit hohem Emissionsgrad ( 0,8) [23]

1 2 3 4

1 Dicke der Luftschicht[mm]

Richtung des Wärmestroms

2 aufwärts horizontal3) abwärts

3 0 0,00 0,00 0,00

4 5 0,11 0,11 0,11

5 7 0,13 0,13 0,13

6 10 0,15 0,15 0,15

7 15 0,16 0,17 0,17

8 25 0,16 0,18 0,19

9 50 0,16 0,18 0,21

10 100 0,16 0,18 0,22

11 300 0,16 0,18 0,231) Zwischenwerte können geradlinig interpolieren werden2) Die Tabellenwerte gelten für Luftschichten (d 300 mm) mit einer Dicke (in Wärmestrom-

richtung) von weniger als dem 0,1-fachen einer der beiden anderen Ausdehnungen 3) Gilt für Richtungen des Wärmestroms ±30° zur horizontalen Ebene

Als Bemessungswert für den Wärmedurchlasswiderstand einer schwach belüfteten Luftschicht ist die Hälfte des entsprechenden Wertes gemäß Tabelle 2.2.9-2 anzu-set-zen. Für den Wärmedurchlasswiderstand der Schicht (bzw. der Teilkonstruktion) zwischen der schwach belüfteten Luftschicht und der Außenumgebung darf maximal R = 0,15 m2 K/W angesetzt werden. Bei Vorhandensein einer stark belüfteten Luft-schicht ist der Wärmedurchlasswiderstand aller Schichten zwischen Luftschicht und Außenumgebung zu vernachlässigen. Als äußerer Wärmeübergangswiderstand ist in diesem Fall derselbe Wert anzusetzen wie der innere Wärmeübergangswiderstand des-selben Bauteils (Rse = Rsi).Für Luftschichten mit Oberflächen mit < 0,8 und/oder nichtparallelen Oberflächengibt DIN EN ISO 6946 [23] in Anhang B.2 ein Verfahren zur Ermittlung des Wärme-durchlasswiderstandes Rg der Luftschicht vor. Dieser errechnet sich demnach gemäß Gl. 2.2.9-2 mit Hilfe der Wärmeübergangskoeffizienten ha (infolge Leitung und Kon-vektion) und hr (infolge Strahlung). Der Wert ha ist abhängig von der Dicke d der Luftschicht und der Richtung des Wärmestromes der Tabelle 2.2.9-3 zu entnehmen. Variiert die Dicke der Luftschicht, sollte mit der mittleren Dicke gerechnet werden. Der Strahlungsanteil hr ergibt sich nach Gl. 2.2.9-3 in Abhängigkeit der Emissionsgra-de 1 und 2 der Oberflächen (siehe Tabelle 2.2.8-2) und hro (siehe Tabelle 2.2.8-1).

Rh hg

a r=

+1

(2.2.9-2)

2.14 Wärmeschutz

2

h hr ro=+ −

⋅11 1

11 2

(2.2.9-3)

Tabelle 2.2.9-3 Werte des Wärmeübergangskoeffi zienten ha zur Berechnung von Rg

1 2

1 Richtung des WärmestromesWärmeübergangskoeffi zient ha

[W/(m2·K)]

2 horizontal hd

a =⎧⎨⎪

⎩⎪max

,,

1 250 025

3 aufwärts hd

a =⎧⎨⎪

⎩⎪max

,,

1 950 025

4 abwärts hd

da =

⋅⎧⎨⎪

⎩⎪

−

max,,

,0 120 025

0 44

Wärmedurchlasswiderstand für einen LuftraumEin Luftraum im Sinne von DIN EN ISO 6946 [23] wird durch Abmessungen gekenn-zeichnet, bei denen entweder Breite oder Länge mit der Dicke vergleichbar sind (siehe Bild 2.2.9-2). Seine Oberflächen müssen nicht parallel zueinander stehen, ggf. ist die mittlere Dicke der Luftschicht anzusetzen. Der Wärmedurchlasswiderstand eines sol-chen Luftraumes berechnet sich gemäß Gl. 2.2.9-4 mit ha gemäß Tabelle 2.2.9-3 und hro gemäß Tabelle 2.2.8-1.

R

h hdb

db

g

a ro

=

+⋅ + −⎛

⎝⎜

⎞

⎠⎟

⋅ ⋅ + + ⎛⎝⎜

⎞⎠⎟

−⎛

⎝

⎜⎜

⎞

⎠

⎟⎟

1

1

21 1

11 1

1 2

2(2.2.9-4)

Wärmedurchlasswiderstand unbeheizter RäumeIst die äußere Umfassungsfläche eines unbeheizten Raumes nicht gedämmt, kann die wärmeschutztechnische Wirksamkeit dieses Raumes durch einen zusätzlichen Wärme-durchlasswiderstand erfasst werden. In DIN EN ISO 6946 [23] wird hinsichtlich unbe-heizter Räume unterschieden in Dachräume und andere unbeheizte Räume (z.B. Ga-ragen, Lagerräume, Wintergärten). Werden im Rahmen des wärmeschutztechnischen Nachweises jedoch pauschale Temperaturkorrekturfaktoren Fx verwendet, so darf Runicht zusätzlich berücksichtigt werden. Für diesen Fall ist auf der Außenseite mit dem-selben Wärmeübergangswiderstand zu rechnen, wie auf der Innenseite.Der zusätzliche Wärmedurchlasswiderstand Ru eines Dachraumes (gilt für Dachkons-

2.15

2

truktionen bei gedämmter Decke zum beheizten Geschoss und ungedämmtem Schräg-dach) kann Tabelle 2.2.9-4 entnommen werden. Die Tabellenwerte sind als kumulierte Werte aus den Einzelwiderständen des „Luftraumes“ und der Dachkonstruktion zu verstehen. Der äußere Wärmeübergangswiderstand Rse ist zusätzlich anzusetzen.

Tabelle 2.2.9-4 Wärmedurchlasswiderstand Ru von Dachräumen [23]

1 2

1 Beschreibung des DachaufbausWärmedurchlasswiderstand

Ru[m2·K/W]

2 Ziegeldach ohne Pappe, Schalung oder ähnlichem 0,06

3Plattendach oder Ziegeldach mit Pappe oder Schalung oder ähnlichem unter den Ziegeln

0,2

4Wie Zeile 2, jedoch mit Aluminiumverkleidung oder einer anderen Oberfl äche mit geringem Emissionsgrad an der Dachunterseite

0,3

5 Dach mit Schalung und Pappe 0,3

Die Definition anderer unbeheizter Räume (Garagen, Lagerräume, Wintergärten) in DIN EN ISO 6946 ist nicht unbedingt glücklich. Es ist hier zu betonen, dass im Sinne der Regelungen zur Berechnung von Ru solche unbeheizte Räume „kleine“ unabhän-gig vom eigentlichen Gebäude zu betrachtende Räume sind. Die Anwendung von Ruauf trennende Bauteile zum unbeheizten Treppenhaus oder zum unbeheizten Keller ist nicht im Sinne der DIN EN ISO 6946.Für unbeheizte Räume im Sinne von [23] berechnet sich Ru nach Gl. 2.2.9-5.

RAAu

i

e= + ⋅0 09 0 4, , (2.2.9-5)

Hierbei ist Ai die Fläche der trennenden Bauteile zwischen dem beheizten Innenraum und dem unbeheizten Raum. Die Fläche Ae ergibt sich als Summe aller Bauteilflächen zwischen unbeheiztem Raum und Außenumgebung.Der zusätzliche Wärmedurchlasswiderstand Ru gemäß Gl. 2.2.9-5 darf nur angesetzt werden, wenn sich ein Wert Ru 0,5 m2 K/W ergibt. Für eine außen liegende, längs angeordnete Einzelgarage (b / / h=3,0 m / 5,5 m / 2,5 m) ergibt sich gemäß Gl. 2.2.9-5 beispielsweise ein Zuschlag Ru= 0,21 m2 K/W für die trennende Wand zum beheizten Innenraum.

2.2.10 Wärmedurchgangswiderstand

Mit dem Wärmedurchgangswiderstand RT wird der Gesamtwiderstand beschrieben, den ein Bauteil und die oberflächennahen Luftschichten dem Wärmedurchgang ent-gegensetzen.

2.16 Wärmeschutz

2

Bei Berechnungen ist der Wärmedurchgangswiderstand auf zwei Dezimalstellen ge-rundet anzugeben.Für den einfachsten Fall eines einschichtigen homogenen Bauteils ergibt sich RT zu

R R R RT si se= + + (2.2.10-1)

Für den Regelfall eines Bauteils aus mehreren Schichten werden bei der Berechnung von RT die Einzelwiderstände der Schichten sequentiell addiert. Für mehrschichtigehomogene Bauteile gilt daher

R R R R Rd

RT sii

n

se sii

n

se= + + = + += =∑ ∑

1 1

(2.2.10-2)

Als ein einfaches Beispiel wird für den in Bild 2.2.10-1 dargestellten Außenwandquer-schnitt die Berechung von RT in Tabelle 2.2.10-1 gezeigt.

Bild 2.2.10-1 Außenwandaufbau zum Beispiel in Tabelle 2.2.10-1

Tabelle 2.2.10-1 Beispiel - Berechnung von RT für mehrschichtige homogene Bauteile

1 2 3 4

1 SchichtSchichtdicke

d[m]

Wärmeleitfähigkeit

[W/(m·K)]

WiderstandR bzw. Rs[m2·K/W]

2 Wärmeübergangswiderstand innen - - 0,13

3 Gipsputz ohne Zuschlag 0,01 0,51 0,020

4 KSL 12/1,2 – IIa 0,24 0,56 0,429

5 exp. Polystyrol 0,12 0,04 3,000

6 Putzmörtel aus Kalkzement 0,01 1,00 0,010

7 Wärmeübergangswiderstand außen - - 0,04

RT = 3,63

2.17

2

Weist ein Bauteil eine oder mehrere inhomogene Schichten auf, wird RT für ein sol-ches mehrschichtiges inhomogenes Bauteil gemäß Gl. 2.2.10-3 berechnet.

RR R

TT T= +´ ´´

2 (2.2.10-3)

Darin ist:RT

´ der obere Grenzwert des WärmedurchgangswiderstandesRT

´´ der untere Grenzwert des Wärmedurchgangswiderstandes

Dieses Verfahren stellt ein Näherungsverfahren dar. Es darf nicht angewen-det werden, wenn wärmedämmende Schichten von metallischen Schich-ten durchdrungen werden. Darüber hinaus ist jedoch auch für Fälle, bei denen Materialien mit erheblich unterschiedlicher Wärmeleitfähigkeit nebenei-nander liegen, mit einem signifikanten Fehler zu rechnen. Die berechneten Wer-te liegen dann mitunter sehr weit auf der sicheren Seite. Einige Beispiele hierfür werden in Tabelle 2.2.10-2 gegeben.

Tabelle 2.2.10-2 Wärmedurchgangswiderstände inhomogener Bauteile. Näherung nach DIN EN ISO 6946 [23] und numerische FE-Berechnung im Vergleich

1 2 3 4 5

1Bauteil

RT [m2 K/W] gemäß Fehler

2 Näherung FE-Berechnung abs. [%]

3 0,67 0,76 0,09 11,8

4 0,85 1,06 0,21 19,8

5 1,16 1,32 0,16 12,1

6 1,79 1,96 0,17 8,7

2.18 Wärmeschutz

2

Der obere Grenzwert RT´ aus Gl. 2.2.10-3 berechnet sich (für ein Bauteil mit j Schich-

ten und q Abschnitten) gemäß Gl. 2.2.10-4.

Rf

Rf

R

f

R

Ta

Ta

b

Tb

q

Tq

´

...=

+ + +

1 (2.2.10-4)

R R R RTm si mjj

n

se= + +=∑

1

(2.2.10-5)

Darin sind:j die Schichten des Bauteils (j = 1 bis n)m die Abschnitte des Bauteils (m = a bis q)fa, fb, ... fq die Teilflächen der Abschnitte a bis qRTa, RTb, ... RTq die Wärmedurchgangswiderstände der jeweiligen Abschnitte (siehe auch Bild 2.2.10-2)Rmj der Wärmedurchlasswiderstand in Abschnitt m und Schicht j

Bild 2.2.10-2 Erläuterung der Berechnung für a) den oberen Grenzwert RT´ und b) den unteren Grenzwert RT´´

Der untere Grenzwert RT´´ des Wärmedurchgangswiderstandes berechnet sich gemäß

Gl. 2.2.10-6 wobei sich der Wärmedurchlasswiderstand Rj der Schicht j aus Gl. 2.2.10 -7 ergibt.

R R R RT si jj

n

se´´ = + +

=∑

1

(2.2.10-6)

Rf

Rf

R

f

R

ja

aj

b

bj

q

qj

=+ + +

1

...(2.2.10-7)

2.19

2

In Tabelle 2.2.10-3 wird beispielhaft – anhand des in Bild 2.2.10-3 dargestellten Außen-wandabschnittes – der Berechnungsablauf zur Bestimmung von RT für mehrschichtige inhomogene Bauteile dargestellt.Enthält das Bauteil, für welches der Wärmedurchgangswiderstand berechnet werden soll, Abdichtungen (Bauwerksabdichtungen oder Dachabdichtungen), dann sind ge-mäß DIN 4108-2 [1] bei der Berechnung von RT nur die raumseitigen Schichten bis zur Abdichtung zu berücksichtigen. Ausgenommen hiervon sind die folgenden zwei Konstruktionen:

a) Wärmedämmsysteme als Umkehrdach, wenn für diesen Anwendungszweck geeignete einlagig verlegte Dämmstoffplatten aus extrudiertem Polystyrol verwendet werden, die mit einer Kiesschicht oder mit einem Gehbelag in Kiesbettung oder auf Abstandhaltern abgedeckt sind. Die Dachentwässerung ist dabei so zu konstruieren, dass ein langfristiges Über- stauen der Dämmschicht ausgeschlossen ist. Der U-Wert des Bauteils ist um den Faktor Ur nach Abschnitt 2.2.11 zu erhöhen. Beträgt die flächenbezogene Masse der Unterkonstruktion weniger als 250 kg/m2, muss der Wärmedurch- gangswiderstand unterhalb der Abdichtung mindestens 0,15 m2W/K betragen.

b) Wärmedämmsysteme als Perimeterdämmung, wenn für diesen Anwendungszweck geeignete dicht gestoßene und im Verband verlegte Dämmstoffplatten aus extrudiertem Polystyrol oder Schaumglas verwendet werden. Die Dämmschicht darf nicht ständig im Grundwasser liegen oder lang anhaltendem Stauwasser oder drückendem Wasser ausgesetzt sein. Für Platten aus Schaumglas ist zusätzlich zu beachten, dass diese miteinander vollfugig und an den Bauteiloberflächen großflächig mit Bitumenkleber zu verkleben sind. Des Weiteren sind unbeschichtete Schaumglasplatten mit einer bituminösen, frostbeständigen Deckbeschichtung zu versehen.

Bild 2.2.10-3 Außenwandabschnitt zum Beispiel in Tabelle 2.2.10-3

2.20 Wärmeschutz

2

Tabelle 2.2.10-3 Beispiel zur Berechnung von RT für den Außenwandabschnittaus Bild 2.2.10-3

1

1 Flächenanteile [m2]

2 fa = 0,054; fb = 0,006; fc = 0,846; fd = 0,094

3 Wärmedurchgangswiderstände RT in den Bereichen a bis d

4 R m KWTa = + + + = ⋅0 13 0 24

0 20 080 13

0 04 1 992

, ,,

,,

, ,

5 R m KWTb = + + + = ⋅0 13 0 24

2 30 080 13

0 04 0 892

, ,,

,,

, ,

6 R m KWTc = + + + = ⋅0 13 0 24

0 20 080 04

0 04 3 372

, ,,

,,

, ,

7 R m KWTd = + + + = ⋅0 13 0 24

2 30 080 04

0 04 2 272

, ,,

,,

, ,

8 Wärmedurchlasswiderstände R der Schichten 1 und 2

9R f

Rf

Rf

Rf

Raa

bb

cc

dd

1

1 1 1 1

1 10 0540 240 2

0 0060 242 3

0 8=+ + +

=+ +,

,,

,,,

, 4460 240 2

0 0940 242 3

10 90 240 2

0 10 242 3

0 5852

,,

,,,

,,,

,,,

,+

=+

= ⋅m KW

10R f

Rf

Rf

Rf

Raa

bb

cc

dd

2

2 2 2 2

1 10 0540 080 13

0 0060 080 13

0=+ + +

=+ +,

,,

,,,

,,,,

,,,

,,,

,,,

,8460 080 04

0 0940 080 04

10 060 080 13

0 940 080 04

1 7+

=+

= 6622m KW

⋅

11 Oberer Grenzwert des Wärmedurchgangswiderstandes

12R m K

WT´

,,

,,

,,

,,

,=+ + +

= ⋅10 0541 99

0 0060 89

0 8463 37

0 0942 27

3 062

13 Unterer Grenzwert des Wärmedurchgangswiderstandes

14 R m KWT

´´ , , , , ,= + + + = ⋅0 13 0 585 1 762 0 04 2 5172

15 Wärmedurchgangswiderstand RT des Bauteils

16 R m KWT = + = ⋅3 06 2 517

22 79

2, , ,

2.21

2

2.2.11 Wärmedurchgangskoeffi zient für opake Bauteile

Als Maß für seine wärmedämmtechnische Qualität ergibt sich der Wärmedurchgangs-koeffizient U eines Bauteils als Kehrwert seines Wärmedurchgangswiderstandes zu

URT

= 1

(2.2.11-1)

Je kleiner der U-Wert eines Bauteils ist, desto besser sind seine wärmedämmtechni-schen Eigenschaften. In Berechnungen ist der U-Wert auf zwei Dezimalstellen gerun-det anzugeben. In verschiedenen Fällen ist gemäß DIN EN ISO 6946 [23] der U-Wert eines Bauteils durch Addition eines Korrekturterms U gemäß Gl. 2.2.11-2 zu modi-fizieren.

U U U Ug f r= + + (2.2.11-2)

Eine solche Korrektur wird ggf. notwendig bei Luftspalten im Bauteil ( Ug), bei Be-festigungsteilen, die Dämmschichten durchdringen ( Uf) und durch Niederschlag auf Umkehrdächern ( Ur). Rechnerisch zu berücksichtigen ist eine solche Korrektur je-doch nur, wenn die Gesamtkorrektur größer als 3 % des U-Wertes des Bauteils ist.

Korrektur des U-Wertes bei Luftspalten im BauteilDer Korrekturwert Ug berechnet sich abhängig von der dem Bauteilaufbau nach Tabelle 2.2.11-1 zugeordneten Korrekturstufe gemäß Gl. 2.2.11-3.

U URRg

I

T= ⋅

⎛

⎝⎜

⎞

⎠⎟´´ (2.2.11-3)

Hierbei stellt RI den Wärmedurchlasswiderstand der die Luftspalte enthaltenden Schicht dar.

Korrektur des U-Wertes bei Durchdringung der Dämmschicht durch Befesti-gungsteileBefestigungsteile, die eine Dämmschicht durchdringen, bilden den einzigen bei Be-rechnungen nach DIN EN ISO 6946 zulässigen Fall, bei dem eine Wärmebrücke aus Metall die Dämmschicht durchdringen darf. In diesem Fall ist der U-Wert unter Ver-nachlässigung der Durchdringungen zu berechnen und nachträglich eine Korrektur, wie hier beschrieben, vorzunehmen.Die Berechnung des Korrekturwertes Uf erfolgt in Abhängigkeit von der Wärme-leitfähigkeit der Befestigungselemente f, der Anzahl nf der Befestiger je m2 und der Querschnittsfläche Af eines Befestigungselementes gemäß Gl. 2.2.11-4. Der Koeffizi-ent kann der Tabelle 2.2.11-2 entnommen werden.

U n Af f f f= ⋅ ⋅ ⋅ (2.2.11-4)

Für ein zweischaliges Mauerwerk mit Edelstahl-Drahtankern ( f = 17 W/m·K) eines Ankerdurchmessers von 5 mm (Af = 0,00002 m2) ergibt sich bei einem Verbrauch von 6 Ankern pro m2 (nf = 6) beispielsweise ein Korrekturwert Uf = 0,012 W/(m2 K).Dieser wäre bei Konstruktionen mit U 0,4 W/(m2 K) zu berücksichtigen.

2.22 Wärmeschutz

2

Auf eine Korrektur kann gemäß [23] in den folgenden Fällen verzichtet werden:

- Mauerwerksanker über einer Luftschicht (z.B. zweischaliges Mauerwerk ohne Dämmschicht in der Luftschicht)- Mauerwerksanker zwischen einer Mauerwerksschale und Holz (Verankerung erfolgt in einem schlecht wärmeleitenden Material)- Verwendung eines Befestigers, bei dem zumindest einem Teil eine Wärmeleitfä- higkeit < 1 W/(m K) zugeordnet ist (thermisch getrennte Befestiger).

Tabelle 2.2.11-1 Korrektur-Beiwert für Luftspalte in Bauteilen (nach DIN EN ISO 6964 [23])

1 2 3

1Korrektur-

stufeU´´

[W/(m2·K)]Beschreibung der Luftspalte

2 0 0,00

Die Dämmung ist so angebracht, dass keine Luftzirkulation auf der warmen Seite der Dämmung möglich ist. Keine die gesamte Dämm-schicht durchdringende Luftspalte möglich.

Beispiele: mehrlagige Dämmung; einlagige Dämmung mit Nut-Feder- oder Stufenfalz-Verbindung; Dämmung mit abgedichteten Fugen; zweilagige Dämmung, bei der die eine durchgehend die andere (ggf. auch durch Sparren o.ä. unterbrochene) Schicht bedeckt; einlagige Dämmschicht auf einer Konstruktion, deren Wärmedurchlasswiderstand mindestens 50 % des Wärmedurchgangswiderstandes beträgt; einlagige stumpf gestoßene Dämmung mit einer Maßtoleranz unter 5 mm

3 1 0,01

Die Dämmung ist so angebracht, dass keine Luftzirkulation auf der warmen Seite der Dämmung möglich ist. Luftspalte können die Dämmschicht durchdringen.

Beispiele: einlagige Dämmung zwischen Sparren, Querbalken, Stützen o.ä.; einlagige stumpf gestoßene Dämmung mit einer Maßtoleranz über 5 mm

4 2 0,04

Mögliche Luftzirkulation auf der warmen Seite der Dämmung. Luftspalte können die Dämmschicht durchdringen.

Beispiele: Konstruktionen mit einer unzureichenden Befestigung der Dämmschicht oder unzureichender Abdichtung oben oder unten

Tabelle 2.2.11-2 Werte für den Koeffi zient zur Korrektur des U-Wertes bei Durchdringung der Dämmschicht durch Befestigungsteile

2 3

1 Typ des BefestigungsteilsKoeffi zient

[m-1]

2 Mauerwerksanker bei zweischaligem Mauerwerk 6

3 Dachbefestigung 5

2.23

2

Korrektur des U-Wertes durch Niederschlag auf Umkehrdächern Durch den Korrekturwert Ur wird der Einfluss von fließendem Wasser zwischen Dämmschicht und Dachabdichtung berücksichtigt. Hierzu werden in DIN 4108-2 [1] allgemeine Zuschläge für Umkehrdächer gemäß Tabelle 2.2.11-3 angegeben. Diese werden in Abhängigkeit des Verhältnisses zwischen dem Wärmedurchgangswiderstand Ri der Dämmschicht und dem Wärmedurchgangswiderstand RT der gesamten Kon-struktion festgelegt. Werden Dämmplatten aus extrudiertem Polystyrol verwendet, gibt DIN EN ISO 6946 [23], Anhang D.4 ein genaueres Korrekturverfahren an. Demnach berechnet sich der Korrekturwert Ur gemäß Gl. 2.2.11-5.

U p f xRRr

i

T= ⋅ ⋅ ⋅

⎛

⎝⎜

⎞

⎠⎟

2

(2.2.11-5)

Darin ist:p Durchschnittliche Niederschlagsmenge während der Heizperiode [mm/Tag]f Entwässerungsfaktor, der den Anteil an p, der die Dachabdichtungen erreicht, angibt. Bei einlagigen, stumpf gestossenen Dämmschichten und offenen Abdeckungen, wie z.B. Kiesschüttungen ist f x = 0,04. Bei Dachkonstruktionen, die als Folge ihrer Bauart geringere Wasserdurch- tritte durch die Dämmung erwarten lassen (z.B. bei Überlappungsstößen oder Nut-Feder-Verbindungen), können - wenn die Wirkung der jeweiligen Maßnahme in unabhängigen Berichten dokumentiert ist - niedrigere Werte für f x angesetzt werden.x Faktor für den gestiegenen Wärmeverlust infolge von Regenwasser, das auf die Dachabdichtung gelangt [(W·Tag)/(m2·K·mm)]

Wird durch einen geeigneten Systemaufbau (z.B. diffusionsoffene Trennlage) ein Durchtritt von Wasser durch die Dämmschicht verhindert, kann auf eine Erhöhung des U-Wertes ggf. verzichtet werden. Bezüglich der anzuordnenden Trennlage ist zu beachten, dass diese zwar gegenüber flüssigem Wasser abdichtend wirkend soll, jedoch zur Vermeidung von Tauwasserausfall in der Konstruktion (i.d.R. an der Innenseite der Trennlage) keinen oder einen sehr geringen Widerstand gegenüber Dampfdiffusion aufweisen muss.

Tabelle 2.2.11-3 Zuschlagswerte für Umkehrdächer (nach [1])

1 2

1(RT - R i )/ RT

[%]Zuschlagswert Ur

[W/(m2·K)]

2 < 10 0,05

3 10 bis 50 0,03

4 > 50 0

2.24 Wärmeschutz

2

Berechnung des U-Wertes für Bauteile mit keilförmigen SchichtenEnthält ein Bauteil keilförmige Schichten (z.B. Gefälledämmung), so kann – bei einem Gefälle der keilförmigen Schicht von höchstens 5 % - der Wärmedurchgangskoeffizient nach dem in Bild 2.2.11-1 gezeigten Ablaufschema bestimmt werden. Ein Beispiel ist in Bild 2.2.11-2 berechnet.

Bild 2.2.11-1 Ablauf zur Bestimmung des U-Wertes von Bauteilen mit keilförmigen Schichten

2.25

2

Bild 2.2.11-2 Beispiel: Bestimmung des U-Wertes eines Flachdaches mit Gefälledämmung

Berechnung des U-Wertes für zweischalige Dach- und Wandaufbauten im Stahlleichtbau [129]Die rechnerische Bestimmung eines mittleren U-Wertes für Dach- und Wandkonstruk-tionen im Stahlleichtbau gestaltet sich als Folge der konstruktionsbedingt vorhandenen Wärmebrücken in aller Regel recht aufwändig. Im Rahmen einiger Forschungsvorha-ben wurden an der TH Karlsruhe Bemessungsnomogramme zur Bestimmung mittle-rer U-Werte für die in Bild 2.2.11-3 dargestellten Konstruktionen entwickelt. Tabelle 2.2.11-4 enthält die jeweils zulässigen Wertebereiche der Abmessungen bzw. Material-kenngrößen. Zusätzliche Anwendungshinweise in den einzelnen Nomogrammen sind zu beachten. Die Nomogramme (Bild 2.2.11-4 bis Bild 2.2.11-10) werden auf den nach-folgenden Seiten wiedergegeben.

2.26 Wärmeschutz

2

Bild 2.2.11-3 Darstellung der den Bemessungsnomogrammen zugrundeliegenen Dach- und Wandaufbautena) Zweischalige wärmegedämmte Trapezprofi l- oder Kassettenwand mit einseitig angeordne-tem Trennstreifen b) Zweischalige wärmegedämmte Trapezprofi lwand mit doppelseitig ange-ordnetem Trennstreifen c) Zweischalige wärmegedämmte Trapezprofi l- oder Kassettenwand mit vorgehängter Dämmschicht d) Zweischalige wärmegedämmte Kassettenwand mit zusätz-lichem Distanzprofi l und einseitig angeordnetem Trennstreifen e) Einschalige wärmegedämm-te Trapezprofi lwand auf massivem Untergrund f) Zweischaliges wärmegedämmtes Dach mit Distanzprofi l und einseitig angeordnetem Trennstreifen g) Zweischaliges wärmegedämmtes Dach mit Distanzprofi l und beidseitig angeordnetem TrennstreifenSchichten: Außenschale (z.B. Trapezprofi l aus Stahl oder Aluminium Innenschale (Trapezprofi l oder Kassette Trennstreifen Wärmedämmung Dichtung Verbindungs-element Distanzprofi l massive Wand Dampfsperre und Luftdichtheitsschicht

2.27

2

Tabelle 2.2.11-4 Zur Anwendung der Bemessungsnomogramme zulässige Wertebereiche der Abmessungen bzw. Materialkenngrößen (nach [129])

1 2 3

1 Abmessung / Materialkenngröße zul. Wertebereich Wand zul. Wertebereich Dach

2 Blechdicke der Innenschale (Stahl) 0,75 bis 2,00 mm 0,75 bis 2,00 mm

3Blechdicke der Außenschale(Aluminium oder Stahl)

0,50 bis 2,00 mm 0,50 bis 1,25 mm

4Blechdicke des Distanz- bzw. Kassettenprofi ls (Stahl)

1,00 bis 3,00 mm 1,00 bis 3,00 mm

5 Flanschbreite und Trennstreifenbreite 20 bis 100 mm 20 bis 100 mm

6Höhe des Distanz- bzw. Kassettenprofi ls sowie Dicke der Wärmedämmschicht

80 bis 300 mm 80 bis 300 mm

7 Trennstreifendicke 5 bis 30 mm 5 bis 30 mm

8 Dicke der vorgehängten Dämmschicht 5 bis 50 mm -

9 Wärmeleitfähigkeit des Trennstreifens 0,03 bis 0,15 W/(m·K) 0,03 bis 0,17 W/(m·K)

10 Wärmeleitfähigkeit der Dämmschichten 0,025 bis 0,05 W/(m·K) 0,025 bis 0,05 W/(m·K)

11Abstand der Distanzprofi le bzw. Baubreite der Kassettenprofi le

0,4 bis 2,0 m 0,4 bis 3,5 m

12 Anzahl der Verbindungselemente (VE) 1 bis 5 VE/m2 1 bis 10 VE/m2

13Gewindedurchmesser der Verbindungselemente1) 4 bis 10 mm 4 bis 10 mm

14 Dicke der massiven Wand 0,175 bis 0,49 m -1) Anmerkungen: In den Nomogrammen selbst sind gemäß [116] als Verbindungselemente

nichtrostende Schrauben mit einem Durchmesser von 6,3 mm berücksichtigt. Aus Abweichungen hinsichtlich Durchmesser oder Wärmeleitfähigkeit ( Edelstahl = 15 W/(m·K)) resultieren folglich geringfügig abweichende U-Werte. Die Länge der Verbindungselemente muss unter statisch-konstruktiven Aspekten festgelegt werden, sollte aber aus wärmedämm- technischen Gründen so gering wie möglich sein.

2.28 Wärmeschutz

2

Bild 2.2.11-4 Nomogramm zur Bestimmung des mittleren U-Wertes für eine zweischalige wärmegedämmte Trapezprofi lwand- oder Kassettenwand mit einseitig angeordnetem Trenn-streifen [129]

2.29

2

Bild 2.2.11-5 Nomogramm zur Bestimmung des mittleren U-Wertes für eine zweischalige wärmegedämmte Trapezprofi lwand mit beidseitig angeordnetem Trennstreifen [129]

2.30 Wärmeschutz

2

Bild 2.2.11-6 Nomogramm zur Bestimmung des mittleren U-Wertes für eine zweischalige wärmegedämmte Trapezprofi lwand oder Kassettenwand mit vorgehängter Dämmschicht [129]

2.31

2

Bild 2.2.11-7 Nomogramm zur Bestimmung des mittleren U-Wertes für eine zweischalige wärmegedämmte Kassettenwand mit zusätzlichem Distanzprofi l und einseitig angeordnetem Trennstreifen [129]

2.32 Wärmeschutz

2

Bild 2.2.11-8 Nomogramm zur Bestimmung des mittleren U-Wertes für eine einschalige wär-megedämmte Trapezprofi lwand auf massivem Untergrund [129]

2.33

2

Bild 2.2.11-9 Nomogramm zur Bestimmung des mittleren U-Wertes für ein zweischaliges wärmegedämmtes Dach mit Distanzprofi l und einseitig angeordnetem oder fehlenden Trenn-streifen [129]

2.34 Wärmeschutz

2

Bild 2.2.11-10 Nomogramm zur Bestimmung des mittleren U-Wertes für ein zweischaliges wärmegedämmtes Dach mit Distanzprofi l und beidseitig angeordnetem Trennstreifen [129]

2.35

2

Berechnung des U-Wertes für Sandwichelemente gemäß prEN 14509 [22]Zur Bestimmung des U-Wertes für Sandwichelemente liegen verschiedene Ansätze vor, die auf älteren FEM-Berechnungen beruhen ([123], [124]). Alternativ kann eine numerische Berechnung gemäß DIN EN ISO 10211-1 [27] erfolgen. Ein neues Verfah-ren wird in prEN 14509 [22] vorgestellt. Dieses berücksichtigt sowohl eine evtl. vorhan-dene Profilierung der Elemente als auch den Wärmebrückeneinfluss der Längsstöße unterschiedlicher Elementtypen. Das Verfahren ist anwendbar für Sandwichelemente mit metallischen Deckschichten, die im Kern aus Mineralfasern, EPS, XPS, PUR, Phe-nolharzschaum oder Schaumglas bestehen. Der U-Wert für solche Sandwichelemente berechnet sich gemäß Gl. 2.2.11-6.

UR

d D e dR B

sini

fi

n

design

ne

fese

=+ + + + +

+1

1λ λ λ

ψΔ (2.2.11-6)

Darin ist:Rsi raumseitiger Wärmeübergangswiderstand [W/m2 K] gemäß DIN EN ISO 6946 [23] dni Nenndicke der Innenschale [m]

fi Wärmeleitfähigkeit der Innenschale [W/(m K)]Dn1 Nenndicke des Kerns (ohne Deckschalen) [m]

e Dickenaufschlag bei vorhandener Profilierung gemäß Tab. 2.2.11-5 [m]dne Nenndicke der Außenschale [m]

fe Wärmeleitfähigkeit der Außenschale [W/(m K)]Rse außenseitiger Wärmeübergangswiderstand [W/m2 K] gemäß DIN EN ISO 6946 [23]

linearer Wärmedurchgangskoeffizient der Längsstöße [W/(m K)]B Breite des Elements [m]

Bild 2.2.11-11 Erläuterung der Bezeichnungen in Gl. 2.2.11-6 und Tab. 2.2.11-5

2.36 Wärmeschutz

2

Tabelle 2.2.11-5 Dickenaufschlag e

1 2 3 4 5

1

mittlerer Rippenanteil r[%]

rb b

p=

⋅ +( )⋅

0 51001 2,

Höhe der Sicken h[mm]

(für h > 120 mm ⇒ genauere Berechnung erforderlich)

10 h 25 25 h 50 50 h 70 70 h 1202 0 r 25 0 0 0 03 0 r 50 0,003 0,005 0,006 0,0074 50 r 60 0,005 0,009 0,012 0,0145 60 r 70 0,007 0,012 0,016 0,0196 70 r 85 0,008 0,015 0,020 0,024

Tabelle 2.2.11-6 Zuschläge f joint1) für verschiedene Ausführungen der Längsstöße

1 2 3 4 5 6

1 ElementtypElementdicke Dn1

[mm]60 80 120 160 200

2

Typ I (Wandelement mit sichtbarer Befestigung)

0,04 0,04 0,03 0,03 0,03

3Typ II (Wandelement mit sichtbaren oder verdeckten Klammern) f joint,nc 0,14 0,08 0,06 0,05 0,04

4 f joint,c 1,156 1,389 1,719 1,948 2,106

5

Typ III (Wandelement mit verdeckter Befestigung)

0,16 0,10 0,06 0,05 0,04

6

Typ IV (Dachelement)

0,04 0,04 0,04 0,04 0,03

7

Typ V (wie Typ I, jedoch ohne Dichtband)

0,02 0,02 0,01 0,01 0,01

1) Zwischenwerte dürfen interpoliert werden

2.37

2

Für verschiedene Ausführungen der Längsstöße sind in [22] pauschale Zuschläge f jointangegeben (Die Werte sind auf eine Standardelementbreite von 1 m bezogen und müs-sen daher auf die tatsächliche Breite B umgerechnet werden). Werte für f joint sind in Tabelle 2.2.11-6 zusammengestellt. Bei Nutzung der Zuschläge f joint ist der U-Wert statt nach Gl. 2.2.11-6 gemäß Gl. 2.2.11-7 zu berechnen.

UR

d D e dR

f

Bsi

ni

fi

n

design

ne

fese

=+ + + + +

⋅ +⎛⎝⎜

⎞⎠⎟

11

1λ λ λ

Δjoint

(2.2.11-7)

Für Elementtyp II errechnet sich f joint gemäß Gl. 2.2.11.8.

f fa b

af

ba

c cjoint, TypII joint,nc joint,c= ⋅

−⎛⎝⎜

⎞⎠⎟

+ ⋅⎛⎝⎜

⎞⎠⎟

(2.2.11-8)

Darin ist:f joint,nc Zuschlag für die ungestörte Fuge ohne Klammerf joint,c Zuschlag für die Fugen im Bereich der Klammera Abstand der Klammernbc Breite der Klammern

2.2.12 Wärmedurchgangskoeffi zient für Fenster

Wärmedurchgangskoeffi zient der VerglasungDer Nennwert Ug des Wärmedurchgangskoeffizienten der Verglasung ist gemäß DIN EN 673 [11] zu berechnen bzw. gemäß DIN EN 674 [12] oder DIN EN 675 [13] ex-perimentell zu ermitteln. Für edelgasgefüllte Verglasungen gibt DIN V 4108-4 [4] eine Vorgehensweise an, wie der Wärmedurchgangskoeffizient durch Messungen nach [12] bzw. [13] zu bestimmen ist. Für Berechnungen zur Bestimmung des Nennwertes Uwdes Wärmedurchgangskoeffizienten von Fenstern gemäß DIN EN ISO 10077-1 [26] sind dort vereinfachte Beziehungen zur Bestimmung des Wärmedurchgangskoeffizien-ten Ug angegeben. Anmerkung: Noch im Rahmen der Wärmeschutzverordnung ´95 mussten Wärmedurchgangskoeffizienten von Verglasungen für wärmeschutztechnische Nachweise im Bundesanzeiger veröffentlicht werden. Diese Werte waren meist gering-fügig höher als die rechnerisch oder experimentell ermittelten Werte. Seit Gültigkeit der Bauregelliste 01/2003 ist der Ug-Wert europaweit einheitlich nach DIN EN 673 zu bestimmen. Eine Veröffentlichung der Werte im Bundesanzeiger entfällt seither. In der Regel werden die neuen Ug-Werte von den alten Uv-Werten abweichen. Grund hierfür ist in erster Linie die veränderte Bezugstemperaturdifferenz, die von vormals 10 K auf 15 K verändert wurde.Anhaltswerte für den Wärmedurchgangskoeffizienten Ug enthält Tabelle 2.2.12-1. In der Regel dient der Wert Ug als Bestandteil zur Berechnung des Wärmedurchgangsko-effizienten Uw des Fensters. Ist ausschließlich das Glas festzulegen, wie z.B. bei Ersatz bzw. Erneuerung, so ist aus dem Nennwert Ug der Bemessungswert Ug,BW abzuleiten. Dieser Bemessungswert wird gemäß Gl. 2.2.12-1 ermittelt. Hierbei ist bei Sprossen-verglasung eine Korrektur Ug sinngemäß entsprechend Tabelle 2.2.12-3, Zl. 6 oder 7 vorzunehmen.

2.38 Wärmeschutz

2

U U Ug BW g g, = + Δ (2.2.12-1)

Tabelle 2.2.12-1 Wärmedurchgangskoeffi zienten Ug für verschiedene Fensteraufbauten (Anhaltswerte)

1 2

1Aufbau der Verglasung (innen – SZR – außen)1) Art des Gases im Scheibenzwischenraum

2 Luft Argon Krypton

3 4-12-4 3,0

4 4-12-:4 1,6 1,3 1,1

5 4-16-:4 1,4 1,2 1,1

6 6-16-:6 1,4 1,2 1,1

7 4:-12-4-12-:4 0,7 0,5

8 4:-16-4-16-:4 0,61) : Lage der, den strahlungsbedingten Wärmetransport behindernden Beschichtung

Wärmedurchgangskoeffi zient des RahmensDer Wärmedurchgangskoeffizient Uf des Rahmens ist in erheblichem Maße abhängig von den verwendeten Materialien sowie dem konstruktiven Aufbau. Er ist daher in der Regel durch den Hersteller anzugeben. Tabelle 2.2.12-2 enthält Anhaltswerte für Ufgebräuchlicher Rahmenmaterialien.

Tabelle 2.2.12-2 Erzielbare Wärmedurchgangskoeffi zienten Uf für verschiedene Rahmenma-terialien (Anhaltswerte)

1 2

1 RahmenmaterialWärmedurchgangskoeffi zient Uf

[W/(m2·K)]

2 Holz 1,4 bis 1,8

3 PVC 3-Kammer 1,7 bis 1,8



6 Aluminium, thermisch getrennt 2,8 bis 3,5

7 Aluminium, thermisch optimierte Profi le 1,4 bis 1,5

8 „Passivhaus-Rahmensysteme“ 0,7 bis 0,8

Wärmedurchgangskoeffi zient des FenstersDer Bemessungswert des Wärmedurchgangskoeffizienten Uw,BW (Anmerkung: In weiterführenden Berechnungsvorschriften wird der Index BW in der Regel nicht ver-wendet, daher besteht mitunter eine Verwechselungsgefahr mit dem Nennwert Uw)für Fenster und Fenstertüren berechnet sich gemäß DIN V 4108-4 [4] aus der Addition

2.39

2

des Nennwertes Uw und ggf. eines Korrekturfaktors Uw (zur Berücksichtigung eines wärmedämmtechnisch verbesserten Randverbundes oder von Sprossen; Uw gemäß Tabelle 2.2.12-3).

U U Uw BW w w, = +∑ (2.2.12-2)

Tabelle 2.2.12-3 Korrekturwerte Uw zur Berechnung der Bemessungswerte Uw,BW [4]

1 2 3

1 Bezeichnung des KorrekturwertesUw

[W/(m2·K)]Grundlage

2 Korrektur für wärmeschutztechnisch verbesserten Randverbund des Glases1)

(siehe auch [4], Anhang C)

-0,1 Randverbund erfüllt die Anforderung Σ(d· ) 0,007 W/K

3 0,0Randverbund erfüllt nicht die

Anforderung Σ(d· ) 0,007 W/K

4 Korrektur für Sprossen1)

Abweichungen in den Berechnungsannahmen und bei der

Messung

5 - aufgesetzte Sprossen 0,0

6- Sprossen im Scheibenzwischenraum (einfaches Sprossenkreuz)

+0,1

7- Sprossen im Scheibenzwischenraum (mehrfache Sprossenkreuze)

+0,2

8 - Glasteilende Sprossen +0,31) wenn nicht bereits bei Berechnung oder Messung berücksichtigt

Der Nennwert Uw ist abhängig vom Wärmedurchgangskoeffizienten Ug und der Flä-che Ag der Verglasung (Index g glazing) sowie vom Wärmedurchgangskoeffizienten Uf und der Fläche Af des Rahmens (Index f frame). Des Weiteren ist die Wärme-brückenwirkung im Bereich des Randverbundes (Abstandhalter, Glas und Rahmen) durch den längenbezogenen Wärmedurchgangskoeffizient g zu berücksichtigen (An-haltswerte für enthält Tabelle 2.2.12-4). Zur Berechnung von Uw sind in DIN EN ISO 10 077-1 [26] Rechenverfahren für Einfachfenster, Kastenfenster und Verbund-fenster (siehe Bild 2.2.12-1) angegeben. Alternativ kann Uw auch durch Messung nach DIN EN ISO 12 567-1 [29] bestimmt werden. In DIN EN ISO 10007-1 ist die Möglich-keit gegeben, den zusätzlichen Wärmedurchlasswiderstand von geschlossenen äußeren Abschlüssen zu berücksichtigen. Auf diese Weise kann das Vorhandensein von Rolllä-den, Fensterläden o.ä. in die Berechnung miteinbezogen werden. Für übliche Rolllä-den ergibt sich hiernach ein zusätzlicher Wärmedurchlasswiderstand von etwa 0,2 bis0,3 m2 K/W, für dichte Abschlüsse ergeben sich Werte bis zu 0,45 m2 K/W. Bei Berech-nungen nach EnEV darf dieser zusätzliche Anteil infolge äußerer Abschlüsse nicht berücksichtigt werden.

2.40 Wärmeschutz

2

Bild 2.2.12-1 a) Einscheibenverglaste Fenster, b) Kastenfenster und c) Verbundfenster nach DIN EN ISO 10 077-1 [26]

Nach DIN EN ISO 10 077-1 [26] ergibt sich für Fenster mit Einscheibenverglasung(unter Verwendung einer Einfach- oder Mehrfachverglasung) der Wärmedurchgangs-koeffizient Uw gemäß Gl. 2.2.12-3.

UA U A U

A Awg g f f g g

g f=

⋅ + ⋅ + ⋅+

(2.2.12-3)

Tabelle 2.2.12-4 Werte des längenbezogenen Wärmedurchgangskoeffi zienten g für Ab-standhalter aus Aluminium und Stahl (kein Edelstahl) [26]

1 2

1 Rahmenwerkstoff

Zweischeiben- oder Dreischeiben-Isolierverglasung, unbeschichtetes Glas, Luft- oder

Gaszwischenraum

g [W/(m·K)]

Zweischeiben-Isolierglas mit niedrigem Emissionsgrad (U 1,3 W/(m2·K)), Dreischeiben-Isolierglas mit zwei Beschich-

tungen mit niedrigem Emissions-grad (U 0,7 W/(m2·K))

g [W/(m·K)]

2 Holz- und Kunststoffrahmen 0,04 0,06

3Metallrahmen mit wärmetechnischer Trennung

0,06 0,08

4Metallrahmen ohne wärmetechnische Trennung

0 0,02

Eine Auswertung von Gl. 2.2.12-3 für einen Rahmenanteil Af/(Ag+Af)=0,3 und ei-ner Standardfenstergröße von 1,23 m x 1,48 m ( Prüffenstergröße bei experimentel-ler Bestimmung von Uw gemäß [29]) ergibt die für die Berechnung zu verwendenen Nennwerte in DIN V 4108-4 [4] (siehe Tabelle 2.2.12-5). Alternativ dürfen bei der Be-rechnung auch die tatsächlich vorhandenen Abmessungen angesetzt werden. Weitere tabellierte Werte finden sich in [4] und für einen Rahmenanteil von 20 % in [26].

2.41

2

Tabelle 2.2.12-5 Wärmedurchgangskoeffi zient Uw [W/(m2·K)] von Fenstern und Fenstertüren für einen Flächenanteil des Rahmens am Gesamtfenster von 30 % (nach [4])

1 2 3

1Art der Verglasung

Ug[W/(m2·K)]

Uf[W/(m2·K)]

2 0,8 1,0 1,2 1,4 1,8 2,2 2,6 3,0 3,4 3,8

3 Einfachglas 5,7 4,2 4,3 4,3 4,4 4,5 4,6 4,8 4,9 5,0 5,1

4

Zweischeiben-Isolierverglasung

2,2 1,9 2,0 2,0 2,1 2,2 2,3 2,5 2,6 2,8 2,9

5 2,1 1,9 1,9 2,0 2,0 2,2 2,3 2,4 2,5 2,7 2,8

6 2,0 1,8 1,8 1,9 2,0 2,1 2,2 2,4 2,5 2,6 2,7

7 1,9 1,7 1,8 1,8 1,9 2,0 2,1 2,3 2,4 2,5 2,7

8 1,8 1,6 1,7 1,8 1,8 1,9 2,1 2,2 2,4 2,5 2,6

9 1,7 1,6 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 2,2 2,3 2,4 2,5

10 1,6 1,5 1,6 1,6 1,7 1,8 1,9 2,1 2,2 2,3 2,5

11 1,5 1,4 1,5 1,6 1,6 1,7 1,9 2,0 2,1 2,3 2,4

12 1,4 1,4 1,4 1,5 1,5 1,7 1,8 2,0 2,1 2,2 2,3

13 1,3 1,3 1,4 1,4 1,5 1,6 1,7 1,9 2,0 2,1 2,2

14 1,2 1,2 1,3 1,3 1,4 1,5 1,7 1,8 1,9 2,1 2,2

15 1,1 1,2 1,2 1,3 1,3 1,5 1,6 1,7 1,9 2,0 2,1

16 1,0 1,1 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,7 1,8 1,9 2,0

17

Dreischeiben-Isolierverglasung

1,5 1,4 1,5 1,6 1,6 1,7 1,9 2,0 2,1 2,3 2,4

18 1,4 1,4 1,4 1,5 1,5 1,7 1,8 2,0 2,1 2,2 2,3

19 1,3 1,3 1,4 1,4 1,5 1,6 1,7 1,9 2,0 2,1 2,2

20 1,2 1,2 1,3 1,3 1,4 1,5 1,7 1,8 1,9 2,1 2,2

21 1,1 1,2 1,2 1,3 1,3 1,5 1,6 1,7 1,9 2,0 2,1

22 1,0 1,1 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,7 1,8 1,9 2,0

23 0,9 1,0 1,1 1,1 1,2 1,3 1,4 1,6 1,7 1,8 2,0

24 0,8 0,9 1,0 1,1 1,1 1,3 1,4 1,5 1,7 1,8 1,9

25 0,7 0,9 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,5 1,6 1,7 1,8

26 0,6 0,8 0,9 0,9 1,0 1,1 1,2 1,4 1,5 1,6 1,8

27 0,5 0,7 0,8 0,9 0,9 1,0 1,2 1,3 1,4 1,6 1,7

2.42 Wärmeschutz

2

Werden Teilbereiche mit opaken Füllungen versehen, geht in die Berechnung von Uwzusätzlich der Wärmedurchgangskoeffizient Up der opaken Füllung und der längen-bezogene Wärmedurchgangskoeffizient p zur Berücksichtigung der Wärmebrücken-wirkung im Randbereich der opaken Füllung ein (Gl. 2.2.12-4). Werte für p können Tabelle 2.2.12-6 entnomemen werden.

UA U A U A U

A A Awg g p p f f g g p p

g p f=

⋅ + ⋅ + ⋅ + ⋅ + ⋅+ +

(2.2.12-4)

Tabelle 2.2.12-6 Werte des längenbezogenen Wärmedurchgangskoeffi zienten p fürFüllungsabstandshalter [21]

1 2 3

1 Füllungstyp

Wärmeleitfähigkeit der Füllungsabstandshalter

[W/(m·K)]

LängenbezogenerWärmedurchgangskoeffi zient

p[W/(m·K)]

2 Typ 1 - 0,13

3

Typ 2

Aluminium/Aluminium

0,2 0,13 bis 0,201)

4 0,4 0,23 bis 0,21)

5 Aluminium/Glas

0,2 0,14

6 0,4 0,20

7Stahl/Glas

0,2 0,09 bis 0,141)

8 0,4 0,15 bis 0,181)

1) Der Mittelwert dieses Bereiches kann verwendet werden, wenn keine Angaben aus einer Messung oder detaillierten Berechnung zur Verfügung stehen.

Für Kastenfenster sind die Wärmedurchgangskoeffizienten des äußeren Fensters (Uw1) und des inneren Fensters (Uw2) gemäß Gl. 2.2.12-2 zu bestimmen. Damit er-rechnet sich der Wärmedurchgangskoeffizient des Kastenfensters gemäß Gl. 2.2.12-5.

U

UR R R

U

w

wsi s se

w

=− + − +

11 1

1 2

(2.2.12-5)

Darin ist:Rsi raumseitiger Wärmeübergangswiderstand des äußeren Fensters

Rsi = 0,13 m2 K/W nach DIN EN ISO 10 077-1[26]Rse außenseitiger Wärmeübergangswiderstand des inneren Fensters

Rse = 0,04 m2 K/W nach DIN EN ISO 10 077-1 [26]Rs Wärmedurchlasswiderstand des Luftraumes zwischen den Verglasungen (siehe Tabelle 2.2.12-7)

2.43

2

Für Verbundfenster kann der Wärmedurchgangskoeffizient Uw gemäß Gl. 2.2.12-3 mit dem Wärmedurchgangskoeffizient Ug der Verglasung gemäß Gl. 2.2.12-6 bestimmt werden.

U

UR R R

U

g

gsi s se

g

=− + − +

11 1

1 2

(2.2.12-6)

Darin ist:Ug1 Wärmedurchgangskoeffizient der äußeren VerglasungUg2 Wärmedurchgangskoeffizient der inneren VerglasungRsi raumseitiger Wärmeübergangswiderstand des äußeren Fensters

Rsi = 0,13 m2 K/W nach DIN EN ISO 10 077-1 [26]Rse außenseitiger Wärmeübergangswiderstand des inneren Fensters

Rse = 0,04 m2 K/W nach DIN EN ISO 10 077-1 [26]Rs Wärmedurchlasswiderstand des Luftraumes zwischen den Verglasungen (siehe Tabelle 2.2.12-7)

Tabelle 2.2.12-7 Wärmedurchlasswiderstand Rs von unbelüfteten mit Luft gefüllten Zwischen-räumen bei Kasten- und Verbundfenstern mit Zweischeiben-Isolierverglasung [26]

1 2 3 4 5 6

1 Dicke des Luft-raumes[mm]

Einseitige Beschichtung mit normalem Emissionsgrad von beide Seiten unbeschichtet2 0,1 0,2 0,4 0,8

3 6 0,211 0,190 0,163 0,132 0,127

4 9 0,298 0,259 0,211 0,162 0,154

5 12 0,376 0,316 0,247 0,182 0,173

6 15 0,446 0,363 0,276 0,197 0,186

7 50 0,406 0,335 0,260 0,189 0,179

8 100 0,376 0,315 0,247 0,182 0,173

9 300 0,333 0,284 0,228 0,171 0,163

2.44 Wärmeschutz

2

2.3 Bestimmung von Temperaturverteilungen

2.3.1 Stationäre Randbedingungen

Rechnerisches VerfahrenUnter der Annahme stationärer Bedingungen (q = konst.) gelten für ein Bauteil die Beziehungen gemäß Abschnitt 2.2.7. Für ein mehrschichtiges Bauteil ergeben sich bei bekannten Innen- und Außentemperaturen sowie bekanntem U-Wert die Temperatu-ren an den Schichtgrenzen, indem Gl. 2.2.7-4 jeweils mit Gl. 2.2.7-2 (für Grenzen zwi-schen Baustoffschichten) oder Gl. 2.2.7.3 (bei Wärmeübergängen) gleichgesetzt wird. Der Berechnungsablauf ist anhand eines Beispiels in Bild 2.3.1-1 dargestellt.

Bild 2.3.1-1 Ermittlung des Temperaturverlaufes in einem mehrschichtigen Bauteil nach dem rechnerischen Verfahren

Graphisches VerfahrenBeim graphischen Verfahren zur Bestimmung des Temperaturverlaufes in einem Bauteil wird ein Diagramm erstellt, bei dem der Temperaturbereich auf der Ordinate (y-Achse) in einem geeigneten Maßstab aufgetragen werden und die Wärmedurch-gangs- bzw. Wärmeübergangswiderstände auf der Abszisse (x-Achse). Beide Maßstäbe können unabhängig voneinander festgelegt werden. Im Diagramm werden nun die In-nentemperatur i bei R = 0 und die Außentemperatur e bei R = RT eingezeichnet. Aus Gl. 2.2.7-4 ergibt sich

qRi e

T=

−( )

(2.3.1-1)

Die Wärmestromdichte q stellt im Diagramm also die Steigung der Geraden dar, wel-che die beiden eingezeichneten Punkte miteinander verbindet. Die Temperaturen an den Schichtgrenzen können jetzt an den Schnittpunkten zwischen den auf der Abszisse angetragenen Einzelwiderständen und der Geraden abgelesen werden.

2.45

2

Bild 2.3.1-2 Ermittlung des Temperaturverlaufes für das in Bild 2.3.1-1 dargestellte mehr-schichtigen Bauteil nach dem graphischen Verfahren

Beispiele für Temperaturverläufe in verschiedenen Außenwandkonstruktio-nen

Bild 2.3.1-3 Temperaturverläufe in verschiedenene Außenwandkonstruktionen

2.46 Wärmeschutz

2

2.3.2 Instationäre Randbedingungen

Liegen an einem Körper zeitlich veränderliche Temperaturen an, so entstehen daraus ebenfalls zeitlich veränderliche Wärmeströme. Die Richtung dieser Ströme stimmt mit der Richtung des Temperaturgefälles überein. Darstellungen typischer Fälle für solche instationären Temperaturverhältnisse werden in Bild 2.3.2-1 angegeben.

Bild 2.3.2-1 Wärmeströme und Temperaturverläufe für instationäre Temperaturrand-bedingungen a) Abkühlung b) Erwärmung c) Periodische Temperaturwechsel

Die Temperaturverteilung (Temperaturfeld) in einem Körper mit internen Wärme-quellen (z.B. Wandheizungen) der Wärmeleistung w [W/m3] lässt sich mit Hilfe der Wärmeleitungsgleichung (Fourier-Gleichung) beschreiben, die allgemein die Form gemäß Gl. 2.3.2-1 annimmt.

∂∂

=⋅

⋅ ∂∂

⋅ ∂∂

⎛⎝⎜

⎞⎠⎟

+ ∂∂

⋅ ∂∂

⎛

⎝⎜

⎞

⎠⎟ + ∂

∂⋅ ∂

∂⎛⎝⎜

⎞t c x x y y z zx y z

1⎠⎠⎟

⎛

⎝⎜⎜

⎞

⎠⎟⎟ +

⋅wc

(2.3.2-1)

Mit der Vereinfachung, dass die Wärmeleitfähigkeit nicht richtungsabhängig ist und keine internen Wärmequellen vorhanden sind, ergibt sich die geläufigere Formulie-rung

∂∂

=⋅

⋅ ∂∂

+ ∂∂

+ ∂∂

⎛

⎝⎜⎜

⎞

⎠⎟⎟t c x y z

2

2

2

2

2

2 (2.3.2-2)

In einer weiteren Vereinfachung (Gl. 2.3.2-3) wird nun davon ausgegangen, dass ein ebenes Bauteil mit einem eindimensionalen Wärmestrom vorliegt.

∂∂

=⋅

⋅ ∂∂t c x

2

2

(2.3.2-3)

Für den Fall stationärer Randbedingungen (zeitlich konstantes Temperaturfeld) ergibt sich ∂ ∂/ t = 0, womit Gl. 2.3.2-3 in eine Form gebracht ist, aus der sich die bekannten Beziehung für den stationären Zustand ableiten lassen. Zur Lösung von Gl. 2.3.2-3 im instationären Zustand ( ∂ ∂/ t 0) bedient man sich numerischer oder graphischer Näherungsverfahren, bei denen die Differentialgleichung in eine Differenzengleichung gemäß Gl. 2.3.2-4 umgewandelt wird. Ein relativ einfaches graphisches Lösungsverfah-ren für dieses Problem wurde von Binder [104] und Schmidt [137] entwickelt.

2.47

2

t c x=

⋅⋅( )

2

2 (2.3.2-4)

Graphisches Differenzenverfahren nach Binder/SchmidtZur Berechnung wird ein Bauteil der Gesamtdicke s gleichmäßig in n Teilschichten der Dicke x unterteilt.

x sn

=

(2.3.2-5)

Auch der stetige Ablauf der Zeit wird durch Intervallschritte t ersetzt. Im Zeitpunkt t = m t wird der Schicht n die Mittentemperatur n,m zugeordnet. Beim Übergang zwischen den Zeitschritten m und m+1 ergibt sich damit aus Gl. 2.3.2-4

n m n m n m n m n mt c x

, , , , ,+ + −−=

⋅⋅

− ⋅ +

( )1 1 1

22

(2.3.2-6)

Auflösen von Gl. 2.3.2-6 nach der Temperatur in der Schicht n im nächstfolgenden Zeitschritt m+1 liefert die Bestimmungsgleichung

n m n m n mt

c x

t

c x, , ,+ + −= ⋅

⋅ ⋅ ( )⋅ +( ) + − ⋅ ⋅

⋅ ⋅ ( )

⎛

⎝⎜⎜1 2 1 1 21 2

⎞⎞

⎠⎟⎟⋅

= ⋅ +( ) + − ⋅( ) ⋅+ −

n m

n m n m n mp p

,

, , ,1 1 1 2(2.3.2-7)

mit dem Modul

p t

c xa t

x= ⋅

⋅ ⋅ ( )⋅⎛

⎝⎜

⎞⎠⎟2 2 (2.3.2-8)

Damit Gl. 2.3.2-7 stabile Lösungen liefert, muss p 0,5 sein. Für p = 0,5 ergibt sich die eine vereinfachte Form der Gl. 2.3.2-7, bei der der letzte Term wegfällt und sich die Temperatur n,m+1 als Mittelwert der Temperaturen n+1,m und n-1,m ergibt.

n mn m n m

,, ,

++ −=

+( )1

1 12

(2.3.2-9)

Diese Form der Temperaturbestimmung lässt sich nun auf einfache Weise graphisch durchführen, wobei sich die Mittentemperatur in Schicht n im nächsten Zeitschritt m+1 durch lineares Verbinden der Mittentemperaturen der Schichten n+1 und n-1 in Zeitschritt m ergibt (siehe Bild 2.3.2-2). Die Bedingung p = 0,5 lässt sich durch eine geeignete Wahl der Schrittweite für x oder t erreichen. Man wird also

tc x

=⋅ ⋅( )

⋅

2

2 (2.3.2-10)

wählen. Damit der Einfluss des Wärmeüberganges in diesem Verfahren berücksichtigt werden kann, wird jeweils ein Richtpunkt Xi bzw. Xe mit der Temperaturordinate i

2.48 Wärmeschutz

2

bzw. e im Abstand dXi bzw. dXe vor der entsprechenden Bauteiloberfläche einge-fügt.

dhXii

=

(2.3.2-11)

dhXee

=

(2.3.2-12)

Ebenso wird auf jeder Seite des Bauteils eine Hilfsschicht der Dicke x mit dem zuge-hörigen Temperaturbezugspunkt bei x /2 hinzugefügt. Für die Schichtdicke x ist die folgende Bedingung einzuhalten:

x d bzw dXi Xe2< .

(2.3.2-13)

Die grundsätzliche Vorgehensweise wird noch einmal anhand der Darstellung in Bild 2.3.2-2 verdeutlicht. In diesem Bild ist die Bestimmung des Temperaturverlaufes nach den ersten beiden Zeitschritten (m+1; m+2) beispielhaft für eine 30 cm dicke mono-lithische Mauerwerkswand ( = 0,99 W/(m K); c = 1000 J/(kg K); = 500 kg/m3) bei bekanntem Temperaturverlauf im Ausgangszustand m dargestellt.

Bild 2.3.2-2 Schematische Darstellung des Binder/Schmidt-Verfahrens zur Ermittlung des Temperaturverlaufes in einer monolithischen Außenwand unter instationären Randbedingun-gen

2.49

2

In der Regel wird als Ausgangszustand für die Berechnung keine beliebige Tempera-turverteilung zur Verfügung stehen, sondern man wird von einem Beharrungszustand (stationäre Temperaturrandbedingungen) ausgehen. In Bild 2.3.2-3 wird für die bereits in Bild 2.3.2-2 betrachtete Wand der Fall untersucht, das ausgehend von einem statio-nären Zustand ( i = 20°C; e = -10°C) die Außentemperatur plötzlich auf e = 5°C ansteigt.

Bild 2.3.2-3 Ermittlung des Temperaturverlaufes in einer monolithischen Außenwand bei plötzlichem Anstieg der Außentemperatur von e = -10°C auf e = 5 °C

Entgegen der weit verbreiteten gegenteiligen Annahme kann das Binder/Schmidt-Ver-fahren auch für die Bestimmung des Temperaturverlaufes in mehrschichtigen Bautei-len angewendet werden. Hierbei ist zu beachten, dass aufgrund der unterschiedlichen Materialeigenschaften die Schichtdicken x unterschiedlich groß gewählt werden müs-sen. Die Zeitspanne t gilt dabei für die gesamte Wand. Der Berechnungsablauf für den Fall mehrschichtiger Bauteile wird nachfolgend bei-spielhaft für eine Außenwand gezeigt, welche aus einer Mauerwerkschicht (d1 = 30 cm; 1 = 0,4 W/(m K); c1 = 1000 J/(kg K); 1 = 420 kg/m3) und einer innenseiti-gen Wärmedämmschicht (d2 = 10 cm; 2 = 0,10 W/(m K); c2 = 1600 J/(kg K); 2 = 90 kg/m3) besteht. In der Ausgangssituation herrscht auf beiden Seiten der Wand eine Temperatur von 20°C, dann erfolgt auf der Außenseite ein plötzlicher Temperaturabfall auf 0°C.

2.50 Wärmeschutz

2

Mit t1 = t2 = t folgt aus Gl. 2.3.2-10 dann

c x c x xx

c

c

1 1 12

1

2 2 22

2

1

2

1

1 12

2 2

2 2⋅ ⋅ ( )

⋅=

⋅ ⋅ ( )⋅

→ = ⋅

⋅

(2.3.2-14)

Des Weiteren muss die Anzahl m bzw. n der Unterteilungen in jeder Schicht ganzzah-lig sein.

mn

d xd x

= ⋅⋅

1 2

2 1 (2.3.2-15)

Für das hier behandelte Beispiel ergeben sich danach x1/ x2 = 1,171, m/n 10/4 und damit die Schichtdicken x1 = 3cm und x2 = 2,5 cm. Die Zeitschrittweite beträgt

t 8 min. Entsprechend dem bereits in Abschnitt 2.3.1 beschriebenen graphischen Verfahren zur Bestimmung des Temperaturverlaufes im stationären Zustand muss im Weiteren eine linearisierte Darstellung des stationären Temperaturverlaufes über den Querschnitt verwendet werden. Aus der Forderung, dass die Steigung der entsprechen-den Geraden im stationären Zustand in allen Schichten gleich sein soll, ergibt sich die verzerrte Schichtdicke d2 ' aus der Beziehung

1

1

2

22 1

2

11

2

11

2

21

1

1

22d d

d d d q Rq R

d

d

d d= → = ⋅ = ⋅ ⋅⋅

= ⋅ = ⋅'

' (2.3.2-16)

Im gleichen Maßstab werden auch x2 und der Abstand dXi des Richtpunktes Xi von der Bauteiloberfläche verzerrt. Damit ergibt sich

x dn22' '=

(2.3.2-17)

dhXee

= 1

(2.3.2-18)

dhddXi

i= ⋅2 2

2

'

(2.3.2-19)

Wieder auf das Beispiel bezogen ergeben sich damit d2 ' =0,4 m, x2 ' =0,1 m, dXe =0,016 m und dXi = 0,052 m. Zur Verdeutlichung wurden in Bild 2.3.2-4 die Schichtdi-cken verdoppelt (daraus ergibt sich eine Vervierfachung der Zeitschrittweite auf t32 min).

2.51

2

Bild 2.3.2-4 Ermittlung des Temperaturverlaufes in einer zweischichtigen Außenwand bei einem plötzlichen Abfall der Außentemperatur von e = 20°C auf e = 0°C

2.4 Wärmebilanzen

2.4.1 Einführung

Bislang wurden Lösungsmöglichkeiten für eindimensionale stationäre Probleme (Ab-schnitt 2.3.1) und mit dem Binder-Schmidt-Verfahren in Abschnitt 2.3.2 eine Lösungs-möglichkeit für eindimensionale instationäre Probleme beschrieben. Sollen jedoch zwei- oder dreidimensionale Temperaturverteilungen in einem Bauteil beschrieben werden, so wie dies beispielsweise für Wärmebrückenuntersuchungen der Fall ist, kommt man nicht umhin, sich rechnergestützter Verfahren zu bedienen.Eine numerische Näherungslösung wird aus der Analogie mit elektrischen Netzwerken abgeleitet (die Temperatur entspricht dabei als treibendes Potential der elektrischen Spannung, der Wärmestrom dem elektrischen Strom). Diese, vielfach als Netzwerk-Verfahren bezeichnete, Lösungsmöglichkeit wird für den zweidimensionalen Fall im Folgenden erläutert.

2.4.2 Netzwerk-Verfahren

Als Ausgangssituation wird der relevante Abschnitt des Bauteils in ausreichend kleine Abschnitte (Elemente) mit finiten Abmessungen x i und y j unterteilt. Diese Ab-messungen müssen nicht gleich sein, auch rechteckige Elementgeometrien sind somit

2.52 Wärmeschutz

2

möglich. Die Lage und Größe der Elemente wird so gewählt, dass im Bauteil vorhan-dene Schichtgrenzen auf Elementrändern zu liegen kommen. Die Temperaturen Ti,jwerden anhand einer Wärmestrombilanz jeweils an Knoten in der Mitte der Elemente bestimmt. Die Wärmeströme, die von einem Element zu den Nachbarelementen flie-ßen, müssen Widerstände überwinden, die ihrerseits von den Abmessungen und der Wärmeleitfähigkeit in den Elementen abhängen. Ein Ausschnitt aus einem Elementnetz mit einer Erklärung der relevanten Größen ist in Bild 2.4.2-1 dargestellt.

Bild 2.4.2-1 Mit rechteckigen Elementen vernetzter Abschnitt eines Bauteils. Dargestellt sind die maßgebenden Bezeichungen und Kenngrößen

Der Widerstand R(i-1,j),(i,j) zwischen den Elementen (i -1,j) und (i ,j ) berechnet sich demnach als Summe aus dem Wärmedurchlasswiderstand Rx(i-1,j) gemäß Gl. 2.4.2-1 des halben Elementes (i -1,j) und dem Wärmedurchlasswiderstand Rx(i,j) gemäß Gl. 2.4.2-2 des halben Elementes (i ,j ).

2.53

2

Rx

x i ji

x i j( , )

( )

( , )−

−

−=

⋅11

12(2.4.2-1)

Rx

x i ji

x i j( , )

( )

( , )=

⋅2

(2.4.2-2)

Der dritte Anteil – der Widerstand R(i-1/2,j) – ist optional und bietet die Möglichkeit, einen weiteren Widerstand an der Elementkante zu definieren. An den Oberflächen stellen diese Widerstände beispielsweise Wärmeübergangswiderstände dar. Werden die Widerstände auf die Kantenlänge der Elemente bezogen, ergibt sich für R(i-1,j),(i,j)die folgende Bestimmungsgleichung:

R

x xR

i j i j

i

x i j

i

x i ji j

( , ),( , )

( )

( , )

( )

( , )( / ,

−

−

−−

=⋅

+⋅

+

1

1

11 22 2 ))

y j(2.4.2-3)

Auf die gleiche Art ergibt sich R(1,1/2),(1,1) für ein Randelement gemäß Gl. 2.4.2-4, wobei R(1,1/2), wie bereits erwähnt, der Wärmeübergangswiderstand an der Oberflä-che ist.

R

yR

xy

i( , / ),( , )

( )

( , )( , / )

1 1 2 1 1

1

1 11 1 22

=⋅

+

(2.4.2-4)

Für jedes Element ist nun an den Knoten eine Wärmestrombilanz aufzustellen. Hier-bei ist zu beachten, dass in jedem Element die ein- und ausströmenden Wärmemengen im Gleichgewicht stehen müssen ( q=0). Für das Element (i,j) ergeben sich für die vier zugehörigen Elementränder die ein- und auströmenden Wärmemengen gemäß den Gleichungen 2.4.2-5 bis 2.4.2-8.

qRi j i ji j i j

i j i j( , ),( , )

( , ) ( , )

( , ),( , )−

−

−=

−1

1

1(2.4.2-5)

qRi j i ji j i j

i j i j( , ),( , )

( , ) ( , )

( , ),( , )+

+

+=

−1

1

1(2.4.2-6)

qRi j i ji j i j

i j i j( , ),( , )

( , ) ( , )

( , ),( , )−

−

−=

−1

1

1(2.4.2-7)

qRi j i ji j i j

i j i j( , ),( , )

( , ) ( , )

( , ),( , )+

+

+=

−1

1

1(2.4.2-8)

Aus q=0 folgt dann für die Temperatur (i,j):

2.54 Wärmeschutz

2( , )

( , )

( , ),( , )

( , )

( , ),( , )

( ,

i j

i j

i j i j

i j

i j i j

i j

R R=

+ +−

−

+

+

1

1

1

1

−−

−

+

+

−

+

+

1

1

1

1

1

1 1

)

( , ),( , )

( , )

( , ),( , )

( , ),( , )

R R

R

i j i j

i j

i j i j

i j i j RR R Ri j i j i j i j i j i j( , ),( , ) ( , ),( , ) ( , ),( , )+ − ++ +

1 1 1

1 1(2.4.2-9)

Somit kann, bei bekannten Widerständen, die Temperatur des Elementes (i ,j ) aus der Temperatur der benachbarten Elemente abgeleitet werden. Für jedes Rechteck lässt sich auf diese Weise eine äquivalente Gleichung aufstellen. So entsteht ein lineares Gleichungssystem mit so vielen Unbekannten, wie man gesuchte Temperaturen hat. An den Bauteilrändern werden durch die Vorgabe entsprechender Randbedingungen in der Regel vereinfachte Beziehungen gelten. Sind Außenlufttemperaturen vorgege-ben, so ergibt sich beispielsweise für den Wärmestrom q(1,1/2),(1,1) durch den unteren Rand in das Element (1,1):

qR

e( , / ),( , )

( , )

( , / ),( , )1 1 2 1 1

1 1

1 1 2 1 1=

−( )(2.4.2-10)

Wird an der Oberfläche ein Wärmestrom qe vorgegeben, so ergibt sich für q(1,1/2),(1,1)die Formulierung

q q ye( , / ),( , )1 1 2 1 1 1= ⋅ (2.4.2-11)

Die bislang beschriebenen Zusammenhänge gelten für stationäre Verhältnisse. Sollen instationäre Verhältnisse beschrieben werden, so ist zum einen die volumenbezogene Wärmespeicherfähigkeit C(i,j) [J/(m3 K)] in den Elementen zu berücksichtigen und zum anderen evtl. vorhandene innere Wärmequellen oder -senken I(i,j) [W/m3]. Des Weiteren ist eine Zeitschrittweite t vorzugeben. Für das Element (i,j) ergibt sich da-mit eine Energiebilanz gemäß Gl. 2.4.2-12.

C x y

q q

i j i j i jneu

i j

i j i j i j

( , ) ( , ) ( , )

( , ),( , ) ( , ),

⋅ ⋅ ⋅ −( )= +− +1 1 (( , ) ( , ),( , ) ( , ),( , ) ( , )i j i j i j i j i j i j i jq q I x y t+ + + ⋅ ⋅( ) ⋅− +1 1

(2.4.2-12)

Durch Umstellen erhält man die letztendliche Beziehung zur Bestimmung der neuen Temperaturen am Ende des Zeitschrittes t .

( , ) ( , )( , )

( , ),( , ) ( , ),

i jneu

i ji j i j

i j i j i j

tC x y

q q

= +⋅ ⋅

⋅ +− +1 1 (( , ) ( , ),( , ) ( , ),( , ) ( , )i j i j i j i j i j i j i jq q I x y+ + + ⋅ ⋅( )− +1 1

(2.4.2-13)

Die Berechnung erfolgt dann durch Lösen des Gleichungsystems oder alternativ iterativ: Hierbei wird ein Anfangszustand des Temperaturfeldes angenommen. Mit Gl. 2.4.2-13 werden dann die neuen Temperaturen bestimmt. Diese verursachen ver-änderte Wärmeströme (Gleichungen 2.4.2-5 bis 2.4.2-8), was wiederum zu veränderten Temperaturen führt. Das Ende der Berechnung ist erreicht, wenn sich zwischen zwei

2.55

2

Lastschritten die Temperaturen nicht signifikant ändern. So wie hier für den zweidimensionalen Fall beschrieben, lässt sich die Berechnung auch für den dreidimensionalen Fall durchführen, wenn statt Rechteck-Elementen Quader-Elemente genutzt werden. Da die Berechnung in beiden Fällen rechnergestützt ab-läuft, soll hier auf weitere Einzelheiten nicht eingegangen werden.Ein für Handrechnungen interessanter Fall ergibt sich, wenn die zuvor beschriebenen Zusammenhänge für den eindimensionalen Fall vereinfacht werden. In diesem Fall ist das Bauteil in einzelne Schichten zu unterteilen. Für diesen Fall ist an jeder Schicht-grenze die Wärmebilanz über die jeweils vorhandenen Anteile am Wärmestrom auf-zustellen (siehe Bild 2.4.2-2). Solche Anteile ergeben sich aus Wärmeleitung (q2, q3),Wärmeübergang (q1, q4), Sonnenstrahlung (kurzwellige Strahlung) (q5), absorbierter Wärmestrahlung (langwellige Strahlung) aus der Umgebung (q7), reflektierter Wär-mestrahlung (q6) und der Wärmespeicherung (q9, q10, q11). Des Weiteren können Wärmequellen oder -senken auftreten, die dem Bauteil eine Wärmestromdichte q8zuführen oder entziehen.Sind die Lufttemperaturen auf der Innen- und auf der Außenseite bekannt und wird der Einfluss der Wärmespeicherung vernachlässigt, so kann der Temperaturverlauf im Bauteil analytisch durch Lösen des Gleichungssystems bestimmt werden. Wird die Wärmespeicherung berücksichtigt, muss zur Lösung ein Ausgangszustand des Tempe-raturverlaufes bekannt sein.Die Anwendung der vorstehend beschriebenen Vorgehensweise wird anhand eines Beispiels in Bild 2.4.2-3 verdeutlicht. Zu berechnen ist dabei die Temperaturvertei-lung in einer Außenwand mit hinterlüfteter Bekleidung im Sommerfall, d.h. wenn die Außenoberfläche durch die solare Einstrahlung auf eine Temperatur e erwärmt wird. Nach Aufstellen der Wärmebilanzen für die einzelnen Schichten und der Berechnung der Einzelanteile aus den Wärmedurchlass- und Wärmeübergangswiderständen sowie der Luftströmung in der Hinterlüftungsebene ergibt sich ein Gleichungssystem mit den Temperaturen an den Rändern und der Mitte der Luftschicht als Ergebnisvektor. Die übrigen Temperaturen können wegen der Konstanz des Wärmestromes nachfolgend wie schon in Abschnitt 2.3.1 gezeigt errechnet werden.

2.56 Wärmeschutz

2

Bild 2.4.2-2 Anteile der Wärmebilanz für ein Bauteil aus zwei Schichten

2.57

2

Bild 2.4.2-3 Beispiel: Aufstellen des Gleichungssystems zur Bestimmung des Temperaturver-laufes in einer Außenwand mit hinterlüfteter Bekleidung im Sommerfall (d.h. bei Aufheizung der Oberfl äche auf die Temperatur se).

2.58 Wärmeschutz

2

2.5 Wärmebrücken

2.5.1 Einführung in die Thematik

Defi nition nach DIN EN ISO 10211-1 [27]Teil einer Gebäudehülle, wo der ansonsten normal zum Bauteil auftretende Wärme-strom deutlich verändert wird durch:

a) eine volle oder teilweise Durchdringung der Gebäudehülle durch Baustoffe mit unterschiedlicher Wärmeleitfähigkeit (siehe Bild 2.5.1-1 a)

b) einen Wechsel in der Dicke der Bauteile (siehe Bild 2.5.1-1 b)

c) eine unterschiedlich große Innen- und Außenoberfläche (siehe Bild 2.5.1-1 c)

Bild 2.5.1-1 Beispiele für Bauteilbereiche mit Wärmebrücken a) Stahlbetonstütze in einer Mauerwerksaußenwand b) Installationsschacht in einer Außenwand c) Stahlbetonpfeiler mit beidseitigem Fensteranschluss

Konstruktiv bedingte Wärmebrücken / stoffbedingte WärmebrückenBesteht ein Bauteil in nebeneinander liegenden Bereichen aus Baustoffen mit unter-schiedlichen Wärmeleitfähigkeiten, so treten an den Übergängen zwischen den Berei-chen Wärmebrücken (siehe Tafel 1 und Tafel 2) auf. Dieser Effekt tritt auch auf, wenn in beiden Bereichen derselbe U-Wert vorliegt (siehe Tafel 3).

Geometrisch bedingte Wärmebrücken / formbedingte WärmebrückenWeicht ein Bauteil von der ebenen Form (z.B. Platte, Scheibe) ab, so entstehen an den geometrischen Diskontinuitäten (z.B. Ecken, Kanten) Wärmebrücken. Der Einfluss dieser Wärmebrücken ist dabei abhängig von dem Verhältnis zwischen wärmezufüh-render Innenoberfläche und wärmeabführender Außenoberfläche im Bereich der Wär-mebrücke. Im ungünstigsten Fall steht einer großen Fläche auf der Bauteilaußenseite im Bereich der Wärmebrücke eine kleine Fläche auf der Bauteilinnenseite gegenüber (Kühlrippeneffekt). Dies ist insbesondere dort der Fall, wo ein dreidimensionaler Bau-teilanschluss (siehe Tafel 4) vorliegt.

MischformenHierbei treten die beiden o.g. Phänomene zusammen auf. Beispiele hierfür sind Au-ßenwanddurchdringungen bei Balkonplatten oder Deckendurchdringungen von Stüt-zen (Tafel 5).

2.59

2

Lüftungs- und umgebungsbedingte „Wärmebrücken“Zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen Wärmebrücken werden in der Literatur bisweilen auch lüftungsbedingte Wärmebrücken (Wärmeverluste an Undichtigkeiten in der Gebäudehülle) und umgebungsbedingte Wärmebrücken (Wärmeverluste an Stellen mit einer erhöhten Umgebungstemperatur) genannt. Sowohl im Sinne der De-finition nach DIN EN ISO 10 211-1 [27] als auch infolge des Fehlens typischer Wär-mebrückenmerkmale (z.B. niedrigere Innenoberflächentemperatur) liegt an solchen Stellen allerdings keine Wärmebrücke im eigentlichen Sinne vor.

Auswirkungen von WärmebrückenIm Bereich von Wärmebrücken liegt im Vergleich zu den ungestörten Bauteiloberflä-chen stets eine niedrigere Oberflächentemperatur vor. Des Weiteren kommt es – be-dingt durch den erhöhten Wärmestrom – zu erhöhten Wärmeverlusten.Welche Auswirkungen diese Effekte haben, hängt von der Ausprägung der Wärmebrücke ab. Während durch den erhöhten Wärmeverlust in der Regel „lediglich“ ökonomische Nachteile entstehen (Quantifizierung: z.B. durch einen Nachweis nach EnEV), muss die Auswirkung einer Absenkung der Innenoberflächentemperatur si ausführlicher betrachtet werden. Als maßgebender Grenzwert wird dabei zunächst die Temperatur

si,min festgelegt, bei deren Unterschreitung mit der Gefahr von Schimmelpilzbildung zu rechnen ist (hinsichtlich weiterführender Informationen zur Schimmelpilzproble-matik sei hier auf Abschnitt 5 sowie auf [114],[142] und [115] verwiesen). Da ein das Schimmelpilzwachstum begünstigendes Milieu bereits bei einer relativen Luftfeuchte von etwa 80 % vorliegt, ist das Kriterium bezüglich si,min nicht hinsichtlich der Beur-teilung des Ausfalls von Tauwasser auf der Bauteiloberfläche (hierzu siehe ebenfalls auch Abschnitt 5) anwendbar. Ein weiteres Kriterium stellt daher die Taupunkttem-peratur s dar, bei deren Unterschreitung Tauwasserausfall an der Bauteiloberfläche auftritt. Zur Bestimmung der Taupunkttemperatur s (also bei 100% rel. Luftfeuchte an der Oberfläche) kann als Näherung (gilt für i und s 0 °C) Gl. 2.5.1-1 verwendet werden. Hieraus ergibt sich unter der Annahme, dass die Raumluftfeuchte um das Maß 100 %/80 % = 1,25 größer ist als in Wirklichkeit, die Beziehung gemäß Gl. 2.5.1-2 zur Ermittlung von si,min.

s i= ⎛⎝⎜

⎞⎠⎟

⋅ +( ) −100

109 8 109 80 1247,

, , (2.5.1-1)

si i,min

,,, ,= ⋅⎛

⎝⎜⎞⎠⎟

⋅ +( ) −1 25100

109 8 109 80 1247

(2.5.1-2)

In DIN 4108-2 [1] wird zur Beurteilung der wärmedämmtechnischen Qualität von Außenbauteilen und zur Abschätzung einer möglichen Gefahr durch Schimmelpilzbil-dung der Temperaturfaktor fRsi herangezogen.

fRsisi e

i e= −

− (2.5.1-3)

2.60 Wärmeschutz

2

Zur Vermeidung von Schimmelpilzbildung ist gemäß DIN 4108-2 [1] die Bedingung fRsi 0,7 an jedem Punkt auf der Innenoberfläche einzuhalten. Dieser Grenzwert gilt jedoch nur für Berechnungen unter Zugrundelegung der Randbedingungen aus [1], d.h. i = 20°C; e = -5°C; i = 50 %.Anders – und deutlich übersichtlicher – ausgedrückt, ist zur Gewährleistung eines hy-gienisch erforderlichen Mindestwärmeschutzes unter den Randbedingungen gemäß DIN 4108-2 [1] an jeder Stelle der Innenoberfläche einzuhalten: si,min = 12,6 °C.Eine allgemeinere Aussage hinsichtlich der Vermeidung des Auftretens von Schimmel-pilzen erhält man für si = si,min durch Einsetzen von Gl. 2.5.1-2 in Gl. 2.5.1-3.

fRsi

i e

i e≥

⋅⎛⎝⎜

⎞⎠⎟

⋅ +( ) − −

−>

1 25100

109 8 109 80

0 1247,, ,

,

!φ θ θ

θ θ(2.5.1-4)

Wertet man Gl. 2.5.1-4 für verschiedene Parameterkombinationen aus, so erhält man das in Bild 2.5.1-2 dargestellte Diagramm. Hieraus ist auf einfache Weise ableitbar, dass bei höheren relativen Luftfeuchten als den gemäß [1] vorgegebenen 50 % deutlich höhere Werte für fRsi eingehalten werden müssen. Gleiches gilt auch, wenn über län-gere Zeiträume (mehrere Tage) mit Außenlufttemperaturen gerechnet werden muss, die unterhalb von -5 °C liegen. Eine allgemeine Betrachtung des fRsi-Wertes ist darü-ber hinaus auch im Rahmen der Berechnungsverfahren gemäß DIN EN ISO 13788 [32] notwendig (siehe Abschnitt 5.6).

Bild 2.5.1-2 Zur Vermeidung des Auftretens von Schimmelpilzen notwendiger Temperaturfak-tor fRsi in Abhängigkeit von der Außenlufttemperatur e [°C] und der rel. Luftfeuchte [%] für eine Innenlufttemperatur i = 20°C. Anmerkung: Für Innenlufttemperaturen i > 20°C liegen die abgelesenen Werte auf der sicheren Seite. Beispiel: Für eine Außenlufttemperatur von -5 °C und eine rel. Luftfeuchte von 50 % ergibt sich fRsi = 0,7.

2.61

2

2.5.2 Rechnerische Untersuchung von Wärmebrücken

Die Grundlage für eine rechnerische Untersuchung von Wärmebrücken bildet all-gemein DIN EN ISO 10211-1 [27] und zusätzlich für linienförmige WärmebrückenDIN EN ISO 10211-2 [28]. Für die Berechnung selber werden in der Regel hierfür ge-eignete EDV-Programme eingesetzt, die entweder auf der Finite-Differenzen-Methode (FD-Methode) oder der Finite-Elemente-Methode (FE-Methode) beruhen. Spezielle Wärmebrücken-Berechnungsprogramme arbeiten in der Regel nach der FD-Methode. Sie bieten den Vorteil einer relativ einfachen Benutzerführung und führen für eine Vielzahl von Anwendungsfällen zu hinreichend genauen Lösungen. Programmsysteme auf Basis der FE-Methode hingegen sind in ihrer Bedienung meist erheblich aufwän-diger, aber in speziellen Anwendungssituationen (z.B. bei thermisch anisotropen Bau-stoffe oder filigranen Konstruktionen sowie bei Geometrien, die vom rechten Winkel abweichen) in der Regel besser geeignet. Die Genauigkeit der Ergebnisse hängt bei beiden Verfahren entscheidend von der korrekten Wahl der Randbedingungen (Stoff-kennwerte, Modellgeometrie, Temperaturen, Wärmeübergänge) einerseits und der Wahl einer ausreichend feinen Netzdichte andererseits ab.Insbesondere bei schlecht wärmegedämmten Konstruktionen beeinflusst die korrek-te Annahme des inneren Wärmeübergangswiderstandes das Ergebnis in erheblichem Maße (siehe Bild 2.5.2-1). Es ist daher zu überprüfen, ob im jeweiligen Anwendungsfall Normrandbedingungen sinnvoll zu verwenden sind, oder ob – beispielsweise bei vor-handener Möblierung im Wärmebrückenbereich – höhere Werte für Rsi anzusetzen sind.

Bild 2.5.2-1 Einfl uss des inneren Wärmeübergangswiderstandes Rsi auf die Innenoberfl ä-chentemperatur im Eckbereich si,Ecke und die Wandoberfl ächentemperatur si am Beispiel einer Außenecke mit variablem Wärmedurchlasswiderstand R

Als Ergebnis einer rechnerischen Untersuchung einer Wärmebrücke erhält man im Allgemeinen folgende Kenngrößen:- die Temperaturverteilung im Bauteil (Isothermenverläufe) und speziell der Temperaturverlauf auf der Bauteilinnenoberfläche;

2.62 Wärmeschutz

2

- die geringste Innenoberflächentemperatur und- die durch die Wärmebrücke verursachten zusätzlichen Wärmeverluste (quantifiziert durch den längenbezogenen bzw. den punktbezogenen Wärme- durchgangskoeffizienten bzw. ).

Hinsichtlich der Wahl der Randbedingungen ist zu unterscheiden zwischen der allge-meinen Wärmebrückenberechnung und dem Gleichwertigkeitsnachweis von Detailaus-führungen gemäß DIN 4108, Beiblatt 2 [2]. Für den allgemeinen Fall ist die Wahl der Randbedingungen von den tatsächlichen Verhältnissen im jeweiligen Anwendungsfall abhängig. Entsprechende Vorgaben für die Modellgeometrie sowie für Temperatur- und Wärmeübergangsrandbedingungen sind in DIN EN ISO 10211-1 [27] gegeben.Für Gleichwertigkeitsnachweise im Sinne von [2] sind ausschließlich die dort vorgege-benen Randbedingungen anzusetzen.

Randbedingungen gemäß DIN EN ISO 10 211-1 [27]Bei der Wahl der Modellgeometrie ist zu beachten, dass die Schnittebenen mindestens 1 m von der Wärmebrücke entfernt sind. Abhängig von der betrachteten Konstruktion kann es notwendig sein, größere Abstände zu wählen, wenn der Einfluss der Wärme-brücke auf den Verlauf der Wärmeströme auch in 1 m Abstand noch nicht abgeklungen ist. Liegen Symmetrie-Ebenen in einem Abstand < 1 m zur Wärmebrücke vor, so ist die Schnittebene in diese Symmetrie-Ebene zu legen (siehe Bild 2.5.2-2). Die Vorga-ben gemäß [27] bezüglich der Modellgeometrie werden in Bild 2.5.2-3 erläutert und sind in Tabelle 2.5.2-1 zusammengestellt, die Temperaturrandbedingungen in Tabelle 2.5.2-2, die Wärmeübergangswiderstände in Tabelle 2.5.2-3. Hinsichtlich der Vorgaben zur Wahl der Temperaturrandbedingungen ist hier noch darauf hinzuweisen, dass die Forderung eines adiabatischen Randes (Rand, über den keine Wärme ausgetauscht wird) als untere Begrenzung des Modells offensichtlich falsch ist (da an adiabatischen Rändern z.B. die Isothermen senkrecht zum Rand verlaufen müssen). Es wird emp-fohlen, statt dessen als Randbedingung das Jahresmittel der Außenlufttemperatur an-zunehmen.

Bild 2.5.2-2 Symmetrieebenen als Begrenzung des geometrischen Modells. „WB“ bezeichnet die betrachtete Wärmebrücke (nach [27])

2.63

2

Bild 2.5.2-3 Maße im Erdreich zur Berechnung a) der Oberfl ächentemperaturen und b) zur Berechnung des Wärmestroms (nach [27])

Validierungsbeispiele nach DIN EN ISO 10 211-1 [27]In DIN EN ISO 10 211-1, Anhang A werden Beispiele zur Validierung von nume-rischen Berechnungsverfahren angegeben. Abweichungen zu eigenen Berechnungen sind für Temperaturen bis zu 0,1 K zulässig, für Wärmeströme bis zu 0,1 W/m bei Re-ferenzfall 2 und 0,2 % bei Referenzfall 3. Die drei Prüfreferenzfälle werden in Tafel 7 bis Tafel 9 vorgestellt.

Tabelle 2.5.2-1 Anordnung der Schnittebenen bei erdberührten Bauteilen nach DIN EN ISO 10 211-1[27]

1 2 3

1Richtung

Berechnungszweck

2 Oberfl ächentemperaturen Wärmestrom

3Horizontaler Abstand im Gebäude

mindestens 1 m 0,5·b2)

4Horizontaler Abstand außerhalb des Gebäudes

gleicher Abstand wieinnerhalb des Gebäudes

2,5·b2)

5Vertikaler Abstand unter Fußbodenniveau

3 m (1 m)1) 2,5·b2)

1) Der Wert in Klammern ist anzusetzen, wenn das Niveau des betrachteten Fußbodens mehr als 2 m unter dem Erdbodenniveau liegt

2) b ist die Breite (bzw. das kleinere Maß) der Fußbodenfl äche.

2.64 Wärmeschutz

2

Tabelle 2.5.2-2 Temperaturrandbedingungen für Wärmebrückenberechnungen nach DIN EN ISO 10 211-1 [27]

1 2 3

1Lage

Berechnungszweck2 Oberfl ächentemperaturen Wärmestrom

3 innen Lufttemperatur Innentemperatur

4innen in unbe-heizten Räumen

Stehen die entsprechenden Angaben zur Verfügung, so ist u gemäßDIN EN ISO 13 789 [33] zu berechnen.

Ist die Temperatur in einem benachbarten, unbeheizten Raum nicht bekannt und kann sie nicht nach DIN EN ISO 13789 berechnet werden,

weil die notwendigen Angaben nicht zur Verfügung stehen, so können die Wärmeströme und Innenoberfl ächentemperaturen nicht berechnet werden.

5 außen Lufttemperatur ohne Strahlungseinfl uss

6 ErdreichIn Höhe des in Tabelle 2.5.2-1 angegebenen Bodenniveaus:

Jahresmittel der Außenlufttemperatur

In Höhe des in Tabelle 2.5.2-1 angegebenen Bodenniveaus:

adiabatische Randbedingung1)

Tabelle 2.5.2-3 Anzusetzende Wärmeübergangswiderstände für Wärmebrückenberechnun-gen nach DIN EN ISO 10 211-1 [27]

1 2 3

1Rsi

[m2 K/W]Rse

[m2 K/W]2 Berechnungszweck: Wärmestrom

3 bei aufwärts gerichtetem Wärmestrom

0,13 0,044 bei horizontal gerichtetem Wärmestrom

5 bei abwärts gerichtetem Wärmestrom

6 Berechnungszweck: Oberfl ächentemperaturen

7 Obere Raumhälfte 0,251)

0,048 Untere Raumhälfte 0,351)

9 Verglasungen 0,131)

10Wenn der Wärmeübergang durch Gegenstände (z.B. Möbel) behindert ist

0,501)

1) In [27], Anhang E wird ein Verfahren zur Bestimmung genauerer Werte für Rsi angegeben.

Randbedingungen gemäß DIN 4108, Beiblatt 2 [2]Abweichend von den Angaben gemäß DIN EN ISO 10 211-1 [27] ist beim Nachweis der Gleichwertigkeit eines Details mit den Ausführungen gemäß [2] für Wärmestrom-berechnungen ( -Wert-Berechnungen) in der Modellgeometrie kein Erdreich anzu-setzen; die entsprechenden Temperatur- und Wärmeübergangsrandbedingungen sind demnach direkt an der Außenoberfläche aufzubringen. Die notwendigen Angaben zu Temperaturrandbedingungen sind in Tabelle 2.5.2-4 zusammengestellt, die Angaben hinsichtlich der anzusetzenden Wärmeübergangswiderstände in Tabelle 2.5.2-5.

2.65

2

Tabelle 2.5.2-4 Temperaturrandbedingungen für Wärmebrückenberechnungen nach DIN 4108, Beiblatt 2 [2]

1 2 3

1

Lage

Berechnungszweck

2 Oberfl ächentemperaturen Wärmestrom

3 f f

4 innen

5 - allgemein f i = 1,0 i = 20°C f i = 1,0 i = 20°C

6 - in unbeheizten Räumen f i = 0,6 i = 10°C f i = 0,6 i = 10°C

7 - in unbeheizten Dachräumen fu = 0 u = -5°C fu = 0,2 u = 0°C

8 außen

9 - Bauteile gegen Außenluft f e = 0 e = -5°C fe = 0 e = -5°C

10 - Erdreich fG = 0,61)G = 10°C1) fbf = 0,42)5)

e = 5°C2)5)

11 - erdberührter Teil der Außenwand

12 - bei geringer ( 1 m) oder keiner Erdreichanschüttung

fe = 03)e = -5°C3) fbw = fe = 0 e = -5°C

13 - bei Erdreichanschüttung > 1 m -4) -4) fbw = 0,45)e = 5°C5)

1) Die Temperaturrandbedingungen sind entlang der horizontalen Systemgrenze bis zur vertikalen Systemgrenze aufzubringen

2) Die Temperaturrandbedingungen sind unter der Bodenplatte bis Außenkante Bodenplatte/Fundament inkl. Dämmschicht aufzubringen

3) Die Erdreichanschüttung ist in diesem Fall zu vernachlässigen. Die Randbedingung für e ist daher direkt auf der Wandoberfl äche und dann bis zur vertikalen Modellgrenze auf OK Erdreich aufzubringen

4) Es ist keine Temperaturrandbedingung anzusetzen, da in diesem Fall im erdberührten Bereich eine vertikale adiabatische Systemgrenze anzunehmen ist (Rse = , siehe auch Tabelle 2.5.2-2)

5) Anmerkung: Die tabellierten Werte fbf = fbw = 0,4 sind gemäß [2] vereinfachend anzusetzen. Unterhalb der Bodenplatte eines beheizten Kellers eine Temperatur von 5°C anzunehmen, erscheint jedoch vor dem Hintergrund einer konstanten Erdreichtemperatur von in der Regel ca. 10°C in 10 m Tiefe und einer Innentemperatur von 20°C eher realitätsfern zu sein. Sinnvoller erscheint es, bei genaueren Berechnungen aus den in Tabelle 2.7.7-2 angegebenen Temperaturkorrekturfaktoren F genauere Werte zu berechnen (f = 1 – F).

Anmerkung: Da der -Wert auf eine Temperaturdifferenz von 1 K normiert wird, kann bei Wärmestromberechnungen auch mit jedem anderen „f -Wert-kompatiblen“ Temperaturensatz gerechnet werden. Also beispielsweise auch mit i = 1 K und e = 0 K. Da jedoch in der Regel auch die Oberfl ächentemperaturen berechnet werden, bietet es sich an, dieselben Temperatur- randbedingungen für beide Berechnungen zu wählen.

2.66 Wärmeschutz

2

Tabelle 2.5.2-5 Anzusetzende Wärmeübergangswiderstände für Wärmebrückenberechnun-gen nach DIN 4108, Beiblatt 2 [2]

1 2 3

1Rsi

2)

[m2 K/W]Rse

[m2 K/W]

2 Berechnungszweck: Wärmestrom

3 bei aufwärts gerichtetem Wärmestrom 0,10

0,041)3)4 bei horizontal gerichtetem Wärmestrom 0,13


6 Berechnungszweck: Oberfl ächentemperaturen

7 beheizte Räume 0,25

0,044)5)8 unbeheizte Räume 0,17

9 Verglasungen 0,131) Grenzen Bauteile an Erdreich, so ist wie folgt zu verfahren:

Erdreich (unter Bodenplatte bis Außenkante Bodenplatte/Fundament inkl. Dämmschicht:

- Rse = 0 m2·K/W

Erdberührter Teil der Außenwand:

- bei Erdreichanschüttung 1 m: Rse = 0,04 m2·K/W - bei Erdreichanschüttung > 1 m: Rse = 0 m2·K/W

2) Trennt ein Bauteil zwei beheizte Räume, so ist auf beiden Seiten Rsi = 0,13 m2·K/W anzusetzen.

3) Rse = 0,10 m2·K/W, wenn die Außenoberfl äche an belüftete Luftschichten grenzt (z.B. hinter- lüftete Außenbekleidungen, unbeheizte Dachräume (bei diesen ist Ru dann bereits berück- sichtigt) und belüftete Luftschichten in belüfteten Dächern). Bei zweischaligem Mauerwerk nach DIN 1053-1 ist Rse = 0,04 m2·K/W anzusetzen.

Anmerkung: Der Fall einer hinterlüfteten Außenbekleidung wird in [2] nicht explizit geregelt. Es bleibt daher offen, ob mit Rse = 0,04 m2·K/W oder Rse = 0,10 m2·K/W zu rechnen ist. Die zweite Variante erscheint hier sinnvoller.

4) Grenzen Bauteile an Erdreich, so ist wie folgt zu verfahren:

Erdreich (unter Bodenplatte bis zur vertikalen Modellgrenze): Rse = 0 m2·K/W

Erdberührter Teil der Außenwand:

- bei Erdreichanschüttung 1m: Erdreichanschüttung wird vernachlässigt; Randbe- dingungen im Bereich der Anschüttung vertikal entlang der Wandaußenoberfl äche und dann horizontal bis zur vertikalen Modellgrenze wie bei luftberührter Außenwand, darunter: Rse = entlang der vertikalen Modellgrenze bis zur horizontalen Modellgrenze

- bei Erdreichanschüttung > 1 m: im gesamten erdberührten Bereich ist an der vertikalen Modellgrenze Rse = anzusetzen

5) Rse = 0,10 m2·K/W im Falle unbeheizter Dachräume (Ru ist dann bereits berücksichtigt)

2.67

2

Ermittlung des längenbezogenen Wärmedurchgangskoeffi zienten 1)

Die Berechnung des längenbezogenen Wärmedurchgangskoeffizienten erfolgt all-gemein nach DIN EN ISO 10 211-1 [27], wobei die vereinfachten Beziehungen aus DIN EN ISO 10 211-2 [28] genutzt werden können. Für ein Modell mit zwei Tem-peraturrandbedingungen berechnet sich der Gesamtwärmestrom zwischen einem beheizten Bereich i und einem damit verbundenen kälteren Bereich j demnach gemäß Gl 2.5.2-1.

= ⋅ −( )Li j i j, (2.5.2-1)

In dieser Gleichung ist Li,j der thermische Gesamtleitwert gemäß Gl. 2.5.2-2, wobei der thermische Gesamtleitwert nichts anderes ist als der Transmissionswärmeverlust über die Systemgrenze (von Bereich i in Bereich j) innerhalb des modellierten Abschnittes. Demnach setzt sich Li,j aus einem Anteil n, welcher die Verluste über alle n dreidi-mensionalen Bauteilanschlüsse zusammenfasst und einem weiteren Anteil m m, der die Verluste an allen m zweidimensionalen Anschlüssen erfasst, zusammen. Verluste in ungestörten Bereichen k werden über den Anteil Uk Ak berücksichtigt.

L U Ai j nn

m i j m k i j kkm

, ( , ) ( , )= + ⋅( ) + ⋅( )∑ ∑∑ (2.5.2-2)

Zum gegenwärtigen Zeitpunkt wird in der Praxis weniger der Wert Li,j genutzt, viel-mehr wird die Ausprägung einzelner Wärmebrücken über den längenbezogenen Wärmdurchgangskoeffizient beurteilt. Für den hier betrachteten Fall einer zweidi-mensionalen Wärmebrücke und unter Annahme einer Bezugslänge von m = 1,0 m ergibt sich aus den vorgenannten Zusammenhängen die vereinfachte Schreibweise ge-mäß Gl. 2.5.2-3 zur Berechnung von .

= − ⋅( ) = − =−∑

( , )( , )

( , )i jk i j k

k

D

i jU L L2 0 0 (2.5.2-3)

Für ein Modell mit mehr als zwei Temperaturrandbedingungen berechnet sich der Ge-samtwärmestrom gemäß Gl. 2.5.2-4.

= ⋅ −( ){ }∑ Li j i j, (2.5.2-4)

Aus Gl. 2.5.2-2 und Gl. 2.5.2-4 leiten sich – unter der Bedingung, dass die trennenden Bauteile einen gleich bleibenden Aufbau aufweisen – für den Fall von drei Temperatur-randbedingungen (Bereiche i , nb und e; Bezugslänge m = 1,0 m) die Formulierungen der Gl. 2.5.2-5 bis 2.5.2-6 zur Bestimmung von ab.

= ⋅ + ⋅L Li e i e i nb i nb, ( , ) , ( , ) (2.5.2-5)

= − ⋅ ⋅ − ⋅ ⋅( , )

( , ) ( , )( , )

( , )( , ) ( , )

i ei e i e

i e

i ei nb i nbU U (( , )

( , )

i nb

i e(2.5.2-6)

Führt man Temperaturkorrekturfaktoren Fx an Stelle der Temperaturdifferenzenquo-

1) Hinsichtlich der Berechnung von Wärmebrücken in Wand-Bodenplatten-Anschlüssen als Grund-lage für eine detaillierte Ermittlung der Wärmeverluste über das Erdreich nach DIN EN ISO 13 370 [30] sind die Angaben gemäß [30], Anhang A zu beachten (siehe auch Abschnitt 2.8.1)

2.68 Wärmeschutz

2

tienten ein, ergibt sich die Schreibweise gemäß Gl. 2.5.2-7.

= − ⋅ ⋅( ) = −={ }∑

( , )( , ) ( , ) ( , )

,i ei m i m x i m

m nb e

DU F L L2 0 (2.5.2-7)

Zur Berechnung von ist es nun nur noch notwendig, den Gesamtwärmestrom im Bereich der Wärmebrücke zu berechnen. Diesen erhält man als Ergebnis einer geeig-neten numerischen Berechnung unter Nutzung der Finite-Differenzen-Methode oder Finite-Elemente-Methode als der Wärmestrom, der aus dem beheizten Bereich i in andere Bereiche des Modells abfließt.Der -Wert ist immer auf die Differenz zwischen den Temperaturen der Innenluft und der Außenluft zu beziehen. Bei Modellen, in denen ohnehin e in mindestens einem Bereich anliegt, ist dies unproblematisch. In Anschlusssituationen wie Innenwandan-schlüssen zum unbeheizten Dachgeschoss oder Keller treten als Randbedingungen le-diglich i, u und/oder nb auf. Wird in diesen Fällen nicht auf (i,e) sondern beispielsweise auf (i,nb) bezogen, wird der zusätzliche Wärmeverlust im Bereich der Wärmebrücke überschätzt (Bei Regelbauteilen erfolgt die Abminderung über die Tem-peraturkorrekturfaktoren Fx , bei Wärmebrücken über den Bezug auf (i,e)).Bei der Wahl der Längen k in Gl. 2.5.2-3 bzw. (i,m) in Gl. 2.5.2-7 ist zu beachten, dass sowohl innenmaßbezogen als auch außenmaßbezogen berechnet werden kann. Sollen die errechneten -Werte im Rahmen von Berechnungen gemäß EnEV einge-setzt werden, so sind die Längen k bzw. (i,m) in jedem Fall korrespondierend zu den Systemgrenzen nach EnEV einzusetzen. Erläuterungen zum Verlauf dieser System-grenzen sind Abschnitt 2.7.6 zu entnehmen. In Tafel 6 werden die vorstehend beschrie-benen Zusammenhänge an einem Beispiel dargestellt.Der -Wert beschreibt die Differenz zwischen dem Wärmeverlust L2D im Wärme-brückenbereich und dem Wärmeverlust L0, der bei einer gleich großen ungestörten Fläche auftreten würde. Je kleiner der -Wert ist, desto geringer sind die zusätzlichen Wärmeverluste im Bereich der Wärmebrücke. Eine geringe Differenz zwischen L2D

und L0 kann sich jedoch sowohl bei gut wie auch bei schlecht gedämmten Konstrukti-onen einstellen. Allein von der Größe des -Wertes auf die energetische Qualität von Gebäudehülle und Detailausführung zu schließen, ist daher nicht möglich: Der -Wert hängt sowohl von der wärmedämmtechnischen Ausführung der Regelbauteile als auch von der konstruktiven Gestaltung des Anschlussdetails ab.

Beispiele zur Verdeutlichung der Zusammenhängea) Bei Konstruktionen mit sehr gut wärmegedämmten Regelquerschnitten aber „schlechter“ Detailausführung ergibt sich eine große Differenz (und damit ein großer -Wert) zwischen den Wärmeverlusten im Bereich der Wärmebrücke und denen im ungestörten Bauteilbereich, der Gesamt-Wärmeverlust ist aber gering.b) Bei Konstruktionen mit ohnehin „schlecht“ wärmegedämmten Regelquerschnitten ergeben sich so hohe Gesamt-Wärmeverluste, dass die Qualität der Detailaus- führung energetisch betrachtet nur von untergeordneter Priorität ist. Demnach wird sich in der Regel ein eher kleiner -Wert ergeben.c) Bei Konstruktionen mit auch im Anschlussbereich weitergeführten Dämm- schichten (keine „Dämmlücke“) fallen mit steigender Dicke dieser Dämmschicht

2.69

2

sowohl die Verluste im Regelquerschnitt als auch im Anschlussbereich. Sowohl der Gesamt-Wärmeverlust als auch der -Wert nehmen kleine Werte an.

In diesem Zusammenhang sei auch darauf hingewiesen, dass die oftmals im Zusam-menhang mit dem „wärmebrückenfreien Konstruieren“ angetroffene Anforderung

0,01 W/(m K) zwar inhaltlich korrekt ist, aber wie bereits beschrieben lediglich aussagt, dass der Bereich der Wärmebrücke energetisch nicht „schlechter“ ist, als die umgebenden Regelbauteile.Des weiteren ist zu beachten, dass sich durchaus auch negative Werte für ergeben können. Dies hängt damit zusammen, ob innenmaßbezogen oder außenmaßbezogen gerechnet wird. Bei außenmaßbezogener Rechnung erfolgt bei einigen Wärmebrücken eine Überschätzung des Wärmeverlustes im ungestörten Bereich. Somit ergibt sich L0 > L2D und damit ein negativer Wert für . Anhand zweier Anschluss-Situationen werden die vorstehend beschriebenen Zusammenhänge in Bild 2.5.2-4 erläutert.

Bild 2.5.2-4 Entwicklung der Größenordnung des -Wertes und des thermischen Leitwertes L2D bei steigender Dämmschichtdicke. a) Streifengründung ohne umlaufende Dämmung b) Flächengründung mit umlaufender Dämmung

2.70 Wärmeschutz

2

Ermittlung des punktbezogenen Wärmedurchgangskoeffi zienten So wie dies für gezeigt wurde, lässt sich aus den allgemeinen Beziehungen gemäß Gl. 2.5.2-1 und Gl. 2.5.2-2 auch der punktbezogene Wärmedurchgangskoeffizient ei-ner dreidimensionalen Wärmebrücke bestimmen. Für den Fall eines Modells mit zweiTemperaturrandbedingungen ergibt sich die Bestimmungsgleichung für dann gemäß Gl. 2.5.2-8.

= − ⋅ − ⋅∑ ∑( , )

( , ) ( , )i j

m i j mm

k i j kkU A (2.5.2-8)

Vergleicht man Gl. 2.5.2-8 mit der für die Bestimmung des -Wertes äquivalenten Formulierung (Gl. 2.5.2-3), so ergeben sich einige Unterschiede. Zum einen wird der Wärmestrom nunmehr als Ergebnis einer dreidimensionalen Berechnung erhalten, zum anderen liegt nun nicht mehr nur ein -Wert vor, sondern es sind die entsprechen-den Einflüsse aller Bauteile zu berücksichtigen, die den dreidimensionalen Anschluss bilden. In Bild 2.5.2-5 sind die Zusammenhänge für den Fall einer Raumecke darge-stellt.

Bild 2.5.2-5 Wärmebrücke im Bereich einer Raumecke mit Darstellung der Berechnung von . Die Längenangaben sind hier zur Veranschaulichung im Innenmaßbezug aufgeführt.

Wie aus Bild 2.5.2-5 leicht abzulesen ist, wird bei der Berechnung der längenbezogenen Verluste jede ungestörte Fläche doppelt berücksichtigt, so dass nachfolgend der jeweils einfache Verlust über die ungestörten Bereiche wieder abgezogen werden muss. In

2.71

2

[27] wurde bei der Formulierung der Vorschrift zur Berechnung von dieser Tatsache Rechnung getragen und direkt die mathematisch elegantere Form gemäß Gl. 2.5.2-9 angegeben, die sich auch in Bild 2.5.2-2 als Endergebnis ergibt.

= − ⋅ + ⋅∑ ∑L L U ADmD

mm

k kk

3 2 (2.5.2-9)

Für die praktische Anwendung ist diese Form allerdings in der Regel ungeeignet, da hierbei zunächst an geeigneten zweidimensionalen Modellen die längenbezogenen Leitwerte L2D und danach an einem dreidimensionalen Modell der Leitwert L3D zu bestimmen sind. Eine direkte Berechnung der längenbezogenen Leitwerte L2D am dreidimensionalen Modell ist zwar auch möglich, hat dann aber im jeweils ungestörten Bereich zu erfolgen. Dies wiederum hat zur Folge, dass ein erheblich größerer Aus-schnitt modelliert werden muss. Wird zur Bestimmung von hingegen Gl. 2.5.2-8 ge-nutzt, so können die erforderlichen -Werte gegebenenfalls aus entsprechenden Kata-logen übernommen werden und es ist lediglich eine Berechung am dreidimensionalen Modell zur Bestimmung von L3D notwendig.

WärmebrückenkatalogeDa sich die Berechnung von -Werten relativ aufwändig gestaltet und spezielle EDV-Programme benötigt werden, sind in den letzten 15 Jahren zahlreiche Publikationen (z.B. [131] bis [133]) erstellt worden, in denen eine Vielzahl üblicher Detailausbildun-gen hinsichtlich ihrer Wärmebrückenwirkung untersucht wurden. Aus diesen Wär-mebrückenkatalogen können in der Regel sowohl Werte für den längenbezogenen Wärmedurchgangskoeffizient als auch für die niedrigste Temperatur auf der inneren Bauteiloberfläche entnommen werden.Problematisch bei der Nutzung solcher Kataloge ist die Tatsache, dass nahezu alle Ka-taloge hinsichtlich der den Berechnungen zugrunde gelegten Randbedingungen dif-ferieren, die Ergebnisse also nur bedingt vergleichbar bzw. nachvollziehbar sind. Des Weiteren werden in einigen Werken innenmaßbezogene Werte für angegeben, in anderen wiederum außenmaßbezogene Werte. Liegen innenmaßbezogene Werte für

vor, so müssen diese – wenn sie für EnEV-Berechnungen herangezogen werden sollen – auf außenmaßbezogene Werte umgerechnet werden. Ein weiteres Problem in der Anwendung solcher Atlanten resultiert aus einer Forderung in [2]. Dort wird als Grundlage für den Gleichwertigkeitsnachweis folgende Anforderung gestellt:

DIN 4108, Beiblatt 2, Abschnitt 3.5: „Ebenso können -Werte Veröffentlichungen oder Herstellernachweisen entnommen werden, die auf den in diesem Beiblatt festgelegten Randbedingungen basieren“

Eine Vielzahl der vor dem Erscheinen von [2] erarbeiteten Wärmebrückenkataloge erfüllt diese Forderung nicht. Zur Nutzung im Zusammenhang mit einem Gleichwer-tigkeitsnachweis gemäß [2] sind daher in der Regel nur neuere Atlanten wie [140], welcher hinsichtlich des Berechnungsumfangs allerdings in großen Teilen redundant zu Abschnitt 3 dieses Werkes ist, oder [144] uneingeschränkt anwendbar.

2.72 Wärmeschutz

2

2.5.3 Sanierung von Wärmebrücken durch Beheizung

Der Grundgedanke zur Sanierung von Wärmebrücken durch Beheizung geht auf Ar-beiten von Cziesielski [109] zurück. Einige Beispiele zur Anwendung werden in [134] beschrieben.Die Möglichkeit eine Wärmebrücke durch Beheizung zu sanieren, stellt gegebenenfalls dann eine Alternative dar, wenn eine Sanierung durch einen Austausch von Bauteilen (z.B. bei Fenstern) oder die Anordnung zusätzlicher Dämmschichten nicht ausreichend oder nicht möglich ist. Dies kann beispielsweise auch der Fall sein, wenn:

- aus Gründen des Denkmalschutzes keine Dämmschicht angeordnet werden kann- durch die Anordnung einer zusätzlichen Dämmschicht vorgegebene Mindesthöhen unterschritten würden.

Eine Sanierung durch Beheizung wird in der Regel nur dann Sinn machen, wenn ohne diese Beheizung mit Tauwasserausfall und nachfolgender Schimmelpilzbildung zu rechnen ist. Eine energetische Sanierung der Wärmebrücke an sich ist durch eine Beheizung selbstverständlich nicht möglich; die Wärmeverluste werden im Gegenteil sogar erhöht.

Passive BeheizungBei der passiven Beheizung wird eine Materialschicht mit hoher Wärmeleitfähigkeit auf der Wandinnenoberfläche aufgebracht. Über die Leitung von Wärme quer zur Wandoberfläche innerhalb dieser Schicht wird eine Erhöhung der Innenoberflächen-temperatur im Bereich der Wärmebrücke angestrebt. Die Größenordnung des ange-strebten Effektes ist dabei primär abhängig von der Wärmeleitfähigkeit des Materi-als der aufzubringenden Schicht sowie von deren Dicke. Am Beispiel einer auf der Innenoberfläche einer Außenecke applizierten Aluminiumschicht werden in Tabelle 2.5.3-1 die Möglichkeiten und Grenzen der passiven Wärmebrückenbeheizung gezeigt. Im dargestellten Fall lässt sich durch das Aufbringen der Aluminiumschicht die Eck-temperatur um bis zu 2,3 K (bei einer realistischen Konfiguration mit t = 0,2 mm und = 500 mm ergibt sich = 1,1 K) anheben. Der Wirksamkeit einer passiven Beheizung sind, insbesondere im Bereich rein geometrischer Wärmebrücken, durch die zur Quer-leitung zur Verfügung stehende Wärmemenge begrenzt. Wenn wie im Beispiel gezeigt, die Oberflächentemperatur im ungestörten Wandbereich ohnehin nur bei 12,9 °C liegt, wird die Temperatur im Eckbereich stets niedriger sein. Anhand des – zugegebenerma-ßen konstruktiv unrealistischen – Beispiels in Tabelle 2.5.3-2, bei dem im Eckbereich eine Betonstütze neben hoch wärmedämmendem Mauerwerk angeordnet ist, lassen sich mögliche Einsatzgebiete der passiven Beheizung besser darstellen.In diesem Fall lässt sich die Ecktemperatur durch Applikation der Aluminiumschicht um bis zu 5,9 K (bzw. bei t = 0,2 mm und = 500 mm um 4,4 K) anheben, da durch die wesentlich höhere Innenoberflächentemperatur von 17,6 °C im ungestörten Bereich erheblich mehr Wärmeenergie für Querleitungsvorgänge hin zur Wärmebrücke zur Verfügung steht. Die passive Beheizung von Wärmebrücken wird daher in erster Linie bei konstruktiven Wärmebrücken sinnvoll eingesetzt werden können.

2.73

2

Tabelle 2.5.3-1 Minimale Innenoberfl ächentemperaturen si,min in einer Außenecke mit innenseitig applizierter Aluminiumschicht

1 2 3 4 5 6 7

1Konstruktion und Randbedingungen

[mm]

t [mm]

2 0,1 0,2 0,5 1,0 2,0

3

ohne Aluminiumschicht → si,min = 9,1 °C

50 9,7 9,8 9,9 9,9 9,9

4 100 9,8 10,0 10,3 10,4 10,5

5 200 9,9 10,2 10,6 10,8 11,0

6 300 9,9 10,2 10,7 11,0 11,2

7 500 9,9 10,2 10,7 11,1 11,4

8 750 9,9 10,2 10,7 11,1 11,4

Wärmeleitfähigkeiten: Außenputz – = 0,87 W/(m·K); Mauerwerk – = 0,56 W/(m·K); Innen-putz – = 0,70 W/(m·K). Klimatische Randbedingungen gemäß DIN 4108-2

Tabelle 2.5.3-2 Minimale Innenoberfl ächentemperaturen si,min in einer Außenecke mit Betonstütze im Eckbereich und innenseitig applizierter Aluminiumschicht

1 2 3 4 5 6 7

1Konstruktion und Randbedingungen

[mm]

t [mm]

2 0,1 0,2 0,5 1,0 2,0

3

ohne Aluminiumschicht → si,min = 9,1 °C

50 10,8 11,1 11,4 11,4 11,4

4 100 11,3 11,8 12,4 12,6 12,7

5 200 11,5 12,2 13,1 13,6 14,0

6 300 11,5 12,3 13,4 14,0 14,5

7 500 11,5 12,3 13,5 14,3 14,9

8 750 11,5 12,3 13,5 14,3 15,0

Wärmeleitfähigkeiten: Außenputz – = 0,87 W/(m·K); Mauerwerk – = 0,13 W/(m·K); Innen-putz – = 0,70 W/(m·K). Klimatische Randbedingungen gemäß DIN 4108-2

2.74 Wärmeschutz

2

Aktive BeheizungBei der aktiven Beheizung von Wärmebrücken wird im Bereich der Wärmebrücke eine Wärmequelle in die Konstruktion eingebaut. Bei nachträglichen Sanierungsmaßnah-men können hier Heizdrähte / Heizbänder zum Einsatz kommen. Ist die Problemstel-lung bereits in der Planungsphase bekannt, so können einzelne Wasserleitungen der ohnehin notwendigen Heizungsanlage im Bereich der Wärmebrücke angeordnet wer-den. Da die Beheizung einer Wärmebrücke in der Regel nicht während der gesamten Heizperiode notwendig ist, ist zur Vermeidung von erhöhten Energieverlusten eine ausreichend genau regelbare Steuerungseinrichtung vorzusehen. Am Beispiel der be-reits in Tabelle 2.5.3-1 untersuchten Außenecke wird in Tafel 10 die Anwendung eines Heizbandes als aktive Beheizung gezeigt.

2.6 Mindestanforderungen an den Wärmeschutz im Winter

2.6.1 Bautechnische Maßnahmen für eine energiesparende Bauweise

Bereits in der Planungsphase eines Objektes kann der Energiebedarf durch die Beach-tung einiger einfacher Grundsätze verringert werden. Diese Grundsätze sind vom Prin-zip her bereits seit der ersten Ausgabe der DIN 4108 aus dem Jahr 1952 dort verankert, jedoch nach wie vor sehr aktuell. Im Einzelnen sind dies:

- Vermeidung exponierter Standorte mit ungehindertem Windangriff.- Wahl einer kompakten Bauweise (stark zergliederte Grundrisse haben einen erheblich höheren Energiebedarf als wenig zergliederte, kompakte Grundrisse)- Geeignete Ausrichtung der wesentlichen Fensterflächen zur Nutzung solarer Gewinne im Winter- Ausreichende Dämmung der Außenbauteile- Vermeidung von Wärmebrücken- Sicherstellung einer ausreichenden Luftdichtheit der Gebäudehülle- Sicherstellung eines zur Gewährleistung der Wohnbehaglichkeit hinreichenden Luftwechsels- Anordnung von Rollläden oder dicht schließenden Fensterläden- Anordnung eines Vorflures/Windfanges im Eingangsbereich- Anordnung von Wasser- und Heizleitungen möglichst in Innenbauteilen

2.6.2 Anforderungen an ein- und mehrschichtige schwere opake Massiv-bauteile

Die gemäß DIN 4108-2 [1] an ein- und mehrschichtige opake Massivbauteile mit ei-ner flächenbezogenen Masse m´ 100 kg/m2 gestellten Anforderungen sind in Tabelle 2.6.2-1 zusammengestellt.

2.75

2

Tabelle 2.6.2-1 Mindestwerte für Wärmedurchlasswiderstände von schweren Bauteilen [1]

1 2

1Wärme-

durchlass-widerstand

R[m2·K/W]

2Außenwände; Wände von Aufenthaltsräumen gegen Bodenräume, Durchfahrten, offene Hausfl ure, Garagen, Erdreich

1,2

3 Wände zwischen fremdgenutzten Räumen; Wohnungstrennwände 0,07

4

Treppenraumwände

zu Treppenräumen mit wesentlich niedrigeren Innen-temperaturen (z.B. indirekt beheizteTreppenräume); Innentemperatur i 10°C, aber Treppenraum mindestens frostfrei

0,25

5

zu Treppenräumen mit Innentemperaturen i > 10°C (z.B. Verwaltungsgebäuden, Geschäftshäusern, Unterrichtsgebäuden, Hotels, Gaststätten und Wohngebäuden)

0,07

6 Wohnungstrenndecken, Decken zwischen fremden Arbeits-räumen; Decken unter Räumen zwischen gedämmten Dachschrägen und Abseitenwänden bei ausgebauten Dachräumen

allgemein 0,35

7in zentralgeheizten Bürogebäuden

0,17

8 unterer Abschluss nicht unterkellerter Aufenthaltsräume

unmittelbar an das Erdreich grenzend bis zu einer Raumtiefe von 5m

0,90

9über einen nicht belüfteten Hohlraum an das Erdreich grenzend

0,90

10Decken unter nicht ausgebauten Dachräumen; Decken unter bekriechbaren oder noch niedrigeren Räumen; Decken unter belüfteten Räumen zwischen Dach-schrägen und Abseitenwänden bei ausgebauten Dachräumen; wärmegedämmte Dachschrägen

0,90

11 Kellerdecken; Decken gegen abgeschlossene, unbeheizte Hausfl ure u.ä. 0,90

12 Decken (auch Dächer), die Aufenthaltsräume gegen die Außenluft abgrenzen

nach unten, gegen Garagen (auch beheizte), Durchfahrten (auch verschließbare) und belüftete Kriechkeller

1,75

13nach oben, z.B. massive Dächer nach DIN 18530 [9], Dächer und Decken unter Terrassen; Umkehrdächer

1,2

2.76 Wärmeschutz

2

2.6.3 Anforderungen an leichte opake Außenbauteile, Rahmen- und Ske-lettbauarten

Für leichte opake Außenbauteile (m´ < 100 kg/m2) sowie Rahmen- und Skelettbauar-ten sind die gemäß [1] einzuhaltenden Grenzwerte der Tabelle 2.6.3-1 zu entnehmen.

Tabelle 2.6.3-1 Einzuhaltende Mindestwerte für Wärmedurchlasswiderstände von leichten Bauteilen, Rahmen- und Skelettbauarten (nach DIN 4108-2 [1])

1 2

1 Bauteil

Wärme-durchlass-widerstand

R[m2·K/W]

2leichte Außenwände sowie leichte Decken unter nicht ausgebauten Dachräumen und Dächern mit einer fl ächenbezogenen Masse m ́< 100 kg/m2 1,75

3Rahmen- und Skelettbauarten

im Gefachbereich 1,75

4 als Mittelwert 1,0

5Rolladenkästen

als Mittelwert 1,0

6 für den Deckel 0,55

7opake Ausfachungen von Fensterwänden und Fenstertüren 1)

Anteil der opaken Fläche > 50 % der gesamten Ausfachungsfl äche

1,2

8Anteil der opaken Fläche < 50 % der gesamten Ausfachungsfl äche

1,0

1) Wärmedurchgangskoeffi zient des Rahmens: Uf 2,8 W/(m2·K)

2.6.4 Anforderungen für Gebäude mit niedrigen Innentemperaturen(12°C i 19°C)

Die Werte der Tabelle 2.6.2-1 sind einzuhalten. Abweichend hiervon gilt für Bauteile nach Tabelle 2.6.2-1, Zeile 1 ein einzuhaltender Mindestwert R 0,55 (m2 W)/K.

2.6.5 Anforderungen im Bereich von Wärmebrücken

Damit Schimmelpilzbildung auf der Innenoberfläche von Bauteilen vermieden wer-den kann, darf gemäß DIN 4108-2 [1] der Temperaturfaktor fRsi an der ungünstigsten Stelle den Wert fRsi = 0,7 nicht unterschreiten. Da hierbei auch die Randbedingungen gemäß [1] anzusetzen sind, ist dies gleichbedeutend mit einer zu erzielenden Mindest-temperatur auf der Innenoberfläche des Bauteils von si = 12,6 °C. Zur Berechnung von fRsi sowie des erhöhten Wärmeverlustes im Bereich von Wärmebrücken siehe auch Abschnitt 2.5. Der Nachweis fRsi 0,7 kann gemäß [1] in Ecken von Außenbau-teilen mit gleichartigem Aufbau entfallen, wenn die einzelnen Bauteile die Anforde-rungen der Tabelle 2.6.2-1 erfüllen. Wie bereits das einfache Beispiel in Bild 2.5.2-1

2.77

2

zeigt, führt diese Bedingung jedoch nicht immer zu konservativen Ergebnissen: Mit einem Mindest-Wärmedurchlasswiderstand von 1,2 m2 K/W und Rsi = 0,25 m2 K/Wergibt sich gemäß Bild 2.5.2-1 eine Ecktemperatur von etwa 12 °C.Der Nachweis fRsi 0,7 kann gemäß [1] ebenfalls bei Wärmebrücken in Anschlüssen zwischen Bauteilen entfallen, deren konstruktive Ausführung gemäß DIN 4108, Bbl. 2 [2] erfolgt. Hierzu sei angemerkt, dass auch diese Vereinfachungen zumindest bei drei-dimensionalen Anschlusssituationen (z.B. Raumecken) nicht immer zu konservativen Ergebnissen führen. Weitere Berechnungen zur Vermeidung von Schimmelpilzbildung können notwendig sein.

2.6.6 Anforderungen an Fenster, Fenstertüren und Türen

In [1] werden keine Mindestwerte hinsichtlich des Wärmedurchlasswiderstandes fest-gelegt. Es wird lediglich vorgeschrieben, dass Fenster, Fenstertüren und Türen in Au-ßenbauteilen von beheizten Räumen mindestens mit Isolier- oder Doppelverglasung auszuführen sind. Entsprechend den diesbezüglichen Angaben in DIN V 4108-4 [4] ist also ein Wärmedurchgangskoeffizient der Verglasung Ug 3,3 W/(m2 K) einzuhalten. Dass ein solcher Wert – auch als Mindestanforderung – nicht mehr zeitgemäß und vor dem Hintergrund des Standes der Technik nicht sinnvoll ist, liegt auf der Hand. Heutige Standardverglasungen mit wärmeschutztechnischer Ausrichtung weisen einen U-Wert Ug 1,6 W/(m2 K) auf, in der Regel werden gegenwärtig Fenster mit Ug-Wer-ten der Verglasung zwischen 1,1 W/(m2 K) und 1,3 W/(m2 K) eingebaut. Bezüglich der Vermeidung von Schimmelpilzbildung sind Fenster von der Bedingung

si 12,6 °C ausgenommen. Hier wird in DIN 4108-2 [1] auf DIN EN ISO 13788 [32] verwiesen.

2.7 Energiesparender Wärmeschutz – Energieeinsparverordnung

2.7.1 Einleitung

Der Bedeutung des Wärmeschutzes (zu diesem Zeitpunkt allerdings primär aus Sicht der Tauwasservermeidung) wurde bereits 1952 durch die Einführung der DIN 4108 Rechnung getragen. Hier wurden erstmals Mindestanforderungen an den Wärmeschutz in Form von einzuhaltenden Mindest-Wärmedurchlasswiderständen festgelegt. Diese Art der Nachweisführung hat – obgleich zahlenmäßig modifiziert und dem jeweiligen Stand der Technik angepasst – bis zum heutigen Tage Bestand (siehe Abschnitt 2.6). Vor dem Hintergrund der 1. Ölpreiskrise des Jahres 1973 wurde 1976 das Gesetz zur Einsparung von Energie in Gebäuden (Energieeinspargesetz – EnEG) erlassen. Dieses bildet die Grundlage für alle nachfolgenden von der Bundesregierung erlassenen Ver-ordnungen über einen energiesparenden Wärmeschutz von Gebäuden (Wärmeschutz-verordnung – WSVO) und über energiesparende Anforderungen an heizungstechni-sche Anlagen sowie Brauchwasseranlagen (Heizanlagen-Verordnung).Im November des Jahres 1977 trat die erste WSVO in Kraft. In dieser wurden erstmals weitergehende wärmeschutztechnische Anforderungen an die Wärmedurchgangsko-effizienten der wärmeübertragenden Umfassungsflächen eines Gebäudes gestellt. Als Bezugsgröße diente der mittlere Wärmedurchgangskoeffizient km der Hüllfläche. Im

2.78 Wärmeschutz

2

Anschluss an die zweite Ölpreiskrise wurde zum einen 1980 das Energieeinsparungs-gesetz geändert und die Arbeit an einer zweiten Wärmeschutzverordnung begonnen. Diese trat zum 01.01.1984 in Kraft und brachte eine Verschärfung des Anforderungs-niveaus von etwa 20 % mit sich. Mit der dritten Wärmeschutzverordnung (Inkrafttre-ten 01.01.1995) wurde als neue Bezugsgröße der Jahresheizwärmebedarf Qh eines Gebäudes eingeführt. Das Anforderungsniveau wurde im Vergleich zur 2. WSVO um etwa 30 % angehoben. Neben der bis dahin üblichen ausschließlichen Betrachtung der Transmissionswärmeverluste wurden nun auch die Lüftungswärmeverluste sowie sola-re und interne Wärmegewinne berücksichtigt.Mit der Energieeinsparverordnung (EnEV), welche am 01.02.2002 in Kraft trat, wur-den Wärmeschutzverordnung und Heizanlagenverordnung zu einer neuen Verordnung zusammengeführt und das Anforderungsniveau erneut um etwa 25 – 30 % verschärft. In Bild 2.7.1-1 sind die beschriebenen zeitlichen Abläufe zusammengestellt. Des Wei-teren kann die zugehörige Entwicklung der Dämmschichtdicke für die wesentlichen Bauteile und am Beispiel eines Außenwandquerschnittes abgelesen werden.Obwohl die mittlerweile üblichen energiesparenden Bauweisen unbestreitbar zu einem erheblich verbesserten Wohnklima geführt haben, soll hier auch darauf hingewiesen werden, dass bereits zur Zeit der WSVO ´95 ein überwiegender Teil der erstellten Wärmeschutznachweise erwiesenermaßen fehlerhaft war. In Folge des erheblich um-fangreicheren Nachweisverfahrens der EnEV ist daher eher mit einer noch größeren Fehleranfälligkeit zu rechnen. In den nachfolgenden Abschnitten werden daher die für die Nachweisführung notwendigen wesentlichen Zusammenhänge zusammengefasst dargestellt.

Bild 2.7.1-1 Entwicklung der Anforderungen an den Heizenergiebedarf von Gebäuden und die durchschnittliche Dicke der in Außenbauteile einzubringenden Dämmstoffschicht

2.79

2

2.7.2 Geltungsbereich der EnEV

Die EnEV legt Anforderungen an den baulichen Wärmeschutz sowie die Heizungs-, raumlufttechnischen und zur Warmwasserbereitung dienenden Anlagen fest für:

- Gebäude mit normalen Innentemperaturen ( i 19°C an mehr als vier Monaten im Jahr) und- Gebäude mit niedrigen Innentemperaturen (12°C i < 19°C an mehr als vier Monaten im Jahr)

Die Anforderungen der EnEV gelten mit Ausnahme der Inbetriebnahme von Heiz-kesseln nicht für:

- Betriebsgebäude, die überwiegend zur Aufzucht oder zur Haltung von Tieren genutzt werden,- Betriebsgebäude, soweit sie nach ihrem Verwendungszweck großflächig und lang anhaltend offen gehalten werden müssen,- unterirdische Bauten,- Unterglasanlagen und Kulturräume für Aufzucht, Vermehrung und Verkauf von Pflanzen, und- Traglufthallen, Zelte und sonstige Gebäude, die dazu bestimmt sind, wiederholt aufgestellt und zerlegt zu werden.

2.7.3 Bezugsgrößen und Anforderungen für Neubauten

Als Bezugsgrößen werden in der EnEV zum einen der Jahres-Primärenergiebedarf QP und zum anderen der spezifische, auf die wärmeübertragende Umfassungsfläche bezogene Transmissionswärmeverlust HT´ eingeführt. Hinsichtlich des Jahres-Primär-energiebedarfes wird zwischen dem auf die Gebäudenutzfläche bezogenen Wert QP´und dem auf das beheizte Gebäudevolumen bezogenen Wert QP´´ unterschieden.

Jahres-HeizwärmebedarfDer Jahres-Heizwärmebedarf ist die Wärmemenge, die über ein Heizsystem zur Auf-rechterhaltung einer bestimmten mittleren Raumtemperatur in einem Gebäude oder in einer Zone eines Gebäudes bereitzustellen ist. Der Jahres-Heizwärmebedarf be-rücksichtigt als rein bauliche Kenngröße nicht die Anteile der Anlagentechnik.

Jahres-HeizenergiebedarfDer Jahres-Heizenergiebedarf ist die Energiemenge, die der Anlagentechnik des Ge-bäudes für Beheizung, Lüftung und Warmwasserbereitung zugeführt werden muss, um den Heizwärmebedarf abdecken zu können. In diesem Kennwert werden auch die Ein-flüsse der Anlagentechnik wie z.B. Verteilungsverluste erfasst.

Jahres-PrimärenergiebedarfDer Jahres-Primärenergiebedarf ist die Energiemenge, die zur Deckung des Jahres-Heizenergiebedarfs und des Warmwasserbedarfs benötigt wird, unter Berücksichti-gung der Verluste infolge vorgelagerter Prozessketten außerhalb der Systemgrenze

2.80 Wärmeschutz

2

„Gebäude“, also beispielsweise bei der Gewinnung, Umwandlung und Verteilung der jeweils eingesetzten Brennstoffe.

Welches Verfahren zur Berechnung anzuwenden ist und welche Bezugsgrößen maß-gebend sind, ist in Abhängigkeit von der Art des Gebäudes, der Innentemperatur, dem Fensteranteil und der Art der Heiztechnik in Bild 2.7.3-1 zusammengefasst dar-gestellt.Grundsätzlich werden Anforderungen an den Jahres-Primärenergiebedarf gestellt. Hierbei ist zwischen dem auf die Gebäudenutzfläche bezogenen Wert QP´´ (bei Wohngebäuden maßgebend) und dem auf das beheizte Gebäudevolumen bezogenen Wert QP´ (bei Nichtwohngebäuden maßgebend) unterschieden. Des Weiteren wird der auf die wärmeübertragende Umfassungsfläche bezogene Transmissionswärmever-lust HT´ begrenzt. Die jeweils einzuhaltenden Grenzwert sind in Tabelle 2.7.3-1 zu-sammengestellt.

Tabelle 2.7.3-1 Einzuhaltende Grenzwerte für Gebäude mit normalen Innentemperaturen beim Nachweis nach EnEV

1 2

1 Anforderungen an den Jahres-Primärenergiebedarf1)

2Wohngebäude mit fossiler Trinkwarm-wassererwärmung

QA

V Ape N

´´ , ,≤ + ⋅ ++

50 94 75 292600

100

3Wohngebäude mit elektrischer Trinkwarm-wassererwärmung

QA

Vpe

´´ , ,≤ + ⋅72 94 75 29

4 Nichtwohngebäude QA

Vpe

´ , ,≤ + ⋅9 9 24 1

5 Anforderungen an den spez. Transmissionswärmeverlust1)

6Nichtwohngebäude mit einem Fensterfl ächenanteil 30 %und Wohngebäude

HA VT

e´ ,

,≤ + ( )0 3

0 15

7Nichtwohngebäude mit einem Fensterfl ächenanteil 30 %

HA VT

e´ ,

,≤ + ( )0 35

0 24

1) Die angegebenen Beziehungen für QP´, QP´´ und HT´ gelten für Verhältnisse 0,2 m-1 A/Ve 1,05 m-1 (zur Bestimmung von A und Ve siehe Abschnitt 2.7.6). Außerhalb dieses Bereiches sind – im Sinne eines dann konstanten Anforderungsniveaus – die jeweiligen Grenzwerte bei 0,2 m-1 bzw. 1,05 m-1 einzuhalten.

2.81

2

Bild 2.7.3-1 Ablaufdiagramm zur Bestimmung des maßgebenden Berechnungsverfahrens und der einzuhaltenden Anforderungen

2.7.4 Bezugsgrößen und Anforderungen für Änderungen an bestehen-den Gebäude und Anlagen sowie für Gebäude mit geringem Volu-men (Ve 100 m3)

Werden an bestehenden Gebäuden bestimmte, in der EnEV spezifizierte bauliche Ver-änderungen an Bauteilen der wärmeübertragenden Umfassungsfläche durchgeführt

2.82 Wärmeschutz

2

(siehe Tabelle 2.7.4-1), so sind Mindestanforderungen an den Wärmedurchgangskoef-fizienten der betroffenen Bauteile gemäß Tabelle 2.7.4-2 einzuhalten. Dieselben Min-destanforderungen gelten auch für neu zu erstellende Gebäude mit geringem Volumen(Ve 100 m3). Die Anforderungen der EnEV gelten bei Veränderungen an bestehen-den Gebäuden ebenfalls als erfüllt, wenn das geänderte Gebäude insgesamt die für einen entsprechenden Neubau geltenden Maximalwerte gemäß Bild 2.7.3-1 um nicht mehr als 40 % überschreitet. Ein Nachweis ist nicht erforderlich, wenn die Änderungen weniger als 20 % der jeweiligen Bauteilfläche (bzw. bei Außenwänden weniger als 20 % der gleich orientierten Bauteilfläche) betreffen.Wird bei einem bestehenden Gebäude das beheizte Gebäudevolumen um mindestens 30 m3 erweitert, so sind für den neuen Gebäudeteil die jeweiligen Vorschriften wie für zu errichtende Gebäude einzuhalten. Erfolgt die Beheizung des neuen Gebäudeteils über die bestehende Heizungsanlage, kann in der Regel keine Ermittlung der Effizienz der alten Heizungsanlage erfolgen. In diesen Fällen ist der verschärfte, auf 76 % redu-zierte, Anforderungwert für HT´ gemäß Tab. 2.7.3-1 einzuhalten.

Tabelle 2.7.4-1 Zusammenstellung der einen Nachweis erforderlich machenden baulichen Veränderungen von Außenbauteilen

1 2

1 Bauteil Maßnahmen

2

Auße

nwän

de

a) erstmaliger Einbau oder Ersatzb) Anbringen einer Bekleidung in Form von Platten oder plattenartigen Bauteilen oder Verschalungen sowie Mauerwerks-Vorsatzschalenc) Aufbringen von Bekleidungen oder Verschalungen auf der Innenseited) Einbau von Dämmschichten (Bei einer Kerndämmung gilt der Nachweis bei vollständiger Ausfüllung des Hohlraumes als erfüllt)e) Erneuerung des Außenputzes bei Wänden mit einem Wärmedurchgangs- koeffi zienten größer als 0,9 W/(m2·K)

Anmerkung: Eine „Putzreparatur“ mit nachfolgendem Neuanstrich fällt nicht unter diese Regelung.f) Einbau neuer Ausfachungen in Fachwerkwände

3

Fens

ter,

Fens

tertü

ren

und

Dach

fl äch

enfe

nste

r a) erstmaliger Einbau oder Ersatzb) Einbau zusätzlicher Vor- oder Innenfenster (siehe auch EnEV, Anhang 3, Nr. 2)c) Ersatz der VerglasungSchaufenster und Türanlagen aus Glas sind ausgenommen. Werden Sonderverglasungen eingebaut oder vorhandene Verglasungen gegen Sonderverglasungen ausgetauscht, so gelten gesonderte Anforderungen hinsichtlich des U-Wertes (siehe Tabelle 2.7.4-2).Als Sonderverglasungen gelten:- Schallschutzverglasungen mit einem Schalldämmmaß der Verglasung von Rw,R = 40 dB oder vergleichbare Ausführung- Isoliergläser mit Durchschuss-, Durchbruch- oder Sprengwirkungshemmung- Isoliergläser als Brandschutzglas mit einer Einzelelementdicke von mindestens 18 mm oder vergleichbare Ausführung


2.83

2

Tabelle 2.7.4-1 Einen Nachweis erforderlich machende bauliche Veränderungen von Außen-bauteilen (Fortsetzung)

1 2

Bauteil Maßnahmen

4

Auße

n-tü

ren

a) Erneuerung

5

Deck

en u

nter

nich

t aus

geba

uten

Dac

hräu

men

;De

cken

, Wän

de u

nd D

achs

chrä

gen

behe

izter

Räu

me g

egen

Auß

enlu

ft

a) erstmaliger Einbau oder Ersatzb) Ersatz oder neuer Aufbau der Dachhaut bzw. außenseitiger Bekleidungen oder Verschalungenc) Aufbringen oder Erneuern von Bekleidungen oder Verschalungen auf der Innenseited) Einbau von Dämmschichtene) Einbau zusätzlicher Bekleidungen oder Dämmschichten an Wänden zum unbeheizten DachraumIst die mögliche Einbaudicke einer Dämmschicht als Zwischensparrendämmung durch eine innenseitige Bekleidung oder die Sparrenhöhe begrenzt, so gilt der Nachweis mit Einbringen der nach den Regeln der Technik größtmöglichen Dämmschichtdicke als erfüllt.

6

Flach

däch

er

a) erstmaliger Einbau oder Ersatzb) Ersatz oder neuer Aufbau der Dachhaut bzw. außenseitiger Bekleidungen oder Verschalungenc) Aufbringen oder Erneuern von Bekleidungen oder Verschalungen auf der Innenseited) Einbau von Dämmschichten

7

Wän

de u

nd D

ecke

n ge

gen

unbe

heizt

e Rä

ume u

nd g

egen

Erd

reich

a) erstmaliger Einbau oder Ersatzb) Ersatz oder Erneuerung außenseitiger Bekleidungen oder Verschalungen, Feuchtigkeitssperren oder Drainagenc) Aufbringen oder Erneuern von Bekleidungen oder Verschalungen auf der Innenseite von Wändend) Aufbau oder Erneuerung des Fußbodenaufbaus auf der beheizten Seite

(der Nachweis gilt bei Ausnutzung der ohne eine Anpassung der Türhöhen größtmöglichen Dämmschichtdicke mit = 0,04 W/(m·K) als erfüllt)e) Anbringen von Deckenbekleidungen auf der Kaltseitef) Einbau von Dämmschichten

8

Vorh

ang-

fass

aden

a) erstmaliger Einbau oder Ersatzb) Ersatz der Füllungen (Verglasung oder Paneele)Werden Sonderverglasungen gemäß Zeile 2 verwendet, so sind die Anforderungen gemäß Tab. 2.7.4-2, Zl. 12 einzuhalten.

2.84 Wärmeschutz

2

Tabelle 2.7.4-2 Einzuhaltende Maximalwerte der Wärmedurchgangskoeffi zienten bei bauli-chen Veränderungen an Außenbauteilen bestehender Gebäude gemäß Tabelle 2.7.4-1 und für Gebäude mit geringem Volumen (Ve 100 m3).

1 2

1

BauteilMaßnahme nach Tabelle 2.7.4-1

maximaler Wärmedurchgangskoeffi zientUmax

1) [W/(m2·K)] für

2Gebäude mit

normalen Innentemp.Gebäude mit

niedrigen Innentemp.

3 Außenwändeallgemein 0,45 0,75

Zl. 2, Nr. b), d) und e) 0,35 0,75

4 Außen liegenden Fenster, Fenstertüren und Dachfl ächenfenster

Zl. 3, Nr. a) und b) 1,7 2) 2,8 2)

5 Zl. 3, Nr. c) 1,5 3) keine Anforderung

6wie Zeilen 4 und 5, jedoch mit Sonderverglasung

Zl. 3, Nr. a) und b) 2,0 2) 2,8 2)

Zl. 3, Nr. c) 1,6 3) keine Anforderung

7

Decken unter nicht ausgebauten Dachräumen;Decken, Wände und Dachschrägen beheizter Räume gegen Außenluft

allgemein 0,30 0,40

8 Flachdächer allgemein 0,25 0,40

9 Wände und Decken gegen unbeheizte Räume und gegen Erdreich

Zl. 7, Nr. a), c), d) und f)

0,50 keine Anforderung

10 Zl. 7, Nr. b) und e) 0,40 keine Anforderung

11 Vorhangfassaden allgemein 1,9 4) 3,0 4)

12wie Zeile 11, jedoch mit Sonderverglasung

allgemein 2,3 4) 3,0 4)

1) Wärmedurchgangskoeffi zient des Bauteils unter Berücksichtigung der neuen und der vorhandenen Bauteilschichten; für die Berechnung opaker Bauteile ist DIN EN ISO 6946 [23] zu verwenden

2) Wärmedurchgangskoeffi zient des Fensters; er ist technischen Produkt-Spezifi kationen zu entnehmen oder nach DIN EN ISO 10077-1 [26] zu ermitteln

3) Wärmedurchgangskoeffi zient der Verglasung; er ist technischen Produkt-Spezifi kationen zu entnehmen oder nach DIN EN 673 [11] zu ermitteln

4) Wärmedurchgangskoeffi zient der Vorhangfassade; er ist nach den anerkannten Regeln der Technik zu ermitteln

2.85

2

2.7.5 Struktur der Nachweisverfahren für Neubauten

Welches Bemessungsverfahren anzuwenden ist, wurde bereits in Abschnitt 2.7.3 dar-gestellt. Die Struktur der Nachweisführung der einzelnen Verfahren wird hier durch Ablaufdiagramme aufgezeigt.

Verfahren für Gebäude mit niedrigen Innentemperaturen (EnEV, Anhang 2, Nr. 2)

Bild 2.7.5-1 Struktur des EnEV-Nachweises für Gebäude mit niedrigen Innentemperaturen

Vereinfachtes Verfahren für Wohngebäude mit einen Fensterfl ächenanteil< 30 % (Periodenbilanzverfahren)(EnEV, Anhang 1, Nr. 3)

siehe Bild 2.7.5-2

Detailliertes Verfahren (Monatsbilanzverfahren)(EnEV, Anhang 1, Nr. 2)

siehe Bild 2.7.5-3

2.86 Wärmeschutz

2

Bild 2.7.5-2 Struktur des EnEV-Nachweises nach dem vereinfachten Verfahren für Wohnge-bäude mit normalen Innentemperaturen und einem Fensterfl ächenanteil < 30 %

2.87

2

Bild 2.7.5-3 Struktur des EnEV-Nachweises nach dem detaillierten Verfahren für Gebäude mit normalen Innentemperaturen

2.88 Wärmeschutz

2

2.7.6 Ermittlung der Eingangsgrößen

Wärmeübertragende Umfassungsfl äche ADie wärmeübertragende Umfassungsfläche eines Gebäudes (Hüllfläche) umschließt alle Räume, die direkt oder indirekt durch Raumverbund (z.B. über Flure bzw. Dielen) beheizt werden. Andere Räume, für die bestimmungsgemäß keine Beheizung vorge-sehen ist, liegen außerhalb der Hüllfläche. Für die Berechnung der Anteile der wär-meübertragenden Umfassungsfläche ist gemäß EnEV der Fall „Außenabmessungen“ gemäß Anhang B in DIN EN ISO 13 789 [33] maßgebend. Im Falle außenluftberührter Bauteile bedeutet dies, dass immer das Außenmaß als Bezugsgröße zur Berechnung verwendet wird. Bei erdberührten Bauteilen wird in [33] weiter auf DIN EN ISO 13 770 [30] verwiesen. Aus [30] kann die Lage der Systemgrenze für erdberührte Bauteile bzw. den unteren Gebäudeabschluss somit wie folgt abgeleitet werden:

- Systemgrenze in Höhe der raumseitigen Bodenplattenoberfläche (Oberkante Rohdecke): bei Bodenplatten auf Erdreich, aufgeständerten Bodenplatten (z.B. bei Gebäuden mit Kriechkeller) und unbeheizten Kellergeschossen- Systemgrenze außenmaßbezogen (also z.B. außerhalb einer Perimeterdämmung und unterhalb der Bodenplatte): bei beheizten Kellergeschossen

Die Lage der Systemgrenzen wird in Bild 2.7.6-1 anhand eines Beispielgebäudes ver-deutlicht.

Anmerkung der Verfasser:Die Lage der Systemgrenze am unteren Gebäudeabschluss eines beheizten Kellergeschosses wird teilweise kontrovers diskutiert. Strittig ist, ob die Systemgrenze auch hier in Höhe der raumseitigen Bodenplattenoberfläche zu legen ist oder ob, wie oben beschrieben, außen-maßbezogen zu rechnen ist.

Für die nachfolgende Bemessung sind folgende Teilflächen – so sie im jeweiligen An-wendungsfall vorliegen – getrennt zu bestimmen:

- Außenwandfläche – AAW- Fensterfläche, unterteilt nach der Orientierungsrichtung j – AW,j- Dachfläche als Systemgrenze bei beheiztem Dachraum – AD- Oberste Geschossdecke als Systemgrenze bei unbeheiztem Dachraum – AD- Fläche von Wänden und Decken gegen Abseiten (Drempel) – Au- Fläche von Wänden und Decken gegen unbeheizte Räume – Au- Fläche von Wänden und Decken gegen unbeheizte Glasvorbauten – Au- Fläche von Wänden und Decken gegen niedrig beheizte Räume – Anb- Fläche der Kellerdecke zum unbeheiztem Keller – AG- Fläche der Bodenplatte gegen Erdreich – AG (auch: Abf)- Fläche der Wände im beheizten Keller gegen Erdreich – AG (auch: Abw)

Hierbei sind für gleiche Bauteile mit unterschiedlichem Aufbau (z.B. wenn sowohl Au-ßenwandflächen mit WDVS als auch mit Klinkerschale vorliegen) die Flächen getrennt zu ermitteln. Wird das vereinfachte Verfahren gemäß Bild 2.7.5-1 angewendet, so kann die Fläche AG des unteren Gebäudeabschlusses zusammengefasst berechnet werden.

2.89

2

Bild 2.7.6-1 Lage der Systemgrenzen beim Nachweis nach EnEV

Zur Berücksichtigung von Rollladenkästen beim wärmeschutztechnischen Nachweis stellt [1] zwei Möglichkeiten zur Auswahl: Entweder sie werden als flächige Bautei-le mit ihrem U-Wert und ihrer Fläche berücksichtigt (Bild 2.7.6-2a) oder sie werden „übermessen“, d.h. ihre Fläche wird einem der umliegenden Regelbauteile zugeschla-gen. In diesem Fall wird die Wandfläche bei Einbau- und Aufsatzkästen bis zur Un-terkante des Rollladenkastens (Bild 2.7.6-2b) und bei Vorsatzkästen bis zur lichten Fensteröffnung (Bild 2.7.6-2c) angenommen. Die Wärmebrückenwirkung im Bereich des Rollladenkastens ist, wenn der Kasten übermessen wird, durch einen pauschalen Zuschlag UWB oder mittels -Wert zu berücksichtigen.

2.90 Wärmeschutz

2

Bild 2.7.6-2 Flächendefi nitionen für wärmeschutztechnische Nachweise bei Rollladenkästen (nach DIN 4108-2 [1]) a) Flächendefi nition bei Berücksichtigung mit eigenem U-Wert und eigener Fläche b) Flächendefi nition beim Übermessen bei Einbau- und Aufsatzkästen c) b) Flächendefi nition beim Übermessen bei Vorsatzkästen

Bruttovolumen VeDas Bruttovolumen (auch: „beheiztes Volumen“) ergibt sich als der Rauminhalt, der von der wärmeübertragenden Umfassungsfläche A umschlossen wird.

Wärmedurchgangskoeffi zienten UDie Berechnung der Wärmedurchgangskoeffizienten der Bauteile der Gebäudehülle erfolgt wie in Abschnitt 2.2.11 (für opake Bauteile) bzw. Abschnitt 2.2.12 (für Fenster) beschrieben.

2.91

2

2.7.7 Tabellen zur Ermittlung der Wärmeverluste und -gewinne

Transmissionswärmeverlust HT

Tabelle 2.7.7-1 → Berechnung von HTTabelle 2.7.7-2 → Temperaturkorrekturfaktoren FxiTabelle 2.7.7-3 → Wärmeverluste HT,FH über Bauteile mit Flächenheizungen

Lüftungswärmeverlust HV

Tabelle 2.7.7-4 → Berechnung von HV

Solare Wärmegewinne Qs

Tabelle 2.7.7-5 → Berechnung von QsTabelle 2.7.7-6 → solarer Wärmestrom über transparente Bauteile s,MTabelle 2.7.7-7 → Strahlungsintensitäten und Außentemperaturen für das Referenzklima DeutschlandTafel 11 → Einteilung von Deutschland in KlimazonenTabelle 2.7.7-8 → solarer Wärmestrom über unbeheizte Glasvorbauten s,Gvb,MTabelle 2.7.7-9 → Strahlungsabsorptionsgrade verschiedener OberflächenTabelle 2.7.7-10 → solarer Wärmestrom über opake Bauteile s,op,MTabelle 2.7.7-11 → solarer Wärmestrom über opake Bauteile mit transparenter Wärmedämmung s,TWD,M

Interne Wärmegewinne Qi

Tabelle 2.7.7-12 → Berechnung von Qi

2.92 Wärmeschutz

2

Tabelle 2.7.7-1 Berechnung des Transmissionsverlustes HT nach dem vereinfachten und dem detaillierten Verfahren

1 2

vereinfachtes Verfahren(Periodenbilanzverfahren)

detailliertes Verfahren(Monatsbilanzverfahren)

H A U F A WKT i i xi= ⋅ ⋅( ) + ⋅ ⎡

⎣⎢⎤⎦⎥

∑ 0 05,

mit:A i Fläche des Bauteils i [m2]Ui Wärmedurchgangskoeffi zient des Bauteils i [W/(m2·K)]Fxi Temperatur-Korrekturfaktor gemäß Tabelle 2.7.7-2 [-]A wärmeübertragende Gebäudehüllfl äche [m2]

vereinfachter Ansatz mit Temp.-Korrekturfaktoren:

H A U H L H H WKT i i u s WB T FH= ⋅( ) + + + + ⎡

⎣⎢⎤⎦⎥

∑ ,

mit:( )⋅∑ i iA U spez. Transmissionswärmeverlust

über Bauteile gegen Außenluft Hu spez. Transmissionswärme- verlust über nicht oder niedrig beheizte Räume H A U Fu i i xi= ⋅ ⋅( )∑Ls thermischer Leitwert zwischen beheiztem Raum und Erdreich L A U Fs i i G i= ⋅ ⋅( )∑ ,

1)

Fx, FG → siehe Tabelle 2.7.7-2HWB spez. Wärmeverlust an Wärmebrücken a) HWB = 0,10·A (allgemein) b) HWB = 0,05·A (Details nach DIN 4108 Bbl. 2) c) HWB = ( i · i ) (bei genauer Berechnung)

HT,FH spez. Wärmeverlust über Bauteile mit Flächenheizungen [W/K] (Berechnung gemäß Tab. 2.7.7-3)detailliertes Berechnungsverfahren:

H L L H H WKT D S u T FH= + + + ⎡

⎣⎢⎤⎦⎥,

mit:LD thermischer Leitwert zwischen beheiztem Raum und außen [W/K]

L A UD i i i i= ⋅( ) + ⋅( )∑∑Ls → siehe Abschnitt 2.8Hu → H b A Uu i i i i= ⋅ ⋅( ) + ⋅( )⎡⎣ ⎤⎦∑∑

b H

H Hue

iu ue=

+; Faktor gemäß [33]

1) Die Verwendung der Temperatur-Korrekturfaktoren FG gilt als Vereinfachung für den EnEV- Nachweis. Genauere Werte können gemäß [5], Anhang E bzw. [30] berechnet werden (siehe auch Abschnitt 2.8)

2.93

2

Tabelle 2.7.7-2 Temperatur-Korrekturfaktoren Fxi5) gemäß [5]

1 2 3 4

1 Wärmestrom nach außen über vereinfachtes Verf. detailliertes Verf.

2 Außenwand, Fenster, Decke über Außenluft Fe 1,03 Dach (als Systemgrenze) FD 1,0

4Oberste Geschossdecke(Dach nicht ausgebaut)

FD 0,8

5 Wände und Decken gegen Abseiten Fu 0,8

6Wände und Decken gegen unbeheizteRäume

Fu 0,5

7Wände und Decken gegen niedrigbeheizte Räume

Fnb - 0,35

8

Wände und Decken gegen unbeheizteGlasvorbauten mit einer Verglasung als:- Einscheibenverglasung- Zweischeibenverglasung- Wärmeschutzverglasung

Fu ---

0,80,70,5

9 Unterer Gebäudeabschluss FG 0,6 siehe Zeile 15 ff.

10 Temperatur-Korrekturfaktoren für Bauteile gegen Erdreich im detaillierten Verfahren:

11 B ́[m] 1)

12 < 5 5 bis 10 > 1013 Rf bzw. Rw

2) Rf bzw. Rw2) Rf bzw. Rw

2)

14 1 > 1 1 > 1 1 > 115 Fußboden des beheizten Kellers FG = Fbf 0,30 0,45 0,25 0,40 0,20 0,3516 Wand des beheizten Kellers FG = Fbw 0,40 0,60 0,40 0,60 0,40 0,60

17

Fußboden3) auf dem Erdreich- ohne Randdämmung4)

- mit Randdämmung (5m breit, waagerecht)- mit Randdämmung (2m tief, senkrecht)

FG = Fbf

0,450,300,25

0,600,300,25

0,400,250,20

0,500,250,20

0,250,200,15

0,350,200,15

18

Kellerdecke und Kellerinnenwand zumunbeheizten Keller- mit Perimeterdämmung- ohne Perimeterdämmung

FG 0,550,70

0,550,70

0,500,65

0,500,65

0,450,55

0,450,55

19 Aufgeständerter Fußboden FG 0,9020 Bodenplatte von niedrig beheizten Räumen FG 0,20 0,55 0,15 0,50 0,10 0,35

1) B´=AG/(0,5·P); P exponierter Umfang der Bodenfl äche; zu B´ und P siehe auch Tab. 2.8.1-12) Rf, Rw Wärmedurchlasswiderstand von Bodenplatte (fl oor) oder Kellerwand (wall)3) Bei fl ießendem Grundwasser erhöhen sich die Temperatur-Korrekturfaktoren um 15 %4) Bei einem Wärmedurchlasswiderstand der Randdämmung > 2 (m2·K)/W; Bodenplatte

ungedämmt5) Die Werte (außer Zeilen 7 bis 9 und 15 bis 17) gelten analog auch für Flächen niedrig beheizter

Räume

2.94 Wärmeschutz

2

Tabelle 2.7.7-3 Berechnung des spezifi schen Wärmeverlustes HT,FH über Bauteile mit Flächenheizungen1)

1 2

1 Bauteilspez. Wärmeverlust

[W/K]

2 Bauteile, die an Außenluft grenzen H R

RH R

UR

HT FHi

e

i

i

, = ⋅ ⋅ =−

⋅ ⋅0

0

01

3 Bauteile, die an Erdreich grenzenH R

AL

RHT FH

i

h

si

, =−

⋅ ⋅0

4 Bauteile, die an unbeheizte Räume grenzenH R

b UR

HT FHi

i

, =

⋅−

⋅ ⋅10

0

5

Erläuterungen:Ri Wärmedurchgangswiderstand des Teils der Gebäudehülle zwischen der heizenden Fläche und der Innenluft (einschließlich Rsi)Re Wärmedurchgangswiderstand des Teils der Gebäudehülle zwischen der heizenden Fläche und der Außenluft (einschließlich Rse)U0 Wärmedurchgangskoeffi zient des Bauteils (ohne Berücksichtigung der Heizung)H0 spez. Wärmeverlust des durch die Flächenheizung beheizten Raumes bzw. Gebäudebereiches (ohne Berücksichtigung der Heizung)

Anteil des Wärmebedarfs des Raumes bzw. des Gebäudebereiches, der durchschnittlich durch die Flächenheizung gedeckt wird ( = 1, wenn keine genaueren Angaben vorliegen)2)

Ah die Fläche der FlächenheizungLs der Transmissionswärmeverlustkoeffi zient zum Erdreich nach [33], siehe auch Abschnitt 2.8b Korrekturfaktor gemäß [33]

1) Beim öffentlich-rechtlichen Nachweis nach EnEV kann HT,FH unberücksichtigt bleiben, wenn eine Wärmedämmung mit d 8 cm ( 0,04 W/(m K) oder ein Wärmedurchlasswiderstand

R 2,0 (m2·K)/W) zwischen der Heizfl äche und den außen liegenden konstruktiven Bauteilen vorhanden ist.

2) Die Abschätzung mit = 1 (100 % Deckungsanteil) ist nur dann richtig, wenn der betrachtete Raum vollständig über die im Außenbauteil gelegene Flächenheizung beheizt wird. Werden, wie allgemein üblich, zusammenhängende Gebäudezonen gemeinsam beheizt und/oder werden für die Beheizung mehrere Heizsysteme eingesetzt, dann sollte - entsprechend dem tatsächlichen Deckungsanteil - ein Wert < 1 abgeschätzt werden.

2.95

2

Tabelle 2.7.7-4 Berechnung des Lüftungswärmeverlustes Hv nach dem vereinfachten und dem detaillierten Verfahren

1 2



für Gebäude mit Luftdichtheitsprüfung:H Vv e= ⋅0 163,

für Gebäude ohne Luftdichtheitsprüfung:H Vv e= ⋅0 190,

Luftdichtheitsprüfungen sind nach [20] durch-zuführen (i.d.R. „Blower-Door-Test“).

Die Luftwechselrate n50 bei einer Druckdifferenz von 50 Pa zwischen Innen und Außen darf dabei die folgenden Werte nicht überschreiten:n50 = 3 h-1 bei Gebäuden ohne raumlufttechnische Anlagenn50 = 1,5 h-1 bei Gebäuden mit raumlufttechnischen Anlagen

H n V cv L pL= ⋅ ⋅ ⋅

mit:n Luftwechselrate bei freier Lüftung: n = 0,7 h-1 für Gebäude ohne Luftdichtheitsprüfung n = 0,6 h-1 für Gebäude mit Luftdichtheitsprüfung

Luftwechselrate bei maschineller Lüftung: n = nA·(1- V)+nx nA Anlagenluftwechselrate nach [6] (= 0,4 h-1) V Nutzungsfaktor des Abluft-/Zuluft-Wärmetauscher- systems nach [6], dort als WRG bezeichnet (Herstellerangabe, vereinfacht kann WRG gemäß [6] zu 0,6 bei Geräten mit einem Wärmerückgewin- nungsgrad (WRG) größer 60 % und zu 0,8 bei Geräten mit einem WRG größer 80 % angesetzt werden) nx zus. Luftwechselrate infolge Undichtheiten und Fenster- öffnungen; nx = 0,2 h-1, wenn keine genaueren Angaben vorliegen1)

V Luftvolumen (auch: Netto-Volumen)V = 0,8·Ve allgemeinV = 0,76·Ve bei Gebäuden mit bis zu

3 Vollgeschossen

L·cpL wirksame Wärmespeicherfähigkeit der Luft (= 0,34 Wh/(m3·K))

1) Beim öffentlich-rechtlichen Nachweis nach EnEV gilt:nx = 0,2 h-1 für Zu- und Abluftanlagen; nx = 0,15 h-1 für Abluftanlagen

2.96 Wärmeschutz

2

Tabelle 2.7.7-5 Berechnung der solaren Wärmegewinne nach dem vereinfachten (Qs) und dem detaillierten (Qs,M) Verfahren

1 2



Q I g As s j HP i i ji

n

j

m= ⋅ ⋅ ⋅

⎛

⎝⎜

⎞

⎠⎟⊥

==∑∑ , , , ,,0 56711

1)

mit:j Orientierungi BauteilI s,j,HP solare Einstrahlung in der Heiz periode - für senkrechte Fensterfl ächen und Dachfl ächenfenster mit Neigungen 30 °:

- für Dachfl ächenfenster mit Neigungen < 30°: I s,j,HP = 225 kWh/(m2 a)

g ,i Gesamtenergiedurchlassgrad bei senkrechtem Strahlungseinfall (nach Herstellerangabe z.B. gemäß Abschnitt 1.6, Anhalts- werte sind in [5], Tab. 6 gegeben)A i,j Fensterfl äche (Rohbau- Öffnungsmaße)

Q ts M M s M s Gvb M

s op M s TWD M

, , , ,

, , , ,

,= ⋅ ⋅ ( +

+ + )0 024

mit:0,024 Umrechnung von [W·d] in [kWh] 0,024 kWh = 1 W·dtm Zahl der Tage eines Monats

s,M mittlerer monatl. solarer Wärme- strom durch transparente Bauteile (gemäß Tabelle 2.7.7-6)

s,Gvb,M mittlerer monatl. solarer Wärmestrom über unbeheizte Glasvorbauten (gemäß Tabelle 2.7.7-8)

s,op,M mittlerer monatl. solarer Wärme- strom über opake Bauteile (gemäß Tabelle 2.7.7-10) Solare Wärmegewinne über opake Bauteile brauchen im Nachweis nach EnEV nicht berücksichtigt zu werden

s,TWD,M mittlerer monatl. solarer Wärmestrom über Bauteile mit transparenter Wärmedämmung (gemäß Tabelle 2.7.7-11)

1) Der Wert 0,567 ergibt sich als Standardwert aus Fs Fc FF Fw = 0,9 1,0 0,7 0,9 = 0,567. Weitere Informationen hierzu enthält Tabelle 2.7.7-6

2.97

2

Tabelle 2.7.7-6 Berechnung des mittleren monatlichen solaren Wärmestroms s,M über transparente Bauteile

1

1

mittlerer monatl. solarer Wärmestrom über transparente Bauteile

s M s M j S C F w i i ji

n

j

mI F F F F g A, , , , ,= ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅

⎛

⎝⎜

⎞

⎠⎟⊥

==∑∑11

2

Erläuterungen:j Orientierungi BauteilI s,M,j mittlere monatl. Strahlungsintensität (gemäß Tabelle 2.7.7-7) Anmerkung: Für die Bestimmung von Is,M,j ist beim EnEV-Nachweis das Refe- renzklima „Deutschland“ maßgebend. Eine genauere Berechnung anhand der 15 Klimazonen (siehe Tafel 11) ist bei EnEV-Berechnungen nicht zulässig.Fs Abminderungsfaktor für eine evtl. vorhandene Verschattung (Fs = 0,9 für übliche Anwendungsfälle). Eine genauere Berechnung kann wie folgt erfolgen: Fs = F0 · F f · Fh

45° nördlicher Breite 55° nördlicher BreiteSüd Ost/West Nord Süd Ost/West Nord

Teilbeschattungsfaktor F0 bei horizontalen Überhängen für versch. Überhangwinkel0° (kein Überhang) 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,0030° 0,90 0,89 0,91 0,93 0,91 0,9145° 0,74 0,76 0,80 0,80 0,79 0,8060° 0,50 0,58 0,66 0,60 0,61 0,65Teilbeschattungsfaktor F f bei seitl. Abschattungsfl ächen für versch. Überhangwinkel0° (kein Überhang) 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,0030° 0,94 0,92 1,00 0,94 0,91 0,9945° 0,84 0,84 1,00 0,86 0,83 0,9960° 0,72 0,75 1,00 0,74 0,75 0,99Teilbeschattungsfaktor Fh bei Verbauung für versch. Horizontwinkel0° (keine Verbauung) 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,0010° 0,97 0,95 1,00 0,94 0,92 0,9920° 0,85 0,82 0,98 0,68 0,75 0,9530° 0,62 0,70 0,94 0,49 0,62 0,9240° 0,46 0,61 0,90 0,40 0,56 0,89

Fc Abminderungsfaktor für Sonnenschutzvorrichtungen. (Nur zu berücksichtigen, wenn perm. Sonnenschutz unabh. von der Sonneneinstrahlung in Betrieb ist)FF Abminderungsfaktor für den Rahmenanteil (FF = 0,7, wenn keine genaueren Werte bekannt sind)Fw Abminderungsfaktor infolge nicht senkrechten Strahlungseinfalls (Fw = 0,9)g ,i Gesamtenergiedurchlassgrad bei senkrechtem Strahlungseinfall (nach Herstellerangabe, Anhaltswerte sind in [5], Tab. 6 gegeben)A i,j Fensterfläche (Rohbau-Öffnungsmaße)

2.98 Wärmeschutz

2

Tabelle 2.7.7-7 Mitllere Strahlungsintensitäten Is,M bzw. Is,HP und mittlere Außentempera-turen e für das Referenzklima Deutschland [5]

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

1 Strahlungsangebot

2Monatliche Mittelwerte I s,M

[W/m²]

Jahr

esw

ert

[kW

h/m

²]W

ert f

ür d

ie

Heizp

erio

de

I s,H

P[k

Wh/

m²]

3

Orien

tieru

ng

Neig

ung Monat

4 Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov DezJanbis Dez

OktbisMrz

5 Hor. 0 33 52 82 190 211 256 255 179 135 75 39 22 1120 225

6 Süd

30 51 67 99 210 213 250 252 186 157 93 55 31 1216 29545 57 71 101 205 200 231 235 178 157 97 59 34 1187 31060 60 71 98 190 179 203 208 162 150 95 60 35 1104 31090 56 61 80 137 119 130 135 112 115 81 54 33 810 270

7Süd-Ost

30 45 62 93 203 211 248 251 183 149 87 49 28 1177 27045 49 64 92 198 200 232 236 175 148 88 51 30 1142 27560 49 62 88 185 182 208 213 161 140 85 51 30 1063 27090 44 52 70 140 132 146 153 120 109 69 44 26 809 225

8Süd-West

30 45 62 93 203 211 248 251 183 149 87 49 28 1177 27045 49 64 92 198 200 232 236 175 148 88 51 30 1142 27560 49 62 88 185 182 208 213 161 140 85 51 30 1063 27090 44 52 70 140 132 146 153 120 109 69 44 26 809 225

9 Ost

30 33 51 78 181 199 238 240 170 129 72 38 21 1062 22045 32 49 74 172 187 221 224 160 123 69 37 20 1002 21060 30 46 68 160 171 201 205 148 114 65 35 19 923 19690 25 37 53 125 131 150 156 115 90 51 28 15 713 155

10 West

30 33 51 78 181 199 238 240 170 129 72 38 21 1062 22045 32 49 74 172 187 221 224 160 123 69 37 20 1002 21060 30 46 68 160 171 201 205 148 114 65 35 19 923 19590 25 37 53 125 131 150 156 115 90 51 28 15 713 155

11Nord-West

30 22 39 63 151 180 222 221 150 105 57 28 16 918 17045 20 35 56 132 158 194 194 133 91 51 26 14 808 15060 18 32 49 116 139 168 170 118 81 46 23 13 711 13590 14 25 38 89 105 124 128 90 62 35 18 10 541 105

12Nord-Ost

30 22 39 63 151 180 222 221 150 105 57 28 16 918 17045 20 35 56 132 158 194 194 133 91 51 26 14 808 15060 18 32 49 116 139 168 170 118 81 46 23 13 711 13590 14 25 38 89 105 124 128 90 62 35 18 10 541 105

13 Nord

30 20 34 54 137 173 217 214 142 90 49 26 15 857 15045 19 32 47 101 143 184 180 115 66 45 24 14 710 13560 17 29 44 79 109 143 139 90 59 41 22 13 575 12590 14 23 34 64 81 99 100 70 48 33 18 10 433 100

14 Temp. [°C] -1,3 0,6 4,1 9,5 12,9 15,7 18,0 18,3 14,4 9,1 4,7 1,3 8,9 3,3

2.99

2

Tabelle 2.7.7-8 Berechnung des mittleren monatlichen solaren Wärmestroms s,GVB,M über unbeheizte Glasvorbauten

1

1

mittlerer monatlicher solarer Wärmestrom über unbeheizte Glasvorbautens Gvb M sd si, , = +

mit:

sd p M S Ce Fe e CW FW W W sp ppI F F F g F F g A A

U= ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅⊥ ⊥, , ,, ,0 9 0 9

UUpe

⎛

⎝⎜⎜

⎞

⎠⎟⎟

si u S Ce Fe e si M si ii

p M spF F F F g I A I A= −( ) ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅( ) − ⋅ ⋅⊥ ∑1 0 9, , , , ppp

pe

UU

⋅⎛

⎝⎜⎜

⎞

⎠⎟⎟

Mit den unten und in Tabelle 2.7.7-6 genannten Vereinfachungen ergibt sich für übliche Einbausituationen ohne Verschattung und ohne permanente Sonnenschutzvorrichtung:

sd p M e W W sp p p seI g g A A U R= ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ ⋅( )⊥ ⊥, , ,, ,0 567 0 63

si e si M ii

p M sp p p seg I A I A U R= ⋅ ⋅ ⋅ ⋅( ) − ⋅ ⋅ ⋅ ⋅⎛

⎝⎜

⎞

⎠⎟⊥ ∑0 284 0 8, ,, , ,

2

Erläuterungen:i BauteilIp,M mittlere monatliche Strahlungsintensität auf die absorbierende Oberfl äche der opaken Trennwand zwischen beheiztem Raum und GlasvorbauFS Abminderungsfaktor infolge Verschattung (siehe Tabelle 2.7.7-6)FCe(W) Abminderungsfaktor für Sonnenschutzvorrichtungen an den Fenstern des Glasvorbaus (Index e) und der Trennwand (Index W) (siehe Tabelle 2.7.7-6)FFe(W) Abminderungsfaktor für den Rahmenanteil der Fenster des Glasvorbaus (Index e) und der Trennwand (Index W) (siehe Tabelle 2.7.7-6)ge(W), Gesamtenergiedurchlassgrad der Verglasung der Fenster des Glasvorbaus (Index e) und der Trennwand (Index W) bei senkrechtem Strahlungseinfall (z.B. gemäß Abschnitt 1.6, Anhaltswerte sind in [5], Tab. 6 gegeben)AW Fläche (Rohbau-Öffnungsmaße) der Fenster in der Trennwand

sp mittlerer solarer Absorptionsgrad der Strahlung aufnehmenden Flächen der Trennwand (typische Werte für sp sind Tabelle 2.7.7-9 zu entnehmen)Ap Fläche der opaken Teile der Trennwand Up Wärmedurchgangskoeffi zient der opaken Fläche der TrennwandUpe Wärmedurchgangskoeffi zient zwischen der absorbierenden Oberfl äche der Trennwand und dem unbeh. Glasvorbau (i.d.R. gilt: Upe = 1/Rse)Fu Temperatur-Korrekturfaktor gegen unbeheizte Räume (siehe Tabelle 2.7.7-2) (alternativ kann auch der gemäß [33] berechnete Faktor b verwendet werden)Isi,M mittlere monatliche Strahlungsintensität auf die Teilfl äche i der absorbierenden Fläche im Glasvorbau

si mittlerer solarer Absorptionsgrad der Strahlung aufnehmenden Flächen im Glasvorbau ( si = 0,8, wenn keine genaueren Angaben vorliegen)A i Teilfl äche i der absorbierenden Fläche im Glasvorbau

2.100 Wärmeschutz

2

Tabelle 2.7.7-9 Richtwerte für den Strahlungsabsorptionsgrad verschiedener Oberfl ächen im energetisch wirksamen Spektrum des Sonnenlichtes (nach DIN V 4108-6 [5])

1 2 3 4

1 Oberfl äche Oberfl äche

2 Wand, heller Anstrich 0,4 Dach, Metall (blank) 0,2

3Wand, gedeckter Anstrichoder helles Sichtmauerwerk

0,6Dach, ziegelrotoder Bitumendachbahn

0,6

4Wand, dunkler Anstrichoder Klinkermauerwerk

0,8 Dach, dunkle Oberfl äche 0,8

Tabelle 2.7.7-10 Berechnung des mittleren monatlichen solaren Wärmestroms s,op,M über opake Bauteile1)

1

1

mittlerer monatlicher solarer Wärmestrom über opake Bauteile

s op M j se sj M f r erj

mU A R I F h, , ,= ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ − ⋅ ⋅( )( )

=∑1

Mit den unten genannten Vereinfachungen ergibt sich für Berechnungen nach EnEV:

s op M j se sj Mj

mU A R I, , ,,= ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ −( )( )

=∑ 0 5 401

für waagerechte Bauteile bis 45° Neigung

s op M j se sj Mj

mU A R I, , ,,= ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ −( )( )

=∑ 0 5 201

für senkrechte Bauteile

2

Erläuterungen:j OrientierungU Wärmedurchgangskoeffi zient des opaken BauteilsAj Gesamtfl äche des opaken Bauteils in der Orientierung jRse äußerer Wärmeübergangswiderstand

Absorptionskoeffi zient des Bauteils ( = 0,5 für Berechnungen nach EnEV)Isj,M mittl. monatl. Strahlungsintensität auf die Oberfl äche des opaken BauteilsF f Formfaktor zwischen Bauteil und Himmel (F f = 0,5 für senkrechte Bauteile, F f = 1,0 für waagerechte Bauteile bis 45° Neigung)hr äußerer Abstrahlungskoeffi zient hr = 4 · · · ( ss+273)3; näherungsweise kann mit hr = 5 · gerechnet werden

Emissionsgrad der Außenoberfl äche ( = 0,8 für Berechnungen nach EnEV) Stefan-Boltzmann-Konstante, = 5,67·10-8 W/(m2·K4)

ss arithmetisches Mittel aus der Oberfl ächentemperatur und der Temperatur des Himmels

er Differenz zwischen der Temperatur der Umgebungsluft und der Temperatur des Himmels (vereinfachend kann er = 10 K angenommen werden)

1) Solare Wärmegewinne über opake Bauteile dürfen nach EnEV vernachlässigt werden.

2.101

2

Tabelle 2.7.7-11 Berechnung des mittleren monatlichen solaren Wärmestroms s,TWD,Müber opake Bauteile mit transparenter Wärmedämmung1)

1

1

mittl. monatl. solarer Wärmestrom über opake Bauteilemit transparenter Wärmedämmung (TWD)

s TWD M jTi

eS F sj M f se r er

j

mU A g

UF F I F R h, , ,= ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ − ⋅ ⋅ ⋅

⎛

⎝⎜

⎞

⎠⎟

=1∑∑

2

Erläuterungen:j OrientierungU Wärmedurchgangskoeffi zient des opaken Bauteils mit TWDAj Gesamtfl äche des opaken Bauteils mit TWD in der Orientierung j

Absorptionskoeffi zient des Bauteils ( = 0,5 für Berechnungen nach EnEV)gTi Gesamtenergiedurchlassgrad des TWD nach PrüfzeugnisUe Wärmedurchgangskoeffi zient aller äußeren Schichten, die vor der absorbierenden Schicht liegenFS Abminderungsfaktor für eine eventuell vorhandene Verschattung (siehe Tabelle 2.7.7-6)FF Abminderungsfaktor für den Rahmenanteil des TWD-SystemsIsj,M mittl. monatl. Strahlungsintensität auf die Oberfl äche des opaken BauteilsF f Formfaktor zwischen Bauteil und Himmel (F f = 0,5 für senkrechte Bauteile, F f = 1,0 für waagerechte Bauteile bis 45° Neigung)Rse äußerer Wärmeübergangswiderstandhr äußerer Abstrahlungskoeffi zient hr = 4 · · · ( ss+273)3; näherungsweise kann mit hr = 5 · gerechnet werden

Emissionsgrad der Außenoberfl äche ( = 0,8 für Berechnungen nach EnEV) Stefan-Boltzmann-Konstante, = 5,67·10-8 W/(m2·K4)

ss arithmetisches Mittel aus der Oberfl ächentemperatur und der Temperatur des Himmels

er Differenz zwischen der Temperatur der Umgebungsluft und der Temperatur des Himmels (vereinfachend kann er = 10 K angenommen werden)

1) Hinsichtlich der Berechnung der solaren Gewinne bei Vorhandensein eines TWD-Systems sei hier für weitere Informationen beispielsweise auf [112] verwiesen.

2.102 Wärmeschutz

2

Tabelle 2.7.7-12 Berechnung der internen Wärmegewinne Qi nach dem vereinfachten und dem detaillierten Verfahren

1 2



Qi = 22 · AN1)

mit:AN Gebäudenutzfl äche AN = 0,32 · Ve

Qi,M = 0,024 · tm · i,M

mit:0,024 Umrechnung von [W·d] in [kWh] 0,024 kWh = 1 W·dtm Zahl der Tage eines Monats

i,M mittl. monatlicher interner Wärmestrom i,M = q i,M · ANq i,M mittlere interne Wärmeleistung

qi,M = 5 W/m2 bei Wohngebäuden sowie bei allen anderen Gebäuden, soweit in anerkannten Regeln der Technik keine anderen Werte festgelegt sind.q i,M = 6 W/m2 bei Büro- und Verwaltungsgebäuden

2.7.8 Planungshilfen zur Optimierung solarer Wärmegewinne

Bei Berechnungen nach EnEV stellt sich – ob der Vielzahl an möglichen Einflussgrö-ßen – eine zielgerichtete Planung hinsichtlich der Optimierung solarer Wärmegewinne häufig recht aufwändig dar. Als Entscheidungshilfe werden in den folgenden Bildern 2.7.8-1 bis 2.7.8-10 die Einflüsse unterschiedlicher Größen übersichtlich dargestellt.

solare Gewinne über transparente BauteileBild 2.7.8-1 → Einfluss der Art der VerglasungBild 2.7.8-2 → Einfluss der Orientierung

solare Gewinne über unbeheizte GlasvorbautenBild 2.7.8-3 → Einfluss der Orientierung des GlasvorbausBild 2.7.8-4 → Einfluss des U-Wertes der TrennwandBild 2.7.8-5 → Einfluss des Fensterflächenanteils der TrennwandBild 2.7.8-6 → Einfluss der Art der Verglasung der TrennwandBild 2.7.8-7 → Einfluss der Grundfläche des GlasvorbausBild 2.7.8-8 → Einfluss des Gesamtenergiedurchlassgrades der Verglasung des Glasvorbaus

solare Gewinne über opake BauteileBild 2.7.8-9 → Einfluss des U-WertesBild 2.7.8-10 → Einfluss der Orientierung

2.103

2

Bild 2.7.8-1 Einfl uss der Art der Verglasung auf die solaren Gewinne / Transmissionsverluste.Dargestellt sind die solaren Gewinne und die Transmissionsverluste über 1 m2 Fensterfl äche. Zur Berechnung wurde das Referenzklima „Deutschland“ genutzt. Für die Abminderungsfak-toren wurde Fges =0,567 (Standardfall ohne Verschattung oder Sonnenschutz) angenom-men.

Bild 2.7.8-2 Einfl uss der Orientierung der Fensterfl äche auf die solaren Gewinne / Transmissi-onsverluste. Dargestellt sind die solaren Gewinne und die Transmissionsverluste über1 m2 Fensterfl äche (g = 0,6, Ug = 1,1 W/m2K). Zur Berechnung wurde das Referenzklima „Deutschland“ genutzt. Für die Abminderungsfaktoren wurde Fges =0,567 (Standardfall ohne Verschattung oder Sonnenschutz) angenommen.

2.104 Wärmeschutz

2

Bild 2.7.8-3 Einfl uss der Orientierung eines Glasvorbaus auf die solaren Gewinne / Tranmis-sionsverluste. Dargestellt sind die solaren Gewinne und die Transmissionsverluste für den abgebildeten unbeheizten Glasvorbau (ohne Verschattung und ohne permanente Sonnen-schutzvorrichtung). (dunkelblau Süd, mittelblau Süd-West / Süd-Ost, hellblau West / Ost)

Bild 2.7.8-4 Einfl uss des U-Wertes der Trennwand auf die solaren Gewinne / Transmissions-verluste. Dargestellt sind die solaren Gewinne und die Transmissionsverluste für den abgebil-deten unbeheizten Glasvorbau (Südorientierung, ohne Verschattung und ohne permanente Sonnenschutzvorrichtung)

2.105

2

Bild 2.7.8-5 Einfl uss des Fensterfl ächenanteils fw der Trennwand auf die solaren Gewinne / Transmissionsverluste. Dargestellt sind die solaren Gewinne und die Transmissionsverluste für den abgebildeten unbeheizten Glasvorbau (Südorientierung, ohne Verschattung und ohne permanente Sonnenschutzvorrichtung)

Bild 2.7.8-6 Einfl uss der Art der Verglasung der Trennwand auf die solaren Gewinne / Transmissionsverluste. Dargestellt sind die solaren Gewinne und die Transmissionsverluste für den abgebildeten unbeheizten Glasvorbau (Südorientierung, ohne Verschattung und ohne permanente Sonnenschutzvorrichtung)

2.106 Wärmeschutz

2

Bild 2.7.8-7 Einfl uss der Grundfl äche des Glasvorbaus auf die solaren Gewinne / Transmis-sionsverluste. Dargestellt sind die solaren Gewinne und die Transmissionsverluste für den abgebildeten unbeheizten Glasvorbau (Südorientierung, ohne Verschattung und ohne perm. Sonnenschutzvorrichtung)

Bild 2.7.8-8 Einfl uss des Gesamtenergiedurchlassgrades der Verglasung des Glasvorbaus auf die solaren Gewinne / Transmissionsverluste. Dargestellt sind die solaren Gewinne und die Transmissionsverluste für den abgebildeten unbeheizten Glasvorbau (Südorientierung, ohne Verschattung und ohne perm. Sonnenschutzvorrichtung)

2.107

2

Bild 2.7.8-9 Einfl uss des U-Wertes der Wand auf die solaren Gewinne / Transmissions-verluste. Dargestellt sind die solaren Gewinne und die Transmissionsverluste über 1 m2

Wandfl äche einer opaken Wand (Südorientierung). Zur Berechnung wurde das Referenzklima „Deutschland“ genutzt.

Bild 2.7.8-10 Einfl uss der Orientierung der Wand auf die solaren Gewinne / Transmissions-verluste. Dargestellt sind die solaren Gewinne und die Transmissionsverluste über1 m2 Wandfl äche (U = 0,5 W/m2K) einer opaken Wand. Zur Berechnung wurde das Refe-renzklima „Deutschland“ genutzt.

2.108 Wärmeschutz

2

2.7.9 Ermittlung des Ausnutzungsgrades der solaren und internen Gewinne

Der Ausnutzungsgrad m sagt, vereinfacht gesagt, aus welcher Anteil der monatlichen solaren und internen Gewinne genutzt werden kann. Er berechnet sich gemäß DIN V 4108-6 [5] nach Gl. 2.7.9-1.

η

γγ

γ

γm

a

a

aa

=

−−

≠

+=

⎧

⎨⎪⎪

⎩⎪⎪

+1

11

11

1 für

für

(2.7.9-1)

In dieser Beziehung bezeichnet das monatliche Wärmegewinn-/Wärmeverlustver-hältnis des Gebäudes. Dieses errechnet sich anhand der solaren (Qs) und interen Ge-winne (Qi) sowie der Transmissions- (Qh) und Lüftungsverluste (QL) entsprechend Gl. 2.7.9-2.

= ++

Q QQ Q

s i

h L (2.7.9-2)

Der numerische Parameter a in Gl. 2.7.9-1 berechnet sich gemäß Gl. 2.7.9-3 aus der wirksamen Wärmespeicherfähigkeit Cwirk der raumbegrenzenden Flächen (siehe auch Abschnitt 2.9.3) und dem spezifischen Wärmeverlust H (gemäß Gl. 2.7.9-4).

aC

Hwirk= +⋅

116

(2.7.9-3)

mit

H H HT V= + (2.7.9-4)

Die Berechnung des Transmissionswärmeverlustes HT und des Lüftungswärmeverlus-tes HV wurden bereits ausführlich in Tabelle 2.7.7-1 bzw. Tabelle 2.7.7-4 dargelegt.

2.7.10 Ermittlung der Anlagenaufwandszahl ep

Die Anlagenaufwandszahl ep beschreibt das Verhältnis der von der haustechnischen Anlagentechnik aufgenommenen Energie zu der von ihr abgegebenen Nutzwärme. Hierbei werden Trinkwasser-, Lüftungs- und Heizungsanlagen berücksichtigt. Je klei-ner die Anlagenaufwandszahl ep ist, desto effizienter arbeitet das System.

eQ Q Q

Q QpH P L P TW P

h tw=

+ ++

, , , (2.7.10-1)

Darin ist:QH,P Primärenergiebedarf der HeizanlageQL,P Primärenergiebedarf der Lüftungsanlage QTW,P Primärenergiebedarf für die Trinkwassererwärmung Qh Jahres-Heizwärmebedarf (Berechnung nach DIN V 4108-6 [5]; siehe auch Bild 2.7.5-1 bzw. Bild 2.7.5-2)

2.109

2

Qtw Trinkwasser-Wärmebedarf (nach EnEV: Qtw = 12,5 kWh/(m2 a) für Wohngebäude)

Die sich teilweise überschneidenden Verfahren gemäß DIN V 4108-6 [5] und DIN V 4701-10 [6] können bei falscher Anwendung dazu führen, dass bei Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung der Wärmegewinn der Lüftungsanlage QWR doppelt berück-sichtigt wird. Ausgangssituation für die Problematik ist die unterschiedliche Betrach-tung des Wärmegewinns in der Bilanzierung: In DIN V 4108-6 wird der Wärmegewinn durch eine Reduktion des notwendigen Luftwechsels berücksichtigt, was zu geringe-ren Lüftungswärmeverlusten führt. In DIN V 4701-10 wird der Wärmegewinn bei der Bewertung des Lüftungsstranges berücksichtigt, was zu einer niedrigeren Anlagenauf-wandszahl führt. Wenn nun ep gemäß DIN 4701-10 unter Berücksichtigung des Wär-megewinns der Lüftungsanlage berechnet und gleichzeitig bei der Bilanzierung gemäß DIN V 4108-6 ein verminderter Luftwechsel angesetzt wird, ist der Wärmegewinn der Lüftungsanlage in der Primärenergiebewertung doppelt enthalten.Zur Berücksichtigung von Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung ist daher ei-nes der drei im folgenden beschriebenen Verfahren anzuwenden. Näheres ist DIN V 4701-10, Abschnitt 4.3 zu entnehmen. Es empfiehlt sich die Anwendung der erstge-nannten Möglichkeit (Berücksichtigung der Wärmerückgewinne in DIN V 4701-10).

1. Möglichkeit (Regelverfahren)Wenn bei der Berechnung des Jahres-Heizwärmebedarfs nach DIN V 4108-6 der Wär-megewinn einer Lüftungsanlage nicht berücksichtigt wurde (also dort ein Nutzungs-faktor V = 0 angesetzt wurde, siehe auch Tab. 2.7.7-4), kann in DIN V 4701-10 der gemäß DIN V 4108-6 errechnete Jahres-Heizwärmebedarf Qh zur Berechnung von epunverändert verwendet werden (Qh(4701) = Qh(4108)).Zu beachten ist, dass bei dieser Vorgehensweise der Ausnutzungsgrad m der Wärme-gewinne (siehe Abschnitt 2.7.9) überschätzt wird, da aufgrund des rechnerisch höheren Lüftungswärmeverlustes das Gewinn-/Verlustverhältnis sinkt. Dieser Effekt wird auf der Anlagenseite in DIN V 4701-10 durch die Einführung eines Faktors fg korrigiert. Der Korrekturfaktor fg < 1 berücksichtigt, dass der Wärmerückgewinn aufgrund von Wechselwirkungen mit solaren und internen Wärmegewinnen zeitweise nicht vollstän-dig ausgenutzt werden kann. Im Diagrammverfahren nach DIN V 4701-10, Beiblatt 1 [7] ist der Korrekturfaktor fg < 1 bereits eingearbeitet. Wenn das Diagrammverfahren genutzt werden soll, ist daher - im Sinne dieses Absatzes - der Wärmegewinn der Lüf-tungsanlage bei der Berechnung von Qh stets zu vernachlässigen.

2. Möglichkeit (Monatsbilanzverfahren mit Berücksichtigung der Wärmerück-gewinnung)Wurde der Wärmegewinn einer Lüftungsanlage bereits bei der Berechnung des Lüf-tungswärmeverlustes Hv im Monatsbilanzverfahren gemäß DIN V 4108-6 durch Ansatz des Nutzungsfaktors V (also die Reduzierung des effektiven Luftwechsels) berücksichtigt, ist dies bei der Weiterrechnung nach DIN V 4701-10 zu beachten. In diesem Fall ist für die Verwendung in DIN V 4701-10 zum Jahresheizwärmebedarf Qhnach DIN V 4108-6 der Wärmegewinn der Lüftungsanlage QWR zu addieren.

2.110 Wärmeschutz

2

Q Q Qh h WR( ) ( )4701 4108= + (2.7.10-2)

Der bereits zur Bestimmung von Hv genutzte Nutzungsfaktor V ist auch für die Be-stimmung von QWR zu verwenden. QWR selbst berechnet sich gemäß DIN V 4108-6. Hierbei entspricht - wie auch bei der Berechnung von Hv - der Nutzungsfaktor Vgemäß DIN V 4108-6 dem Nutzungsfaktor WRG gemäß DIN V 4701-10.

3. Möglichkeit (Berechnung mit korrigierter Anlagenaufwandszahl)Wenn der Wärmegewinn einer Lüftungsanlage bei der Berechnung des Lüftungswär-meverlustes Hv im Monatsbilanzverfahren gemäß DIN V 4108-6 berücksichtigt wur-de, kann alternativ zur Anpassung des Jahresheizwärmebedarfs auch die Anlagenauf-wandszahl selbst um den Anteil der Wärmerückgewinnung korrigiert werden. Hierbei wird die Anlagenaufwandszahl ep gemäß DIN V 4701-10, wie in Gl. 2.7.10-1 beschrie-ben, berechnet. Die Berechnung erfolgt mit fg = 1 und Qh gemäß Gl. 2.7.10-2.Nachfolgend wird, um eine doppelte Berücksichtigung der Wärmerückgewinnung zu vermeiden, für die Bilanzierung gemäß DIN V 4108-6 eine korrigierte, erhöhte Anla-genaufwandszahl ep* berechnet.

e eQ Q Q

Q Qp ph WR W

h W* = ⋅ + +

+(2.7.10-3)

Zur Ermittlung von ep stellt DIN V 4701-10 [6] drei verschiedene Verfahren zur Ver-fügung:

- Diagrammverfahren: Dieses Verfahren bietet sich für überschlägige Berechnungen in der Vorplanungs- phase an, wenn eine Anlagenkonfiguration vorgesehen ist, die einer der Muster- anlagen aus DIN V 4701- 10, Bbl. 1 [7], entspricht. Zu beachten ist, dass Kenn- werte spezifischer Produkte nicht eingesetzt werden können. Die mit dem Diagrammverfahren berechneten Anlagenaufwandszahlen ep liegen daher auf der sicheren Seite, führen in der Regel aber zu unwirtschaftlicheren Ergebnissen. Sobald im Rahmen der Planungsphase festgelegt wurde, welche Anlagen- komponenten eingesetzt werden, sollte daher – unter Verwendung der genauen Produktkennwerte – eine erneute Bewertung der Anlagentechnik unter Zuhilfenahme des detaillierten Verfahrens (s.u.) erfolgen.

Anmerkung: Das Diagrammverfahren kann bei Vorhandensein von Lüftungs- anlagen mit Wärmerückgewinnung nur genutzt werden, wenn der Wärmegewinn der Lüftungsanlage entsprechend dem vorstehend beschriebenen Regelverfahren berücksichtigt wird.

- Tabellenverfahren: Ist eine Anlagenkonfiguration nicht in DIN V 4701-10, Bbl. 1 [7] erwähnt, so kann ep anhand des Tabellenverfahrens bestimmt werden. Hierbei können sowohl die in [6] angegebenen Werte für einzelne Komponenten der Anlagentechnik angesetzt werden, alternativ sind aber auch genauere produktunabhängige Werte gemäß [105] anwendbar. Durch die Nutzung genauerer Werte ist eine bessere

2.111

2

Ausnutzung der Anlagentechnik und damit auch eine wirtschaftlichere Auslegung möglich. Die im Diagrammverfahren zu verwendenen Anlagen- aufwandszahlen für die Anlagenkonfigurationen gemäß [7] wurden mit den Norm-Werten anhand des Tabellenverfahrens bestimmt. Eine erneute Durch- rechung einer der „Beiblatt-Lösungen“ mit den Norm-Werten wird daher keine günstigeren ep-Werte als nach dem Diagrammverfahren ergeben.

Anmerkung: In Erweiterung zu den in [7] dargestellten Anlagenkonfigurationen sind in [106] Diagramme enthalten, die auf den in [105] tabellierten, genaueren Werten beruhen. Hiermit wird eine genauere Bemessung gemäß den Werten aus [105] auch unter Nutzung des Diagrammverfahrens möglich.

- Detailliertes Verfahren: Das detaillierte Verfahren kann zur Anwendung kommen, wenn für einzelne oder mehrere Systembestandteile produktspezifische und zertifizierte Kennwerte vorliegen. Die Berechnung erfolgt wie beim Tabellenverfahren. An den entsprechenden Stellen werden anstatt der Werte aus [6] die produktspezifischen Werte eingesetzt. Durch die Anwendung von produktspezifischen Kennwerten innerhalb des detaillierten Verfahrens ergeben sich in der Regel signifikant niedrigere Anlagenaufwandszahlen ep als unter Verwendung der Normwerte im Rahmen der anderen Bestimmungsverfahren. Werden im Rahmen der Berechnung von ep produktspezifische Kennwerte verwendet, so ist dies im Energiebedarfsausweis zu vermerken.

Anmerkung: Die Durchführungsverordnungen der einzelnen Bundesländer zur EnEV schreiben in der Regel vor, dass der Einbau der zur Berechnung heran- gezogenen Produkte durch eine Fachunternehmererklärung zu bestätigen ist.

DiagrammverfahrenZur Anwendung des Diagrammverfahrens ist zunächst die Anlagenkonfiguration fest-zulegen. Im Einzelnen stehen in [7] die in Bild 2.7.10-1 aufgelisteten Komponenten zur Verfügung. Weicht die geplante Anlage in einzelnen Bestandteilen von diesen Kom-ponenten ab, ist das Tabellenverfahren zu verwenden. Kann die gewünschte Anlagen-konfiguration aus den Komponenten gemäß Bild 2.7.10-1 zusammengestellt werden, so ist das entsprechende Anlagendiagramm [7] zu entnehmen. In Bild 2.7.10-2 ist ein Beispiel für eine Anlagenkonfiguration gegeben. Welche Größenordnungen sich für epdurch verschiedene Modifikationen an einer Anlagenkonfiguration ergeben können, wird exemplarisch anhand des in Tafel 12 dargestellten Beispiels verdeutlicht.

TabellenverfahrenDie energetische Bewertung der Anlagentechnik mittels des Tabellenverfahrens erfolgt anhand der Berechnungsblätter aus [6], Anhang A. Hierbei ist zunächst je ein Formu-lar für Lüftung, Trinkwassererwärmung und Heizung auszufüllen. Die Einzelergebnisse werden dann auf dem eigentlichen Bewertungsformular zusammengefasst. Aus diesen Einzelergebnissen wird schließlich die Anlagenaufwandszahl ep berechnet. Geeignete Formularvorlagen sind diesem Buch in Abschnitt 1.7 beigefügt.Die notwendigen Kennwerte zur Bearbeitung dieser Berechnungsblätter sind [6] zu entnehmen. So sind in [6] unter anderem Tabellen mit den notwendigen Kennwerten für Wärmeerzeuger, Verteilsystem, Wärmeabgabe, Trinkwassererwärmung, Zirkulati-

2.112 Wärmeschutz

2

on und allen anderen Anlagenkomponenten enthalten. Mit diesen Kennwerten werden für die Bereiche Lüftung, TW-Erwärmung und Heizung jeweils der Endenergiebedarf und der Primärenergiebedarf berechnet. Hinsichtlich des Endenergiebedarfs wird da-bei zwischen bereitzustellender Wärmeenergie und Hilfsenergie unterschieden. Hier-durch ist es möglich, die jeweiligen Verluste (im Heizungsbereich z.B. den Stromver-brauch von Regelungseinrichtungen und Umwälzpumpen) getrennt zu berücksichtigen. Innerhalb der Berechnungen hinsichtlich Trinkwassererwärmung und Lüftung werden diejenigen Verluste (qh,TW und qh,L) getrennt ausgewiesen, die innerhalb der beheiz-ten Gebäudehülle auftreten. Diese Verluste können in die Berechnung der Heizanlage als Gewinne eingehen. Daher sind im Rahmen der Anlagenbewertung zunächst stets die Bereiche Trinkwassererwärmung und Lüftung zu berechnen und erst danach der Bereich Heizung. Als Endergebnis der Berechungen hinsichtlich der einzelnen An-lagentechnikbereiche erhält man, wie bereits erwähnt, unter anderem den jeweiligen Primärenergiebedarf für Trinkwassererwärmung (QTW,P), für Lüftung (QL,P) und für Heizung (QH,P). Mit diesen Werten (und Qh sowie Qtw aus DIN V 4108-6) kann nachfolgend die Anlagenaufwandszahl ep gemäß Gl. 2.7.10-1 berechnet werden. Auf eine ausführlichere Darstellung des Tabellenverfahrens sowie auf eine Beschrei-bung des detallierten Verfahrens wird an dieser Stelle verzichtet. Zur Durchführung beider Verfahren sind zahlreiche EDV-gestützte Berechnungshilfen erhältlich, mit de-nen die notwendigen Berechnungen in einem vertretbaren zeitlichen Aufwand durch-geführt werden können.

Wärmeerzeugung und Energieträger für das

Heizsystem

NT Gas/Öl: NiedertemperaturkesselBW Gas/Öl: Brennwert-KesselWP Strom: WärmepumpeEH Strom: ElektroheizungFW Fern- und Nahwärme

Wärmeerzeugung und Energieträger für die Trinkwarmwasserb.

zen zentral

dez dezentral

SolaranlagenTW solare Unterstützung der Trinkwarmwasserbereitung

TWH sol. Unterstützung der Trinkwarmwasserb. und der Heizung

LüftungsanlagenABl Abluftanlage mit/ohne Wärmepumpe

WRG Zu-/Abluftanlage ausschließlich mit WärmerückgewinnungWP Zu-/Abluftanlage mit Wärmepumpe und ggf. mit Wärmerückg.

Wärmeübergabe an den Raum

HK freie Heizfl ächen (z.B. Heizkörper)FBH integrierte Heizfl ächen (z.B. Fußbodenheizung)EH ElektroheizungLH Lüftungsheizung

Anordnung der zentralen Komponenten der Anlagentechnik

a überwiegend außerhalb der thermisch gedämmten Hülle

i überwiegend innerhalb der thermisch gedämmten Hülle

Bild 2.7.10-1 Auswahlmöglichkeiten für Komponenten der Anlagenkonfi gurationen gemäß [6], Beiblatt 1

2.113

2

Bild 2.7.10-2 Beispiel eines Diagramms zur Ermittlung der Anlagenaufwandszahl ep (Anla-genkonfi guration 01 gemäß [6], Beiblatt 1) in Abhängigkeit des Jahresheizwärmebedarfs Qhund der Gebäudenutzfl äche AN. (Beispiel: für AN = 200 m2 und Qh = 70 kWh/(m2·a) ergibt sich ep = 1,49)

2.7.11 Berechnungsbeispiel: Wohnhaus gemäß vereinfachtem Verfahren

Die Ansichten des Gebäudes sind in Bild 2.7.11-1 abgebildet, die Grundrisse in den Bildern 2.7.11-2 bis 2.7.11-5. Ein vertikaler Schnitt durch das Gebäude wird in Bild 2.7.11-6 gezeigt. Tabelle 2.7.11-1 beschreibt die Bauteilquerschnitte. Die Durchführung des Nachweises ist in Bild 2.7.11-7 zusammengefasst.

2.114 Wärmeschutz

2

Randbedingungen für die Berechnung:

- Das Treppenhaus ist nicht beheizt- Als Anlagentyp kommt eine Konfiguration gemäß DIN 4701-10, Bbl. 1, Typ 36 zur Anwendung (Anordnung der zentralen Komponenten innerhalb der beheizten Gebäudehülle, Brennwertkessel, Wärmeübergabe über Heizkörper, zentrale Trinkwarmwasserbereitung, solare Unterstützung der Trinkwarmwasser- bereitung, Zu- und Abluftanlage mit Wärmerückgewinnung)- Ein Nachweis der Luftdichtheit wird durch einen Blower-Door-Test erbracht

Bild 2.7.11-1 Ansichten des Hauses

2.115

2

Bild 2.7.11-2 Grundriss des Kellergeschosses

2.116 Wärmeschutz

2

Bild 2.7.11-3 Grundriss des Erdgeschosses

2.117

2

Bild 2.7.11-4 Grundriss des Obergeschosses

2.118 Wärmeschutz

2

Bild 2.7.11-5 Grundriss des Dachgeschosses

2.119

2

Bild 2.7.11-6 Vertikaler Schnitt durch das Gebäude

2.120 Wärmeschutz

2

Tabelle 2.7.11-1 Querschnitte und U-Werte der Bauteile der Gebäudehülle

Detail-Darstellung Baustoffed

[m] [W/(m·K)]

1

Außenwand

Gipsputz 0,01 0,51

KSL-20-1,6 NF/IIa 0,24 0,79

Wärmedämmung: EPS 0,20 0,035

Kalkzementputz 0,015 1,0

Rse = 0,04 m2K/W Rsi = 0,13 m2K/W UAW1 = 0,161 W/(m2·K)

2Außenwand zur Garage (mit Rse = 0,13 m2K/W und Fx = 0,5;alternativ wäre mit Rse = 0,04 m2K/W, Ru = 0,185 m2K/W und Fx = 1,0 zu rechnen)

Aufbau wie Zeile 1 Uu2.1 = 0,158 W/(m2·K)

3

Außenwand, erdberührt

Gipsputz 0,01 0,51

KSL-20-1,6 NF/IIa 0,365 0,79

Abdichtung - -

Wärmedämmung: CG 0,12 0,050

Rse = 0 m2K/W Rsi = 0,13 m2K/W UG1.4 = 0,332 W/(m2·K)

4

Innenwand zum unbeheizten Treppenhaus

Gipsputz 0,01 0,51

Hlz-8-0,8 10 DF/LM21 0,30 0,34

Kalkgipsputz 0,015 1,0

Rse = 0,13 m2K/W Rsi = 0,13 m2K/W Uu2.2 = 0,850 W/(m2·K)

2.121

2


[m] [W/(m·K)]

5

Innenwand zum unbeheizten Keller

Gipsputz 0,01 0,51

Hlz-8-0,8 10 DF/LM21 0,30 0,34

Kalkgipsputz 0,015 1,0

Rse = 0,13 m2K/W Rsi = 0,13 m2K/W UG1.1 = 0,850 W/(m2·K)

6

Kellerdecke zum unbeheizten Keller

Zementestrich 0,06 1,4

Trennschicht - -

Wärme + Trittschall-dämmung: EPS

0,10 0,035

Stahlbeton 0,16 2,3


Rse = 0,17 m2K/W Rsi = 0,17 m2K/W UG1.2 = 0,301 W/(m2·K)

7

Bodenplatte


Trennschicht - -

Wärme + Trittschall-dämmung: EPS

0,10 0,035

Stahlbeton 0,20 2,3

Abdichtung - -

Rse = 0 m2K/W Rsi = 0,17 m2K/W UG1.3 = 0,317 W/(m2·K)

2.122 Wärmeschutz

2


[m] [W/(m·K)]

8

Decke über Außenluft


Trennschicht - -

Trittschalldämmung: EPS 0,04 0,035

Stahlbeton 0,16 2,3

Wärmedämmung: EPS 0,10 0,035


Rse = 0,04 m2K/W Rsi = 0,17 m2K/W UG2 = 0,231 W/(m2·K)

9

Schrägdach (fRippe = 0,107, fGefach = 0,893)

Unterspannbahn - -

Hinterlüftung 0,04 -

Holzsparren1) 0,20(0,16)

0,13

Wärmedämmung: MF 0,16 0,04

Dampfsperre(PE-Folie)

- -

Traglattung(stehende Luftschicht)

R = 0,16 m2K/W

Gipskartonplatte 0,015 0,25

Rse = 0,10 m2K/W Rsi = 0,10 m2K/W UD1.1 = 0,271 W/(m2·K)

10

Kehlbalkenlage (fRippe = 0,107, fGefach = 0,893)

Spanplatten 0,02 0,14

Kehlbalken 0,20 0,13

Wärmedämmung: MF 0,20 0,04

Dampfsperre(PE-Folie)

- -

Traglattung(stehende Luftschicht)

R = 0,16 m2K/W

Gipskartonplatte 0,015 0,25

Rse = 0,10 m2K/W Rsi = 0,10 m2K/W UD2 = 0,217 W/(m2·K)1) der in die Luftschicht ragende Teil des Sparrens wird rechnerisch nicht berücksichtigt

2.123

2

Bild 2.7.11-7 Wärmeschutznachweis nach dem vereinfachten Verfahren gemäß EnEV für das vorstehend beschriebene Bauvorhaben (Seite 1 von 2)

2.124 Wärmeschutz

2

Bild 2.7.11-7 Wärmeschutznachweis nach dem vereinfachten Verfahren gemäß EnEV für das vorstehend beschriebene Bauvorhaben (Seite 2 von 2)

2.125

2

2.7.12 Ausblick auf zukünftige Nachweiskonzepte

EU-Richtlinie „Gesamtenergieeffi zienz von Gebäuden“ (EPBD)Am 04.01.2003 wurde die Europäische Richtlinie 2002/91/EG „Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden“ [111] im Amtsblatt der Europäischen Kommission veröffentlicht. Die Inhalte dieser Richtlinie müssen von den EU-Mitgliedsstaaten innerhalb von 36 Mona-ten, d.h. bis zum Januar 2006 umgesetzt werden. Die wesentlichen Kernpunkte der Richtlinie sind:

a) die Festlegung grundsätzlicher Kriterien zur Berechnung der Gesamtenergie- effizienz von Gebäuden,b) die Verpflichtung der Mitgliedsstaaten zur Schaffung und Anwendung von Mindestanforderungen an die Gesamtenergieeffizienz neuer Gebäude,c) die Verpflichtung der Mitgliedsstaaten zur Schaffung und Anwendung von Mindestanforderungen an die Gesamtenergieeffizienz bestehender großer Gebäude, die einer größeren Renovierung unterzogen werden sollen,d) die Verpflichtung zur Erstellung von Energieausweisen für neue Gebäude sowie für Gebäude im Bestand unde) die Verpflichtung zur Durchführung regelmäßiger Inspektionen von Heizkesseln und Klimaanlagen in Gebäuden und einer Überprüfung der gesamten Heizungs- anlage, wenn deren Kessel älter als 15 Jahre sind.

Zur Berechnung der Gesamtenergieeffizienz gemäß Punkt a) sind in den Mitglieds-staaten nationale oder regionale Regeln zu schaffen, die mindestens die folgenden As-pekte berücksichtigen:

- thermische Charakteristik des Gebäudes (Dämmqualität der Gebäudehülle, Speicherfähigkeit der Innenbauteile usw.)- Luftdichtheit- Heizungsanlage und Warmwasserversorgung- Systeme zur Erzeugung von Wärme oder Elektrizität auf der Grundlage erneuerbarer Energien, falls vorhanden- Elektrizitätsgewinnung durch Kraft-Wärme-Kopplung (KWK), falls vorhanden- Klimaanlage- mechanische und natürliche Raumlüftung- Beleuchtung (der Energiebedarf einer fest eingebauten Beleuchtung sowie der positive Einfluss der natürlicher Beleuchtung ist in der Bilanzierung zu berücksichtigen)- Lage und Ausrichtung der Gebäude, einschließlich des Außenklimas- Steuerung des solaren Energieeintrages (z.B. durch passive Solarsysteme und Sonnenschutzvorrichtungen)- Innenraumklimabedingungen, einschließlich des Innenraum-Sollklimas

Des Weiteren sind in den einzelnen Mitgliedsstaaten Mindestanforderungen an die Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden festzulegen. Hierbei darf zwischen Neubau und Bestand sowie zwischen unterschiedlichen Gebäudekategorien differenziert werden. Die festgelegten Anforderungen sind in regelmäßigen Abständen zu überprüfen und gegebenenfalls entsprechend dem technischen Fortschritt in der Bauwirtschaft anzu-

2.126 Wärmeschutz

2

passen. In verschiedenen Fällen (z.B. bei denkmalgeschützten Bauten oder Kirchen) darf auf die Festlegung von Anforderungen oder auf deren Durchsetzung verzichtet werden.Als verbindliche Anforderung ist bei neuen Gebäuden mit mehr als 1000 m2 Nutzflä-che der Einsatz von erneuerbaren Energieträgern sowie Anlagen zur Kraft-Wärme-Kopplung vor Baubeginn pflichtweise zu prüfen. Bei der Modernisierung bestehenderGebäude mit einer Nutzfläche von mehr als 1000 m2 sind diese an festzulegende Min-destanforderungen hinsichtlich der Gesamtenergieeffizienz anzupassen, sofern dies technisch, funktionell und wirtschaftlich realisierbar ist. In diesem Punkt gehen die aktuellen Forderungen der EnEV 2004 an Maßnahmen im Bestand also deutlich über die Ziele der EU-Richtlinie hinaus.Mit den Ergebnissen der Berechnungen zur Gesamtenergieeffizienz ist als Informa-tionsinstrument ein Energieausweis anzufertigen, der neben der Beschreibung des Staus-Quo auch Referenzwerte und Sanierungsvorschläge enthält. Der Energieaus-weis ist beim Bau, beim Verkauf oder bei der Vermietung von Gebäuden vorzulegen. Die Gültigkeitsdauer des Energieausweises ist auf maximal 10 Jahre begrenzt. Bei öf-fentlichen Gebäuden (genau: „ ... bei Gebäuden mit einer Gesamtnutzfläche von über 1000 m2, die von Behörden und von Einrichtungen genutzt werden, die für eine große Anzahl von Menschen öffentliche Dienstleistungen erbringen und die deshalb von die-sen Menschen häufig aufgesucht werden ... “) muss ein höchstens 10 Jahre alter Ener-gieausweis an einer für die Öffentlichkeit gut sichtbaren Stelle angebracht werden (→Vorbildfunktion der öffentlichen Hand). Die beschriebenen Differenzierungkriterien sind in Tab. 2.7.12-1 noch einmal übersichtlich zusammengestellt.

Tabelle 2.7.12-1 Anforderungen gemäß EPBD

1 2 3 4

1 GebäudestatusModernisierung vorgesehen ?

Erfüllung energetischer Anforderungen notwendig ?

Ausstellung eines Energiepasses notwendig ?

2 Neubau entfällt ja ja

3

Altb

au1)

1000 m2 ja nein ja

4 1000 m2 nein nein ja

5 1000 m2 ja ja ja

6 1000 m2 nein nein ja1) Quadratmeterangaben beziehen sich auf die Gesamtnutzfl äche

Mit Hinblick auf eine energetisch hinreichende Qualität von Heizkesseln und Klima-anlagen werden in der EU-Richtlinie Vorgaben an zu schaffende Ausführungsbestim-mungen der Mitgliedstaaten formuliert. So sind Heizkessel mit einer Nennleistung zwi-schen 20 und 100 kW „regelmäßig“ zu überprüfen. Des Weiteren wird für Heizanlagen mit einer Nennleistung von mehr als 20 kW, die älter sind als 15 Jahre, eine einmalige Inspektion der gesamten Heizungsanlage vorgeschrieben. Auf dieser Grundlage gibt der Inspizierende dem Nutzer Ratschläge für den Austausch der Kessel, für sonstige Veränderungen am Heizungssystem und für Alternativlösungen. Alternativ zu dieser

2.127

2

Vorgegehensweise können durch die Mitgliedstaaten Maßnahmen getroffen werden, die sicherstellen sollen, dass die Nutzer Ratschläge für den Austausch der Kessel, für sonstige Veränderungen am Heizungssystem und für Alternativlösungen erhalten.Für Klimaanlagen werden ebenfalls regelmäßige Inspektionen vorgeschrieben, wenn die Nennleistung der Anlage mehr als 12 kW beträgt. Im Rahmen dieser Inspektionen sollen die Nutzer geeignete Ratschläge für mögliche Verbesserungen oder für den Aus-tausch der Klimaanlage und für Alternativlösungen erhalten.Die Umsetzung der EU-Richtlinie in nationale Vorschriften erfordert in Deutschland zunächst einmal eine Anpassung des Energieeinsparungsgesetzes (EnEG) [118], da das EnEG auch die Ermächtigung zum Erlass der EnEV enthält und in der gegen-wärtigen Fassung wesentliche Punkte der EU-Richtlinie wie z.B. die Berücksichtigung von Klimatechnik und Beleuchtung sowie die Einführung von Energieausweisen für Bestandsgebäude fehlen. Als weiterer Schritt werden mit der EnEV 2006 die Vorgaben der EU-Richtlinie für die nationale Anwendung umgesetzt. Begleitend zur Einführung der EnEV 2006 wird die Normenreihe der DIN 18599 als Berechnungsinstrument für die energetische Bewertung von Gebäuden eingeführt.

Energieeinsparverordnung 2006 (EnEV 2006)Als primäre Anforderungsgröße wird in der derzeit gültigen EnEV 2004 der Jahres-Primärenergiebedarf herangezogen. Bei der Bilanzierung werden

- die energetische Qualität der Gebäudehülle- die Anlagentechnik (Heizung, Lüftung und Warmwasser)- die Lüftung sowie die Luftdichtheit und- die aktive und passive Nutzung erneuerbarer Energien

berücksichtigt. Da die gemäß EU-Richtlinie zusätzlich zu berücksichtigenden Einflüsse hinsichtlich der Klimatisierung von Gebäuden (Kühlenergiebedarf) sowie des Ener-gieverbrauchs einer fest eingebaute Beleuchtung (Kunstlichtstrom) im Wohnnungsbau von untergeordneter Bedeutung sind, wird das bisherige Konzept für Wohngebäude – zumindest was den Neubau betrifft – in der EnEV 2006 beibehalten werden. Auch mit einer Verschärfung der Anforderungen ist nicht zu rechnen.Im Zuge der Forderung nach Energiepässen werden zum Nachweis von Wohngebäu-den im Bestand einige Erweiterungen vorgenommen werden müssen. So wird bei der Bewertung der Anlagentechnik das bisherige Rechenverfahren nach DIN V 4101-10 [6] ergänzt werden durch die seit Februar 2004 vorliegende DIN V 4701-12 [8]. Für Be-standsgebäude wird - neben dem bekannten Monatsbilanzverfahren - ein abgewandel-tes Periodenbilanzverfahren zu verwenden sein. Dieses wird sich vom gegenwärtigen Verfahren für Neubauten in erster Linie darin unterscheiden, dass bei Bestandsgebäu-den längere Heizperioden (beim Neubau: tHP = 185 Tage) als Folge abweichender Heizgrenztemperaturen ( Außenlufttemperatur, ab der ein Gebäude bei einer vor-gegebenen Raumlufttemperatur nicht mehr beheizt werden muss; zu bestimmen nach DIN V 4108-6 [5]) berücksichtigt werden müssen. Darüber hinaus ist zu erwarten, dass zur Ermöglichung einer vereinfachten Datenaufnahme pauschale U-Werte für gängige Altbaukonstruktionen sowie Kennwerte zur vereinfachten Berücksichtigung bestehen-der Heizanlagen vorgegen werden. Als weitere Nachweis-Alternative wird für größe-

2.128 Wärmeschutz

2

re Mehrfamilienhäuser in einem Übergangszeitraum die Möglichkeit bestehen, einen Nachweis auf der Grundlage tatsächlich gemessener Verbräuche zu führen. In diesem Fall würde dann statt dem Energiepass also ein „Energieverbrauchspass“ ausgestellt werden. Der Vorteil eines solchen Energieverbrauchspasses liegt in der kostengünsti-gen Erstellbarkeit, nachteilig ist, dass keine konkreten Sanierungsmaßnahmen abgelei-tet werden können und dass eine eine gewisse Abhängigkeit vom Nutzerverhalten oder längerfristigen Leerständen nicht zu vermeiden ist.Für den Nachweis von Nichtwohngebäuden gemäß EnEV 2006 werden zusätzliche Bi-lanzierungsanteile für die Berücksichtigung der genannten Einflüsse aus Lüftung/Kli-matisierung und künstlicher Beleuchtung eingeführt werden. Neben dem detaillierten Verfahren wird es für Nichtwohngebäude im Bestand voraussichtlich ebenfalls ein ver-einfachtes Verfahren geben, welches sich auf gemessenen Energieverbräuchen stützt.Als Bilanzierungsgröße wird in den ingenieurtechnischen Nachweisverfahren (Mo-natsbilanzverfahren, Periodenbilanzverfahren) allgemein weiterhin der Jahres-Primär-energiebedarf genutzt werden.

Gebäude-EnergiepassDie in der Energieeffizienz-Richtlinie der EU geforderte Ausstellung von Energieaus-weisen sowohl für Neubauten als auch für Bestandsbauten wird in Deutschland durch die Einführung eines bundesweit einheitlichen Energiepasses umgesetzt. Der bisher für den öffentlich-rechtlichen Nachweis vorgeschriebene Energiebedarfsausweis als bautechnischer Nachweis gegenüber den Baubehörden wird durch diesen Energiepass ersetzt, so dass für die öffentlich-rechtliche und die privat-rechtliche Seite dann das gleiche Datenmaterial als Entscheidungsgrundlage zur Verfügung steht. Wie bereits beschrieben, wird der Energiepass auch für alle Bestandsgebäude ab 2006 zur Pflicht und ist bei Eigentümer- oder Mieterwechseln vorzulegen. Der Energiepass hat eine maximale Gültigkeitsdauer von 10 Jahren. Im Jahre 2004 wurde durch die Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena) ein umfang-reicher, bundesweiter Feldversuch zur Erprobung eines Energiepasses für Wohngebäu-de durchgeführt. Eine im Anschluss von der dena durchgeführte Befragung von über 1000 Teilnehmern der genannten Studie im Wohnungsbau ergab folgende Ergebnisse:

- Etwa 80 % der Selbstnutzer und der privaten Vermieter würden den Pass weiter- empfehlen (bei den Wohnungsbaugesellschaften liegt die Quote bei etwa 70 %)- Etwa 90 % der Selbstnutzer und der privaten Vermieter sehen eine Wertsteigerung in der Erhöhung der Energieeffizienz (Wohnungsbaugesellschaften: ~ 80 %)- Die Kosten zur Erstellung der der Pässe lagen für etwa 30 % der Pässe unter 200 €, für etwa 40 % der Pässe zwischen 300 und 400 € und für weitere knapp 30 % zwischen 400 und 900 €- Etwa 70 % der befragten Eigentümer wollen die Modernisierungstipps ganz oder teilweise umsetzen

Informationen darüber, wie der ab 2006 geforderte Energieausweis im Bereich der Nichtwohngebäude umgesetzt werden soll, liegen zur Zeit nicht vor. Eine Feldstudie der dena zu diesem Zweck soll Ende 2005 abgeschlossen werden.Von zentraler Bedeutung für die Akzeptanz eines Energiepasses ist die einfache Ver-

2.129

2

mittlung der Kernaussage. Hierzu wurden durch die dena verschiedene Ausführungen untersucht. Als Ergebnis wurden zwei grundsätzliche Varianten innerhalb der beschrie-benen Studie verwendet. Die erste Variante („Klassenmodell“, siehe Tafel 13) ist dem Nutzer bereits aus dem Bereich der Haushaltgeräte bekannt. Hierbei werden anhand des auf die Gebäudenutzfläche bezogenen Primärenergiebedarfs QP´´ die Energieef-fizienzklassen gemäß Tab. 2.7.12-2 definiert.

Tabelle 2.7.12-2 Energieeffi zienzklassen für das Klassenmodell des dena-Energiepasses

1 2

1 Energieeffi zienzklasse Anforderung an den Primärenergiebedarf QP´´

2 A QP´´ 80 kWh/(m2 a)

3 B 80 kWh/(m2 a) QP´´ 110 kWh/(m2 a)

4 C 110 kWh/(m2 a) QP´´ 150 kWh/(m2 a)

5 D 150 kWh/(m2 a) QP´´ 200 kWh/(m2 a)

6 E 200 kWh/(m2 a) QP´´ 250 kWh/(m2 a)

7 F 250 kWh/(m2 a) QP´´ 300 kWh/(m2 a)

8 G 300 kWh/(m2 a) QP´´ 350 kWh/(m2 a)

9 H 350 kWh/(m2 a) QP´´ 400 kWh/(m2 a)

10 I QP´´ 400 kWh/(m2 a)

Vorteile dieser Variante liegen in der Transparenz für den Nutzer und in der Schaffung von Modernisierungsanreizen durch die Möglichkeit, einem Gebäude den Sprung in eine bessere Klasse zu ermöglichen. Nachteile liegen in der recht groben Klassenein-teilung und in der Eröffnung der Möglichkeit, dass nicht die Modernisierung das Ziel ist, sondern die knappe Unterschreitung der nächsten Klassengrenze.Die zweite untersuchte Variante („Bandmodell“, siehe Tafel 14) beschreibt als zentra-les Kriterium ebenfalls den Primärenergiebedarf QP´´, die Qualitätsaussage erfolgt aber anhand eines stufenlosen Farbverlaufes. Zum Vergleich werden charakteristische Werte anderer Gebäudetypen mit angegeben. Der Vorteil dieser Variante liegt in der wesentlich differenzierteren Darstellung. Modernisierungsanreize werden durch eine Verschiebung des Kennpfeiles in Richtung des im wahrsten Sinne des Wortes „grünen Bereiches“ und durch das damit verbundene „Überflügeln“ anderen Vergleichstypen gegeben. Der Nachteil dieser Variante liegt in der technischeren Darstellung. Als Er-gebnis der Studie ergab sich eine Akzeptanz beider Varianten, wobei die zweite Varian-te „Bandmodell“ bevorzugt werden soll. Ein Muster-Energiepass der dena ist in Tafel 16 abgebildet.Neben der beschriebenen zentralen Bewertungsaussage über den Primärenergiebedarf enthält der Energiepass weitergehende Aussagen. Dies sind:

- allgemeine Daten zum Gebäude (Gebäudetyp, Adresse, Baujahr, Wohnfläche, Wohneinheiten)- ein Hinweis, mit welchem Verfahren der Energiepass erstellt wurde

2.130 Wärmeschutz

2

- eine differenzierte, qualitative energetische Bewertung bezüglich Gebäudehülle, Anlagentechnik und CO2-Emissionen- Angaben zum jährliche Endenergiebedarf differenziert nach Energieträger (z.B. Erdöl, Strom)- Modernisierungstipps mit Bewertung der Maßnahmen hinsichtlich der Auswirkung auf den Primärenergiebedarfsowie- weitere Informationen für Fachleute (A/Ve-Verhältnis, Nutzfläche AN, spezifischer Transmissionswärmeverlust HT´, Heizwärmebedarf Qh´´, Trinkwasser- wärmebedarf Qtw´´, Anlagenaufwandszahl ep, CO2-Emissionen bezogen auf AN sowie weitere Kenngrößen, die bei der Erstellung des Energiepasses genutzt oder ermittelt wurden).

Zur Erstellung des Energiepasses stehen verschiedene Verfahren zur Verfügung. Soll ein Energiepass für einen Neubau erstellt werden, so sind die Regeln der EnEV samt zugehöriger Normen zu befolgen. Wird ein Bestandsgebäude untersucht, können zwei Methoden für die Gebäudeaufnahme und zwei Bilanzierungsverfahren verwendet wer-den.Bei der Gebäudeaufnahme ist zwischen dem ausführlichen Verfahren und dem Kurz-verfahren zu differenzieren. Im ausführlichen Verfahren werden die geometrischen Daten aus Bauzeichnungen entnommen. Die U- und g-Werte sowie die Kennwerte der Anlagentechnik sind anhand von Bauunterlagen zu ermitteln oder individuell zu bestimmen. Zur Bestimmung der U- und g-Werte dürfen auch Bauteilkataloge genutzt werden. Im Kurzverfahren werden die geometrischen Daten unter Nutzung einiger Vereinfachungen zu bestimmen. So dürfen bei Gebäuden über 1,5 Vollgeschossen und mehr als 3 Wohneinheiten folgende Vereinfachungen angewandt werden:

- Vernachlässigung von Gauben, die weniger als ein Drittel der Dachfläche einnehmen- Vernachlässigung von Versprüngen in der Fassadenfläche bis 50 cm Tiefe- Vernachlässigung von zusätzlichen Flächen im Bereich von Kellerabgängen (Bei der Berechnung wird eine durchgehende Kellerdecke angenommen)- Vernachlässigung von beheizbaren Räume im unbeheizten Dach oder Keller, die weniger als ein Drittel der Grundfläche ausmachen- Abschätzung der Fensterfläche mit 20 %, wenn keine auffällig große oder kleine Fensterfläche vorliegt

Darüber hinaus kann das Aufmaß allgemein mit einer Genauigkeit von 50 cm erfolgen. Die U- und g-Werte werden beim Kurzverfahren als Pauschalwerte unter Berücksich-tigung des Baujahres des Gebäudes abgeschätzt. Eine Zusammenstellung solcher Pau-schalwerte im Sinne eines Bauteilkataloges enthält für die Kategorien „Außenwand“, „Geschossdecken“, „Flachdächer“, „Dachschrägen“, „Kellerdecken“ und „Fenster“ zur Zeit beispielsweise die dena-Arbeitshilfe „Energetische Bewertung von Bestands-gebäuden“ [110]. Eine andere Aufbereitungsform wurde in [128] gewählt. Hier sind U- und g-Werte tabellarisch in Abhängigkeit von Bauteil und Baualtersklasse des Gebäu-des zusammengefasst. Welche der Varianten in die EnEV 2006 übernommen werden, ist zur Zeit nicht bekannt.

2.131

2

Zur Bestimmung von anlagentechnischen Daten stehen im Kurzverfahren wiederum zwei Möglichkeiten zur Auswahl:

a) Sind die individuellen anlagentechnischen Daten teilweise bekannt, können für fehlende Angaben Standardwerte aus [110], Tabelle 10 eingesetzt werdenb) Sind individuelle Daten nicht verfügbar, können die Endenergie-Aufwandszahlen für die Raumheizung eE,H und für die Warmwasserbereitung eE,W sowie die zugehörigen Hilfsenergien qE,HE,H und qE,HE,W aus [110], Tabelle 11 bis 13 entnommen werden (Wie bei der Bilanzierung mit diesen Werten umzugehen ist, wird im weiteren Verlauf dieses Abschnittes noch näher beschrieben)

Ist die Gebäudeaufnahme abgeschlossen, kann mit der eigentlichen Bilanzierung be-gonnen werden. Erneut gibt es die Auswahl zwischen zwei verschiedenen Verfahren:

a) Verwendung des Monatsbilanzverfahrens gemäß EnEV bzw. DIN V 4108-6. In zwei Punkten werden die dortigen Regelungen ergänzt: Zum einen ist bei Vorliegen offensichtlicher Undichtigkeiten ein Luftwechsel von n = 1,0 h-1

anzusetzen, zum anderen beträgt bei innengedämmten Außenwänden (wenn mehr als 50 % der Wandfläche innengesdämmt ist) der Wärmebrückenzuschlag für die gesamte Hüllfläche UWB = 0,2 W/(m2 K). Die Bewertung der Anlagen- technik erfolgt nach DIN V 4701-12 [8].b) Verwendung des Periodenbilanzverfahrens gemäß EnEV bzw. DIN V 4108-6, wobei jedoch bei Bestandsgebäuden einige Abweichungen vom üblichen Nachweisweg vorliegen: - Bei der Bestimmung der Wärmeverluste wird die Gradtagszahl in Abhängig- keit vom energetischen Gebäudestandard bestimmt. Als Bewertungskriterium dient der temperatur- und nutzflächenbezogene Wärmeverlust h mit

h = (HT + HV)/AN - Ebenfalls in Abhängigkeit von h werden die Strahlungsintensitäten zur Ermittlung solarer Gewinne festgelegt - Die Berücksichtigung von Wärmebrücken kann über einen pauschalen Wärme- brückenzuschlag UWB oder detailliert über die -Werte erfolgen Die Bilanzierung der Anlagentechnik erfolgt entweder gemäß DIN V 4701-12 unter Ansatz individueller Daten sowie Standardwerten oder vereinfacht unter Nutzung der bereits erläuterten pauschalen Endenergie-Aufwandszahlen

eE,H und eE,W sowie der Hilfenergien qE,HE,H und qE,HE,W. Der Primär- energiebedarf QP´´ ergibt sich mit diesen Größen sowie den Primärenergiefaktoren der Energieträger für Heizanlage und Warmwasserbereitung fP,E und für die Hilfsenergie fP,HE und des weiteren den Bilanzgrößen QH´´ und QW wie folgt:

Q f e Q f q f e Q f qP P E E H H P HE E HE H P E E W W P HE E HE´´ ´´, , , , , , , , ,= ⋅ ⋅ + ⋅ + ⋅ ⋅ + ⋅ ,,W

Angaben zur Größe von fP,E und fP,HE sind [110], Tabelle 19 zu entnehmen.

Neben dem Primärenergiebedarf sind im Energiepass die aus der Beheizung und der Warmwasserbereitung resultierenden CO2-Emissionen anzugeben. Diese Emissionen berechnen sich aus den CO2-Emissionsfaktoren der Energieträger für die Beheizung fCO2,E, die Warmwasserbereitung fCO2,W und die Hilfsenergie fCO2,HE sowie den be-

2.132 Wärmeschutz

2

reits bekannten Größen qE,HE,H , qE,HE,W, QH´´ und QW wie folgt:

u f e Q f q f e Q fCO CO E E H H CO HE E HE H CO E E W W CO2 2 2 2 2= ⋅ ⋅ + ⋅ + ⋅ ⋅ +, , , , , , , ,´´ HHE E HE Wq⋅ , ,

DIN V 18 599 „Energetische Bewertung von Gebäuden“Mit der Normenreihe DIN V 18 599 wird ein Verfahren für die Berechnung einer Ge-samtenergiebilanz von Gebäuden bereitgestellt. Das Verfahren ist sowohl für Wohn- und für Nichtwohngebäude sowie für Neu- und Bestandsbauten anwendbar und wird damit nach einer Übergangsphase das zur Zeit geltende Verfahren nach DIN V 4108-6 [5] ablösen.Die Bilanzierung gemäß DIN V 18 599 umfasst Anteile für die Beheizung, die Belüf-tung, die Klimatisierung, die Trinkwarmwasserversorgung und die Beleuchtung inkl. zusätzlicher Hilfsenergien. Die Normenreihe umfasst insgesamt 10 Teile, die Struktur ist in Bild 2.7.12-1 dargestellt. Das zentrale Element stellt hierbei der Teil 1 dar. In diesem wird die Bilanzierungsmethodik erläutert und damit die Verknüpfung zwischen den zu ermittelnden Kenngrößen der anderen Teil geschaffen. Des Weiteren werden Vorgaben zur Zonierung von Gebäuden gemacht, d.h. für den Fall, dass ein Gebäude in mehrere Zonen eingeteilt werden muss. Primäres Kriterium für die Aufteilung eines Gebäudes in unterschiedliche Zonen ist die Nutzung. Eine weitere Unterteilung der durch unterschiedliche Nutzungsarten definierten Zonen kann beispielsweise aufgrund abweichender baulicher oder anlagentechnischer Merkmale notwendig werden (z.B. bei unterschiedlichen Heizanlagen oder Teilklimatisierung aber auch bei stark differie-renden Glasflächenanteilen oder unterschiedlichen Sonnenschutzvorrichtungen). Zur Charakterisierung verschiedener Nutzungsarten werden in Teil 10 Nutzungsanforde-rungen für Wohngebäude sowie charakteristische Nutzungsprofile und -anforderungen für Nichtwohngebäude festgelegt. Hierdurch werden – neben der Entscheidungshilfe zur Zonierung – genormte Parameter für die Nachweisführung festgelegt (z.B. Nut-zungszeiten, Raumklima, Mindestluftwechsel, Beleuchtungsstärke, Belegung etc.).Als Gegenstück zur gegenwärtigen DIN V 4108-6 wird DIN 18 599-2 eingeführt. Im Vergleich zur momentanen Bilanzierung wird in diesem Teil 2 nun neben dem Heizwär-mebedarf auch der Kühlbedarf ermittelt. Grundsätzlich sind im Rahmen der Berech-nung gemäß Gl. 2.7.12-1 die Wärmesenken Qsink (bislang: Verluste) und gemäß Gl. 2.7.12-2 die Wärmequellen Qsource (bislang: Gewinne) eines Gebäudes bzw. einer Gebäudezone zu ermitteln.

Q Q Q Q QT V I Ssink sink sink sink sink= + + +, , , , (2.7.12-1)

Darin ist:QT,sink Transmissionswärmesenken [kWh] → Transmissionswärmeströme durch Außenbauteile an die Außenluft (direkt oder über das Erdreich) sowie durch trennende Bauteile zu Bereichen mit niedrigeren TemperaturenQV,sink Lüftungswärmesenken [kWh] → Lüftungswärmeströme durch Undichtigkeiten sowie bei mechanischer Lüftung oder freier Fensterlüftung. Abhängig von der Temperatur der eintretenden Luft liegt entweder eine Wärmesenke oder Wärme- quelle vor.

2.133

2

QI,sink interne Wärmesenken [kWh] → „Kälteeintrag“ durch Kühlsysteme (z.B. Verteilleitungen von Kühl- mitteln oder Kaltwasser oder Kaltluftkanäle), Geräte und Maschinen (z.B. Kühltheken, Splitgeräte) sowie durch regelmäßig in die Gebäu- dezone eingebrachte kalte Güter oder Gegenstände (z.B. in Produk- tionsbetrieben)QS,sink Wärmesenken durch langwellige Abstrahlung unter Berücksichtigung der solaren Einstrahlung [kWh] → Bei opaken Bauteilen sind die Gewinne durch solare Einstrahlung mit den Verlusten durch langwellige Abstrahlung zu verrechnen. Je nachdem, welcher Anteil überwiegt, liegt für ein Bauteil eine Wärmesenke oder Wärmequelle vor

Bild 2.7.12-1 Struktur der Normenreihe der DIN 18 599

Q Q Q Q Qsource T source V source I source S source= + + +, , , , (2.7.12-2)

Darin ist:QT,source Transmissionswärmequellen [kWh] → Liegen auf der Außenseite einer untersuchten Zone in Teilbereichen höhere Temperaturen an, so wird der Zone Wärme zugeführtQV,source Lüftungswärmequelle [kWh] → Neben dem schon beschriebenen Fall, dass die Außentemperatur über

2.134 Wärmeschutz

2

der Innentemperatur liegt, treten Lüftungswärmequellen z.B. durch vorgeheizte Luft bei Lüftungsanlagen oder Luftheizungen aufQI,source interne Wärmequellen [kWh] → Zu den internen Wärmequellen zählen beispielsweise Personen und Tiere, Geräte und Maschinen, künstliche Beleuchtung, Verteilleitun- gen der Heizanlage und für Warmwasser sowie Warmluftkanäle. Des weiteren ergeben sich Wärmequellen durch innerhalb der untersuchten Zone befindlichen Wärmespeicher, Wärme- und Kälteer- zeuger oder durch regelmäßig in die Gebäudezone eingebrachte heiße Stoffe oder Gegenstände.QS,source Wärmequellen aufgrund solarer Einstrahlung [kWh] → Wärmequellen ergeben sich infolge der solaren Einstrahlung durch transparente/transluzente Bauteile, durch oder in unbeheizte Glas- vorbauten sowie durch Einstrahlung auf opake Bauteile. Bei letzterem Fall sind die Gewinne durch solare Einstrahlung mit den Verlusten durch langwellige Abstrahlung zu verrechnen und das Ergebnis als Wärmesenke oder -quelle einzusetzen.

Der Ablauf der eigentlichen Berechnung des Heizwärmebedarfs bzw. Kühlbedarfs erfolgt in der Art, dass zunächst im Rahmen einer überschlägigen Bilanzierung die maximal erforderliche Heizleistung Qh,max für den Auslegungstag (ungünstigster Fall) zu bestimmen ist.

Q Q Qh T V,max ,max ,max= + (2.7.12-3)

Bei dieser überschlägigen Bilanzierung werden ausschließlich die Transmissions- und Lüftungswärmesenken berücksichtigt. Wärmequellen werden zunächst vernachlässigt. Mit den Ergebnissen dieser Vorbemessung wird die Anlagentechnik dimensioniert und deren Energiebedarf ermittelt. Die so errechneten Wärme- und Kälteeinträge der Gebäudetechnik gehen dann als interne Lasten (Wärmequellen oder -senken) in die endgültige Bilanzierung ein. Hierbei ergeben sich dann der Heizwärmebedarf nach Gl. 2.7.12-4 und bei gekühlten Gebäudezonen der Kühlbedarf nach Gl. 2.7.12-5.

Q Q Qh source= − ⋅sink (2.7.12-4)

Q Qc source= −( ) ⋅1 (2.7.12-5)

In diesen Gleichungen bezeichnet den Ausnutzungsgrad der Wärmequellen. Zur Be-rechnung von siehe auch Abschnitt 2.7.9.

2.135

2

2.8 Wärmeübertragung über das Erdreich

2.8.1 Einführung

Alternativ zum vereinfachten Ansatz mit Temperaturkorrekturfaktoren darf der ther-mische Leitwert Ls zwischen beheiztem Raum und Erdreich beim Wärmeschutznach-weis nach EnEV auch mittels genauerer Ansätze ermittelt werden. Hierzu ist allgemein DIN EN ISO 13370 [30] heranzuziehen, deren Inhalte teilweise auch in DIN 4108-6 [5], Anhang E übernommen wurden. Grundsätzlich zu unterscheiden ist bei der Berech-nung gemäß [30] zunächst zwischen den Möglichkeiten, den Leitwert Ls als konstante Größe (unter der Annahme stationärer Randbedingungen) oder monatsbezogen unter Berücksichtigung des Temperaturgangs der Außentemperatur zu berechnen (auf den in [30] ebenfalls berücksichtigten Fall einer Schwankung der Innentemperatur wird hier nicht näher eingegangen). Im ersten Fall ergibt sich Ls direkt als Summe der Produkte aus der Fläche jedes wär-meabführenden Bauteils und dem zugehörigen effektiven Wärmedurchgangskoeffizi-enten (siehe Tabelle 2.8.2-1 bis Tabelle 2.8.5-1, Zeilen 3 und 8). Im zweiten Fall ergibt sich der jeweilige monatliche Leitwert Ls M,

* gemäß Gl. 2.8.1-1.

Ls Mx M

i e M,* ,

,=

− (2.8.1-1)

In dieser Gleichung berechnet sich der Transmissionswärmeverlust x,M des Bauteils x im Monat M gemäß Gl. 2.8.1-2. x,M setzt sich aus einer stationären Komponente – gekennzeichnet durch die Jahresmittel der Innen- ( i,m) und Außentemperatur ( e,m)– und einer instationären periodischen Komponente zusammen. Letztere wird durch den harmonischen thermischen Leitwert Lpe charakterisiert und hängt des Weiteren von der Amplitude e,Amp der Außentemperatur ab. Die Schwankung der Außentem-peratur um ihren Mittelwert wird durch eine Cosinus-Schwingung nachgebildet.

x M s i m e m pe e AmpL L m, , , , cos= ⋅ −( ) + ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ − −⎛

⎝⎜⎞⎠⎟

212

(2.8.1-2)

Darin ist:m Monatsnummer (m = 1 bis 12)

Nummer des Monats mit der niedrigsten Innentemperatur ( = 1 auf der Nordhalbkugel; = 7 auf der Südhalbkugel)

Phasenverschiebung in Monaten = 0 bei aufgeständerten Bodenplatten = 1 bei Bodenplatten auf Erdreich ohne Randdämmung oder mit raum-

seitiger waagerechter Randdämmung sowie bei beheizten und unbeheizten Kellern

= 2 bei Bodenplatten auf Erdreich mit senkrechter oder außen liegender waagerechter Randdämmung

In den nachfolgenden Abschnitten 2.8.2 bis 2.8.5 sind für verschiedene bauliche An-wendungssituationen die zur Berechnung von Ls und Lpe notwendigen Bestimmungs-gleichungen zusammengestellt. In Tabelle 2.8.1-1 wird eine Übersicht über die in diese Gleichungen einfließenden Parameter gegeben.

2.136 Wärmeschutz

2

Tabelle 2.8.1-1 Für die Bestimmung von Ls und Lpe notwendige Parameter

1 2 3

1 Formelzeichen Einheit Erläuterung

2 AG m2 Bodenplattenfl äche

3 B ’ mcharakteristisches Bodenplattenmaß

BA

PG’

,=

⋅0 5

4 D m Breite oder Höhe einer Randdämmung

5 Rf m2·K/WWärmedurchlasswiderstand der Bodenplatte(incl. vollfl ächiger Dämmschichten und einem ggf. vorhandenen Bodenbelag)

6 Rg m2·K/WWärmedurchlasswiderstand einer evtl. vorh. Dämmschicht auf dem Boden des Kriechkellers

7 Rn m2·K/WWärmedurchlasswiderstand der waagerechten oder senkrechten Randdämmung (oder der Gründung bei Leichtfundamentmauern)

8 Rw m2·K/W Wärmedurchlasswiderstand der Kellerwand

9 P m

exponierter Umfang der Bodenplatte(Gesamtlänge der Außenwand, die das beheizte Gebäude von der äußeren Umgebung oder von einem unbeheizten Raum außerhalb der gedämmten Gebäudehülle trennt)

10 c J/(kg·K) spez. Wärmekapazität von ungefrorenem Erdreich

11 d ’ mzusätzliche wirksame Dicke infolge der Randdämmung

d R Rd

nn’ ’= ⋅ = −⎛

⎝⎜⎞⎠⎟

⋅

12 dt m

wirksame Gesamtdicke der Bodenplatted w R R Rt si f se= + ⋅ + +( )mit Rsi = 0,17 m2·K/W1); Rse = 0,04 m2·K/W

13 dg m

wirksame Gesamtdicke der Bodenkonstruktion eines Kriechkellersd w R R Rg si g se= + ⋅ + +( )mit Rsi = 0,17 m2·K/W1); Rse = 0,04 m2·K/W

14 dbw m

wirksame Gesamtdicke der Kellerwandd R R Rbw si w se= ⋅ + +( )mit Rsi = 0,13 m2·K/W; Rse = 0,04 m2·K/W


2.137

2

Tabelle 2.8.1-1 Für die Bestimmung von Ls und Lpe notwendige Parameter (Fortsetzung)

15 w m Dicke der Umfassungswände einschließlich sämtlicher Schichten

16 d m

periodische Eindringtiefe

= ⋅ ⋅⋅ ⋅

3 15 107,c

- für Ton oder Schluff: d = 2,2 m

- für Sand oder Kies: d = 3,2 m

- für homogenen Fels: d = 4,2 m

17 kg/m3 Dichte von ungefrorenem Erdreich

18 W/(m·K)Wärmeleitfähigkeit von ungefrorenem Erdreich( = 2,0 W/(m·K), wenn keine genaueren Werte vorliegen)

1) Gilt bei abwärts gerichtetem Wärmestrom. Bei aufwärts gerichtetem Wärmestrom, z.B. im Falle von Bodenplatten mit eingelassenem Heizsystem oder im Falle von Kühlräumen gilt

Rsi = 0,10 m2·K/W.

Wärmebrücken am Wand-Bodenplatten-AnschlussDen in DIN EN ISO 13370 [30] beschriebenen Berechnungsverfahren liegt die Annah-me zugrunde, dass zwischen Bodenplatte und Wand keine wärmetechnischen Wech-selwirkungen stattfinden. In der Regel ist diese Voraussetzung so nicht gegeben und es werden Wärmebrücken im Wand-Bodenplatten-Anschluss vorliegen. Bei der Be-rechnung thermischer Leitwerte gemäß den nachfolgend beschriebenen Berechnungs-verfahren sind diese Wärmebrückeneinflüsse am Wand-Bodenplatten-Anschluss daher gesondert zu berücksichtigen. Dies geschieht, indem der U-Wert der Kellerdecke bzw. Bodenplatte mit einem entsprechenden Aufschlag versehen wird. Der stationäre ther-mische Leitwert Ls wird dann mit dem so modifizierten U-Wert U* anstelle von U0bestimmt.

U UAWB* = +

⋅0

(2.8.1-3)

Für die numerische Berechnung der -Werte ist [30], Anhang A zu beachten. Dem-nach sind abweichend von DIN EN ISO 10 211-1 [27] bei der Modellbildung die Ab-messungen gemäß Bild 2.8.1-1 zu wählen. Für B’ ist dabei in zweidimensionalen Be-rechnungen das charakteristische Bodenplattenmaß gemäß Tabelle 2.8.1-2 anzusetzen, in dreidimensionalen Berechnungen die kleinere Abmessung der Bodenplatte.

Bild 2.8.1-1 Modellabmessungen zur Berechnung der Wärmebrücke im Wand-Bodenplatten-Anschluss.

2.138 Wärmeschutz

2

Zur Berechnung von werden zwei numerische Berechnungen durchgeführt (zur Mo-dellierung siehe Bild 2.8.1-2). Zuerst wird der Leitwert L D1

2 am vollständigen Modell ermittelt. Zur Bestimmung von L D2

2 werden alle Materialien unterhalb der Erdreicho-berkante durch Erdreich ersetzt (vollflächige Dämmschichten oder Randdämmstreifen bleiben aber erhalten) und die Wand wird bis zur Oberkante des Erdreiches entfernt. In den Bereichen, wo die Wand mit der Bodenplatte oder dem Erdreich in Kontakt stand, werden adiabate Ränder (Wärmeübergangswiderstand R = ) definiert.

Bild 2.8.1-2 Erläuterungen zur Modellierung bei der Bestimmung der thermischen Leitwerte a) Bestimmung von L D1

2 b) Bestimmung von L D22

Der -Wert bestimmt sich dann gemäß Gl. 2.8.1-4 als Differenz zwischen dem aus der ersten numerischen Berechnung erhaltenen Leitwert L D1

2 und den Verlusten über die ungestörten modellierten Bereiche der Außenwand ( h Uw w⋅ ) sowie der Bodenplatte ( L D22 ).

= − ⋅ −L h U LDw w

D12

22 (2.8.1-4)

Streng genommen ist sowohl ein Wert s für den stationären Fall (Bestimmung von Ls) als auch ein Wert pe für den instationären Fall (Bestimmung von Lpe) zu ermit-teln. In der Regel kann gemäß [139] jedoch der unter stationären Verhältnissen berech-nete Wert s auf der sicheren Seite liegend auch für den instationären Fall angesetzt werden.

Einfl uss des GrundwassersAuch der Einfluss des Grundwassers wird bei der Berechnung der thermischen Leit-werte zunächst vernachlässigt. Dies darf nach [30] auch so bleiben, wenn der Grund-wasserspiegel nicht zu hoch liegt und das Grundwasser keine zu hohe Fließgeschwin-digkeit aufweist.Für den Fall, dass die Tiefe zw des Grundwasserspiegels unterhalb der Gebäudeun-terkante und die Fließgeschwindigkeit qw des Grundwassers bekannt sind, kann zur Berücksichtigung der Wirkung von fließendem Grundwasser auf den Wärmstrom der Faktor Gw herangezogen werden. Dieser ist für einige Parameterkombinationen aus DIN EN ISO 13 370 [30], Anhang H zu entnehmen (vgl. Tabelle 2.8.1-2). Alternativ

2.139

2

wird in [138] eine Berechnungsvorschrift für Gw angegeben.

Gw = + ⋅− ⋅ ⋅⎛

⎝⎜⎞⎠⎟

⎛⎝⎜

⎞⎠⎟

+⋅

− ⋅1 0 583

1 2 23

0 35

3 75,

arctan'

',

,BdB

et

z wwB' (2.8.1-5)

Darin ist:

=⋅ ⋅w w wc q

Hierbei ist [m] die rechnerische Länge, über die die Wärmeströme aus Grundwas-ser und Wärmeleitung miteinander in Verbindung stehen und der Term w wc⋅ diewirksame Wärmespeicherfähigkeit des Grundwassers ( w wc⋅ = 4,18 106 J/(m3 K) bei 10 °C).Bei erdberührten Bodenplatten wird dieser Faktor Gw dann mit dem thermischen Leitwert Ls multipliziert, bei aufgeständerten Bodenplatten mit dem Wärmedurch-gangskoeffizienten Ug des Erdreiches. Aus dieser Vorgehensweise ergibt sich im Um-kehrschluss, dass aus [30] für unterkellerte Gebäude keine Aussagen zum Einfluss des Grundwassers abgeleitet werden können.

Tabelle 2.8.1-2 Faktoren Gw zur Berücksichtigung des Einfl usses von fl ießendem Grundwas-ser auf den Wärmestrom bei erdberührten oder aufgeständerten Bodenplatten [30]

1 2 3 4 5 6 7 8 9

1 d Bt / ’ ,= 0 1 d Bt / ’ ,= 0 5 d Bt / ’ ,= 1 0

2 z Bw / ’ / ’B Gw z Bw / ’ / ’B Gw z Bw / ’ / ’B Gw

3 0,0 1,0 1,01 0,0 1,0 1,01 0,0 0,2 1,07

4 0,0 0,2 1,16 0,0 0,2 1,11 0,0 0,1 1,13

5 0,0 0,1 1,33 0,0 0,1 1,20 0,0 0,0 1,39

6 0,5 1,0 1,00 0,0 0,0 1,74 0,5 0,1 1,02

7 0,5 0,1 1,06 0,5 0,1 1,04 0,5 0,02 1,05

8 0,5 0,02 1,11 0,5 0,0 1,12 0,5 0,0 1,08

9 0,5 0,0 1,20 1,0 0,1 1,03 1,0 0,0 1,02

10 1,0 0,0 1,05 2,0 0,0 1,01 2,0 0,0 1,00

11 2,0 0,0 1,02

2.140 Wärmeschutz

2

2.8.2 Wärmeverluste über erdberührte Bodenplatten (nicht unterkellert)

Tabelle 2.8.2-1 Berechnung der Leitwerte Ls und Lpe für erdberührte Bodenplatten1)

1 2

1

Bode

nplat

te u

nged

ämm

t ode

r vol

lstän

dig

gedä

mm

t

2

effektiver Wärmedurchgangskoeffi zient U0 der Bodenplatte

UB d

Bdt t

0

21= ⋅

⋅ +⋅ ⋅ +

⎛⎝⎜

⎞⎠⎟

λπ

π’

ln’ für d t < B ’ (wenig oder gar nicht gedämmte Bodenpl.)

λ=⋅ +, '0

t

U0 457 B d

für d t B ’ (gut gedämmte Bodenplatte)

3thermischer Leitwert LsL A Us G= ⋅ 0

4

harmonischer thermischer Leitwert Lpeδλ

⎛ ⎞= ⋅ ⋅ ⋅ +⎜ ⎟⎝ ⎠

, lnpet

L 0 37 P 1d

5

Bode

nplat

te m

it Ra

nddä

mm

ung6

effektiver Wärmedurchgangskoeffi zient U0 der Bodenplattewie Zeile 2

7

Korrekturwert

Δψ λπ

= − ⋅ +⎛⎝⎜

⎞⎠⎟

−+

+⎛⎝⎜

⎞⎠⎟

⎡

⎣⎢⎢

⎤

⎦⎥⎥

ln ln’

Dd

Dd dt t

1 1 bei waagerechter Randdämmung

Δψ λπ

= − ⋅ ⋅ +⎛⎝⎜

⎞⎠⎟

− ⋅+

+⎛⎝⎜

⎞⎠⎟

⎡

⎣⎢⎢

⎤

⎦⎥⎥

ln ln’

21

21

Dd

Dd dt t

bei senkr. Randdämmung/Leichtfundament

8thermischer Leitwert LsL A U Ps G= ⋅ + ⋅0

9

harmonischer thermischer Leitwert Lpe

L P ed d

edpe

D

t

D

t

= ⋅ ⋅ ⋅ −⎛

⎝⎜

⎞

⎠⎟ ⋅

++

⎛⎝⎜

⎞⎠⎟

+ ⋅ +⎛⎝⎜

− −

0 37 1 1 1, ln’

lnλ δ δδ δ⎞⎞⎠⎟

⎡

⎣⎢⎢

⎤

⎦⎥⎥

bei waager. Randdämm.

L P ed d

edpe

D

t

D

t

= ⋅ ⋅ ⋅ −⎛

⎝⎜

⎞

⎠⎟ ⋅

++

⎛⎝⎜

⎞⎠⎟

+ ⋅ +− ⋅ − ⋅

0 37 1 12 2

, ln’

lnλ δ δδ δ 11⎛⎝⎜

⎞⎠⎟

⎡

⎣⎢⎢

⎤

⎦⎥⎥

bei senkr. Randdämm.

1) Eine Erläuterung aller allgemeinen Eingangswerte enthält Abschnitt 2.8.1

2.141

2

2.8.3 Wärmeverluste über aufgeständerte Bodenplatten (Kriechkeller)

Tabelle 2.8.3-1 Berechnung der Leitwerte Ls und Lpe für aufgeständerte Bodenplatten1)

1

1

2

effektiver Wärmedurchgangskoeffi zient Ug für den Wärmetransport über das Erdreich

UB d

Bdg

g g

= ⋅⋅ +

⋅ ⋅ +⎛

⎝⎜

⎞

⎠⎟

21

λπ

π’

ln’

wenn der Kriechkeller mit z 0,5 m in das Erdreich ragt

Ug gemäß [30], Anhang F wenn der Kriechkeller mit z > 0,5 m in das Erdreich ragt

effektiver Wärmedurchgangskoeffi zient Ux für den Wärmetransport über die Wände und durch Belüftung des Kriechkellers

Uh UB

fBx

w w=⋅ ⋅

+⋅ ⋅ ⋅2 1450

’ ’ε υ

Darin ist:Uw U-Wert der Wände des Kriechkellers oberhalb des Erdreiches

auf den Umfang der Bodenplatte bezogene Fläche der Lüftungsöffnungen [m2/m] mittlere Windgeschwindigkeit in 10 m Höhe [m/s] (lt. [5], Anhang E: = 4 m/s)

fw Windabschirmungsfaktorfw = 0,02 bei geschützter Lage (z.B. Stadtkern)fw = 0,05 bei mittlerer Lage (z.B. Stadtrand)fw = 0,10 bei exponierter Lage (z.B. ländlicher Bereich)

effektiver Wärmedurchgangskoeffi zient U für die aufgeständerte Bodenplatte1 1 1U U U Uf g x

= ++

2) wenn der Kriechkeller mit z 0,5 m in das Erdreich ragt

U gemäß [30], Anhang F wenn der Kriechkeller mit z > 0,5 m in das Erdreich ragt

3thermischer Leitwert LsL A Us G= ⋅

4


L U

Pd

U A

U Upe f

gx G

x f

= ⋅⋅ ⋅ ⋅ +

⎛

⎝⎜

⎞

⎠⎟ + ⋅

+ +

0 37 1, lnλ δ

λδ

1) Eine Erläuterung aller allgemeinen Eingangswerte enthält Abschnitt 2.8.12) Uf ist der Wärmedurchgangskoeffi zient der Bodenplatte (der Decke über dem Kriechkeller)

2.142 Wärmeschutz

2

2.8.4 Wärmeverluste bei beheiztem Keller

Tabelle 2.8.4-1 Berechnung der Leitwerte Ls und Lpe für beheizte Keller1)

1 2

1

2

Wär

mev

erlu

ste d

urch

den

Kell

erfu

ßbod

en

eff. Wärmedurchgangskoeffi zient Ubf für den Wärmetransport über den Kellerfußboden

UB d z

Bd zbf

t t

= ⋅⋅ + + ⋅

⋅ ⋅+ ⋅

+⎛⎝⎜

⎞⎠⎟

20 5 0 5

1λ

ππ

’ ,ln

’,

für d z Bt + ⋅( ) <0 5, ’

UB d zbf

t

=⋅ + + ⋅

λ0 457 0 5, ’ ,

für d z Bt + ⋅( ) ≥0 5, ’

3thermischer Leitwert Ls,bfL A Us bf G bf, = ⋅

4

harmonischer thermischer Leitwert Lpe,bf

L P edpe bf

z

t, , ln= ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ +

⎛⎝⎜

⎞⎠⎟

−

0 37 1λ δδ

5

Wär

mev

erlu

ste d

urch

die

Kelle

rwan

d

effektiver Wärmedurchgangskoeffi zient Ubf für den Wärmetransport über die Kellerwand

Uz

dd z

zdbw

t

bw bw

= ⋅⋅

⋅ +⋅+

⎛⎝⎜

⎞⎠⎟

⋅ +⎛⎝⎜

⎞⎠⎟

21

0 51

λπ

,ln für d dbw t<

Uz

dd z

zdbw

t

t bw

= ⋅⋅

⋅ +⋅

+⎛⎝⎜

⎞⎠⎟

⋅ +⎛⎝⎜

⎞⎠⎟

21

0 51

λπ

,ln für d dbw t≥

6thermischer Leitwert Ls,bwL z P U A Us bw bw bw bw, = ⋅ ⋅ = ⋅

7

harmonischer thermischer Leitwert Lpe,bw

L P edpe bw

z

bw, , ln= ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ −

⎛

⎝⎜

⎞

⎠⎟ ⋅ +

⎛⎝⎜

⎞⎠⎟

−

0 37 2 1 1λ δδ

8

Gesa

mtw

ärm

ever

lust

e thermischer Gesamt-Leitwert LsL L Ls s bf s bw= +, ,

9harmonischer thermischer Gesamt-Leitwert LpeL L Lpe pe bf pe bw= +, ,


2.143

2

2.8.5 Wärmeverluste bei unbeheiztem oder teilweise beheiztem Keller

Tabelle 2.8.5-1 Berechnung der Leitwerte Ls und Lpe für unbeheizte und teilbeheizte Keller1)

1 2

1

2

Wär

mev

erlu

ste b

ei un

behe

iztem

Kell

er

eff. Wärmedurchgangskoeffi zient U für den Wärmetransport über den unbeheizten Keller1 1

0 33U UA

A U z P U h P U n Vf

G

G bf bw w

= +⋅ + ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅,

mit:Uf Wärmedurchgangskoeffi zient der Kellerdecke (mit Rsi = Rse = 0,17 m2·K/W)Ubf eff. Wärmedurchgangskoeffi zient für den Kellerfußboden nach Tab. 2.8.4-1, Zl. 2Ubw eff. Wärmedurchgangskoeffi zient für die Kellerwand nach Tab. 2.8.4-1, Zeile 5Uw Wärmedurchgangskoeffi zient der Kellerwand oberhalb des Erdreichesn Luftwechselrate des Kellers (n = 0,3 h-1, wenn genauere Angaben fehlen)V Luftvolumen des Kellers

3thermischer Leitwert LsL A Us G= ⋅

4


L A U

P ed

h P U

pe G f

z

tw

= ⋅ ⋅⋅ ⋅ ⋅ −

⎛

⎝⎜

⎞

⎠⎟ ⋅ +

⎛⎝⎜

⎞⎠⎟

+ ⋅ ⋅ + ⋅−

0 37 2 1 0 33, ln ,λ δδ nn V

A z P h P U n V A UG w G f

⋅

+ ⋅( ) ⋅ + ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ + ⋅λδ

0 33,

5

Wär

mev

erlu

ste b

ei te

ilweis

e beh

eizte

m K

eller

Vorgehensweise:1. Berechnung des Wärmeverlustes für ein vollständig beheiztes Kellergeschoss

2. Berechnung des Wärmeverlustes für ein vollständig unbeheiztes Kellergeschoss

3. Berechnung des tatsächlichen Wärmeverlustes, indem die unter 1. und 2. berechneten Werte proportional zu den Flächenanteilen der beheizten bzw. unbeheizten erdberührten Teile des Kellers zusammengefasst werden.


2.144 Wärmeschutz

2

2.9 Sommerlicher Wärmeschutz

2.9.1 Einführung

Bedingt durch eine höhere solare Strahlungsintensität kommt es in den Sommermona-ten zu einem Anstieg der Innentemperaturen. Sind in der Planungsphase keine ausrei-chenden Sonnenschutzvorrichtungen berücksichtigt worden, so können die Raumtem-peraturen so weit ansteigen, dass das Wohlbefinden und die Konzentrationsfähigkeit der Nutzer beeinträchtigt werden. Unter dem Begriff des „sommerlichen Wärmeschut-zes“ werden daher alle diejenigen Maßnahmen zusammengefasst, die einer unzuträg-lichen Temperaturerhöhung entgegenwirken, indem sie das Eindringen von Wärmeen-ergie in Innenräume reduzieren oder verhindern.Die Qualität des sommerlichen Wärmeschutzes eines Gebäudes ist von einer Vielzahl unterschiedlicher Faktoren abhängig. Unter anderem sind dies:

- der Gesamtenergiedurchlassgrad der transparenten Außenbauteile- der Sonnenschutz der transparenten Außenbauteile- der Flächenanteil der transparenten Außenbauteile- die Orientierung (Himmelsrichtung) der transparenten Außenbauteile- der Neigungswinkel zur Senkrechten der transparenten Außenbauteile- die Art und Intensität der Raumlüftung- die Wärmespeicherfähigkeit der raumumschließenden Bauteile- die Raumgeometrie

Der Nachweis des sommerlichen Wärmeschutzes erfolgt anhand des in DIN 4108-2 [1] beschriebenen Verfahrens, welches nachfolgend erläutert und anhand eines Beispiels verdeutlicht wird.Das Führen dieses Nachweises ist gemäß Energieeinsparverordnung (EnEV) Pflicht für Gebäude mit einem Fensterflächenanteil von mehr als 30 %. Abweichend hiervon ist gemäß EnEV für Gebäude mit einer Anlage zur Kühlung der Raumluft eine ausrei-chende Kühlleistung nachzuweisen. Die notwendige Kühlleistung ist dabei durch Maß-nahmen die den Sonneneintrag reduzieren, so gering wie möglich zu halten. Solche Maßnahmen, die auch die maßgeblichen Einflussgrößen für das nachfolgend beschrie-bene Bemessungsverfahren sind, werden in Abschnitt 2.9.3 näher beschrieben.

2.9.2 Nachweis des sommerlichen Wärmeschutzes nach DIN 4108-2

Nachzuweisen ist, dass der solare Wärmeeintrag S in kritische Räume bzw. Raumbe-reiche an der Außenfassade unterhalb eines zulässigen Grenzwertes Szul liegt.

S Szul≤ (2.9.2-1)

Der Nachweis darf allgemein entfallen, wenn der auf die Grundfläche bezogene Fens-terflächenanteil fAG die Werte gemäß Tabelle 2.9.2-1 nicht überschreitet und darüber hinaus bei Ein- und Zweifamilienhäusern, deren Fenster in Ost-, West- und Südaus-richtung mit außen liegenden Sonnenschutzeinrichtungen mit Fc 0,3 versehen sind. Das Nachweisverfahren gemäß DIN 4108-2 [1] ist nicht anwendbar, wenn die zum nach-zuweisenden Raum oder Raumbereich korrespondierende Außenwand mit einer Dop-

2.145

2

pelfassade ausgestattet ist, oder im Außenwandbereich transparente Wärmedämmsys-teme angeordnet sind. Ist dem nachzuweisenden Raum ein unbeheizter Glasvorbau vorgelagert, so ist für die Nachweisführung die Art der Belüftung des nachzuweisenden Raumes zu beachten:

a) Erfolgt die Belüftung des nachzuweisenden Raumes ausschließlich über den unbeheizten Glasvorbau, dann gilt der Nachweis als erfüllt, wenn: - der unbeheizte Glasvorbau mit einer Sonnenschutzvorrichtung mit einem Abminderungsfaktor Fc 0,30 ausgestattet ist und - im unteren und oberen Glasbereich Lüftungsöffnungen vorhanden sind, die mindestens 10 % der Glasfläche ausmachen.b) Erfolgt die Belüftung des nachzuweisenden Raumes nicht über den unbeheizten Glasvorbau, so kann der Glasvorbau bei der Nachweisführung vernachlässigt werden.

Kann der Nachweis aus einem der o.g. Gründe nicht nach dem hier beschriebenen Verfahren aus [1] geführt werden, so sind geeignete Simulationsverfahren oder andere genauere Nachweisverfahren zu verwenden.

Tabelle 2.9.2-1 Zulässige Werte des auf die Grundfl äche bezogenen Fensterfl ächenanteils fAG, bei deren Unterschreitung auf einen Nachweis des sommerlichen Wärmeschutzes verzichtet werden darf (nach [1]).

1 2 3

1Neigung der

Fenster gegenüber der Horizontalen

Orientierung der Fenster1)

Auf die Grundfl äche bezogener

Fensterfl ächenanteil2)

fAG[%]

2

über 60° bis 90°

Nord-West überSüd bis Nord-Ost(hellblauer Teil)

10

3alle anderen

Nordorientierungen(dunkelblauer Teil)

15

4 0° bis 60° alle Orientierungen 7 Hinweis: Den angegebenen Fensterfl ächenanteilen liegen Klimawerte der Klimaregion B (siehe Tafel 13) zugrunde.

1) Sind im nachzuweisenden Raum mehrere Orientierungen mit Fenstern vorhanden, ist der kleinere Grenzwert für fAG bestimmend

2) Der Fensterfl ächenanteil fAG ergibt sich aus dem Verhältnis der Fensterfl äche (lichte Rohbau- maße) zur Grundfl äche des nachzuweisenden Raumes bzw. Raumbereiches (lichte Raum- maße, siehe auch DIN 4108-2 [1], Abschn. 8.4). Liegen Fenster in mehreren Orientierungen vor, so ist die Summe aller Fensterfl ächen zu bilden

2.146 Wärmeschutz

2

Sonneneintragskennwert SDer Sonneneintragskennwert S errechnet sich als Verhältnis der energetisch gewichte-ten Fensterfläche zur Grundfläche AG des Raumes bzw. Raumbereiches.

S

A g

A

A g F

A

w j total jj

m

G

w j Cj

m

G=

⋅( )=

⋅ ⋅( )=

⊥=

∑ ∑, , ,1 1 (2.9.2-2)

Darin ist:Aw,j die in der Orientierung j gelegene Fensterfläche (mit lichten Rohbau- maßen bestimmt)g der Gesamtenergiedurchlassgrad nach DIN EN 410 [10] (Hersteller- angabe, siehe auch Abschnitt 2.9.3)FC der Abminderungsfaktor gemäß Tabelle 2.9.2-2 für eine fest installierte Sonnenschutzvorrichtung

AG wird aus den lichten Rohbaumaßen berechnet. Die größte dabei anzusetzende Raumtiefe entspricht der dreifachen lichten Raumhöhe. Für Räume mit gegenüberlie-genden Fassaden ist bei einem Fassadenabstand von mehr als der sechsfachen lichten Raumhöhe ein getrennter Nachweis für die fassadennahen Raumbereiche zu führen (siehe Bild 2.9.2-2). Werden die genannten maximalen Raumtiefen nach Bild 2.9.2-2 überschritten, so sind bei der Ermittlung der wirksamen Wärmespeicherfähigkeit Cwirkdie raumumschließenden Bauteile nur soweit zu berücksichtigen, wie sie das Volumen bestimmen, das aus der Grundfläche AG und der lichten Raumhöhe gebildet werden.

Bild 2.9.2-1 Abhängigkeit des Sonneneintragskennwertes S vom auf die Grundfl äche bezo-genen Fensterfl ächenanteil fAG und vom Gesamtenergiedurchlassgrad gtotal der Verglasung einschließlich Sonnenschutz. Der hellblaue Balken gibt an, mit welchen Anhaltswerten bei der Ermittlung des zulässigen Sonneneintragskennwertes Szul für Standardfälle zu rechnen ist. Die Berechnung von Szul wird in Tabelle 2.9.2-3 erläutert. Anteile an Szul gemäß Tabelle 2.9.2-3, Zeilen 4 bis 6 sind bei den hier dargestellten Anhaltswerten nicht berücksichtigt.

2.147

2

Bild 2.9.2-2 Berechnung der Grundfl äche AG für verschiedene Raumgeometrien bei Über-schreitung der maximal anzusetzenden Raumtiefen. Zusätzlich sind die bei der Berechnung der wirksamen Wärmespeicherfähigkeit Cwirk zu berücksichtigenden Wandabschnitte hervorgehoben.

Bei der Bestimmung des Abminderungsfaktors FC für fest installierte Sonnenschutz-vorrichtungen ist grundsätzlich zwischen innen liegenden und außen liegenden Son-nenschutzvorrichtungen zu unterscheiden (siehe Tabelle 2.9.2-2). Werden als außen liegender Sonnenschutz bauliche Elemente (Vordächer, Loggien oder freistehende Lamellen) oder Markisen genutzt (Tabelle 2.9.2-2, Zeilen 12 bis 14), dann muss sicher-gestellt sein, dass die betreffenden Fenster nicht direkt besonnt werden. Dies ist dann der Fall, wenn:

- bei Südorientierung der vertikale Abdeckwinkel 50° ist;- bei Ost- oder Westorientierung der vertikale Abdeckwinkel

85°oder der horizontale Abdeckwinkel 115° ist.

Zu den jeweiligen Winkelbereichen gehören Abweichungen ± 22,5°. Bei Zwischenori-entierungen (Süd-Ost oder Süd-West) ist ein vertikaler Abdeckwinkel 80° erforder-lich. Bezüglich der Winkelmaße für und ist Bild 2.9.2-3 zu beachten.

Bild 2.9.2-3 Ermittlung der Winkel und für bauliche Verschattungen und Markisen

2.148 Wärmeschutz

2

Tabelle 2.9.2-2 Anhaltswerte für Abminderungsfaktoren FC fest installierter Sonnenschutz-vorrichtungen (nach [1])

1 2

1 Sonnenschutzvorrichtung1) FC

2 ohne Sonnenschutzvorrichtung 1,0

3 innen liegend oder zwischen den Scheiben2)

4 - weiß oder refl ektierende Oberfl äche mit geringer Transparenz 0,75

5 - helle Farben oder geringe Transparenz3) 0,8

6 - dunkle Farben oder höhere Transparenz 0,9

7 außen liegend

8 - drehbare Lamellen, hinterlüftet 0,25

9 - Jalousien und Stoffe mit geringer Transparenz3), hinterlüftet 0,25

10 - Jalousien, allgemein 0,4

11 - Rollläden, Fensterläden 0,3

12 - Vordächer, Loggien, freistehende Lamellen4) 0,5

13 - Markisen4), oben und seitlich ventiliert 0,4

14 - Markisen4), allgemein 0,51) Sonnenschutzvorrichtungen müssen fest installiert sein. Übliche dekorative Vorhänge sind

nicht als Sonnenschutzvorrichtung im Sinne von DIN 4108-2 [1] zu betrachten.2) Die Tabellenwerte für innen und zwischen den Scheiben liegende Sonnenschutzvorrichtungen

sind als obere Grenzwerte zu interpretieren. Für solche Sonnenschutzvorrichtungen empfi ehlt es sich, genauere Werte zu ermitteln

3) Als gering transparent gelten Sonnenschutzvorrichtungen mit einer Transparenz unter 15%4) siehe Bild 2.9.2-3

Zulässiger Sonneneintragskennwert SzulDer zulässige Sonneneintragskennwert Szul ergibt sich als Summe der anteiligen Son-neneintragskennwerte Sx gemäß Tabelle 2.9.2-3, Zeilen 1 bis 6.

S Szul x= ∑ (2.9.2-3)

Tabelle 2.9.2-3 Anteilige Sonneneintragskennwerte Sx zur Bestimmung von Szul (nach [1])

1 2

Gebäudelage bzw. Bauart, Fensterneigung und Orientierung Sx

1 Klimaregion1)

1.1 - Geb. in Klimaregion A ( e,max 16,5 °C ; i,max = 25 °C) 0,04

1.2 - Geb. in Klimaregion B (16,5 °C < e,max < 18 °C ; i,max = 26 °C) 0,03

1.3 - Geb. in Klimaregion C ( e,max 18 °C ; i,max = 27 °C) 0,015(fortgesetzt auf nächster Seite)

2.149

2

Tabelle 2.9.2-3 Anteilige Sonneneintragskennwerte Sx zur Bestimmung von Szul (nach [1]) (Fortsetzung)

Gebäudelage bzw. Bauart, Fensterneigung und Orientierung Sx

2 Bauart (mit Cwirk gemäß Gl. 2.9.3-1; fgew gemäß Gl. 2.9.3-2)

2.1 - leichte Bauart (ohne Nachweis von Cwirk / AG) 0,06·fgew

2.2 - mittlere Bauart (50 Wh/(m2·K) Cwirk / AG 130 Wh/(m2·K)) 0,10·fgew

2.3 - schwere Bauart (Cwirk / AG > 130 Wh/(m2·K)) 0,115·fgew

3 Erhöhte Nachtlüftung2) während der zweiten Nachthälfte

3.1 - bei leichter und mittlerer Bauart 0,02

3.2 - bei schwerer Bauart 0,03

4 Sonnenschutzverglasung3) mit g 0,4 0,03

5 Fenster der Größe Aw,neig mit einer Neigung zur Horizontalen 60° - 0,12·Aw,neig / AG

6Nord-, Nordost- und Nordwest-orientierte Fenster der Größe Aw,nordsoweit mit Neigungen gegenüber der Horizontalen > 60 ° sowie Fenster, die dauernd vom Gebäude selbst verschattet werden

0,10·Aw,nord / Aw,gesamt

1) Eine Übersicht über die grobe Abgrenzung der drei Klimaregionen gibt die Karte in Tafel 15

e,max Höchstwert der mittleren monatlichen Außentemperatur

i,max Grenzwert der Innentemperatur

Anmerkung: Die mit dieser Einteilung verbundene Forderung der DIN 4108-2, dass der Grenzwert der Innentemperatur i,max an nicht mehr als 10 % der Aufenthaltszeit in beheizten Gebäuden überschritten werden darf, ist problematisch. Nur durch den Nachweis S < Szul und ohne zusätzliche technische Kühlung sind diese absolut defi nierten Grenzwerte in vielen Fällen nicht einhaltbar.

2) Bei Ein- und Zweifamilienhäusern kann i.d.R. von einer erhöhten Nachtlüftung ausgeg. werden3) Als gleichwertig hierzu gelten Sonnenschutzverglasungen, welche die diffuse Strahlung

permanent reduzieren und deren gtotal < 0,4 erreicht

2.9.3 Beschreibung der Einfl ussfaktoren im Nachweisverfahren nachDIN 4108-2

Über das eigentliche Konzept des Nachweises hinaus ist es zur Planung von Sonnen-schutzmaßnahmen notwendig, die Einflüsse einzelner Faktoren beurteilen zu können. Daher werden die Einflussgrößen nun näher beschrieben.

Gesamtenergiedurchlassgrad der VerglasungDer Gesamtenergiedurchlassgrad g der Verglasung beschreibt, welcher Anteil der senkrecht auftreffenden Strahlung die Verglasung durchdringt. Genaue Werte als Grundlage für die Bemessung sind Herstellerangaben zu entnehmen (siehe Abschnitt 1.6). Anhaltswerte sind in Tabelle 2.9.3-1 dargestellt.

2.150 Wärmeschutz

2

Tabelle 2.9.3-1 Anhaltswerte für Gesamtenergiedurchlassgrade von Verglasungen (nach [5])

1 2

1 Art der Verglasung Gesamtenergiedurchlassgrad g

2 Einfachverglasung 0,87

3 Doppelverglasung, normal 0,75

4Doppelverglasung als Wärmeschutzverglasungmit niedrig-emissiver Beschichtung

0,50 bis 0,70

5 Dreifachverglasung, normal 0,60 bis 0,70

6Dreifachverglasung als Wärmeschutzverglasungmit 2-facher niedrig-emissiver Beschichtung

0,35 bis 0,50

7 Sonnenschutzverglasung 0,20 bis 0,50

Sonnenschutz der transparenten AußenbauteileDie Wirksamkeit einer fest installierten Sonnenschutzvorrichtung ist neben der Aus-führungsart an sich abhängig von der Lage (innen oder außen), der Transparenz und der Färbung. Über die in Tabelle 2.9.2-2 aufgeführten Anhaltswerte des Abminde-rungsfaktors FC für unterschiedliche Sonnenschutzvorrichtungen hinaus findet sich in DIN V 4108-6 [5] ein allgemeineres Verfahren zur Berechnung des Faktors FC. Eine Übersicht über Aufbau und Funktionsweise verschiedener Sonnenschutzvorrichtungen gibt beispielsweise [122].

Bild 2.9.3-1 Abminderungsfaktor FC für innen liegende Sonnenschutzvorrichtungen in Ab-hängigkeit vom U-Wert der Verglasung und vom Strahlungsrefl exionsgrad e der Sonnen-schutzvorrichtung

2.151

2

Für innen liegende Sonnenschutzvorrichtungen ist die Abhängigkeit zwischen FC und dem U-Wert der Verglasung sowie dem Strahlungsreflexionsgrad e der Sonnenschutz-vorrichtung in Bild 2.9.3-1 dargestellt. Für außen liegende Sonnenschutzvorrichtungen findet sich eine ähnliche Darstellung in Bild 2.9.3-2. Hier ist die neben dem U-Wert der Verglasung maßgebende Variable der Strahlungstransmissionsgrad e der Sonnen-schutzvorrichtung.

Bild 2.9.3-2 Abminderungsfaktor FC für außen liegende Sonnenschutzvorrichtungen in Abhängigkeit vom U-Wert der Verglasung und vom Strahlungstransmissionsgrad e der Sonnenschutzvorrichtung

Hinsichtlich der Art des Sonnenschutzes und der baulichen Ausführung sind weitere Einflussfaktoren zu beachten:

- Position des Sonnenschutzes (innen / zwischen den Scheiben / außen)Die Sonnenschutzvorrichtung an sich absorbiert in jedem Fall einen Teil der auf-treffenden kurzwelligen Sonnenstrahlung und wandelt diesen Anteil in langwellige Infrarotstrahlung (Wärmestrahlung) um. Liegt der Sonnenschutz innen, so ver-bleibt dieser Wärmeanteil im Raum, da Glas für langwellige Strahlung weitgehend undurchlässig und damit eine Abstrahlung nach außen nicht möglich ist. Es ist da-her in jedem Fall die beste Lösung, den Sonnenschutz außen anzubringen.

- Art der VerglasungDie Art bzw. wärmetechnische Qualität der Verglasung ist für die Wirksamkeit von Sonnenschutzvorrichtungen von Bedeutung, da sie dem Wärmedurchgang einen Widerstand entgegen setzt, der mit sinkendem U-Wert steigt. Liegt nun die Son-nenschutzvorrichtung außen, so stellt eine gut dämmende Verglasung einen zusätz-lichen, hohen Widerstand für den Durchgang von Wärme in den Innenraum dar. Bei innen liegendem Sonnenschutz verhindert eine gut dämmende Verglasung die

2.152 Wärmeschutz

2

Abgabe von Wärmeenergie durch Transmission nach außen. Demzufolge wird bei außen liegendem Sonnenschutz und geringem U-Wert der Verglasung der Faktor FC des Sonnenschutzes einen geringen Wert, bei innen liegendem Sonnenschutz und geringem U-Wert der Verglasung hingegen einen höheren Wert annehmen.

- Hinterlüftung des SonnenschutzesEine Hinterlüftung des Sonnenschutzes bewirkt, dass erwärmte Luft im Zwischen-raum von Sonnenschutz und Verglasung abgeführt wird. Bei außen liegendem Sonnenschutz ist der Einfluss einer Hinterlüftung eher gering, da die Verglasung dem Wärmedurchgang nach innen ohnehin einen erheblichen Widerstand entge-gen setzt. Hingegen ist bei innen liegendem Sonnenschutz von Bedeutung, ob die Wärmeabführung nach außen erfolgt (z.B. bei typischerweise in Wintergärten ver-wendeten Lüftungseinrichtungen) oder nach innen. Eine gute Hinterlüftung hat bei außen liegendem Sonnenschutz und bei innen liegendem Sonnenschutz mit Entlüftungsmöglichkeit nach außen positive Auswirkungen (Faktor FC kleiner). Erfolgt die Wärmeabführung nach innen, so hat eine gute Hinterlüftung negative Auswirkungen (Faktor FC größer).

- NutzerverhaltenEin noch so wirksamer Sonnenschutz kann nur dann effektiv arbeiten, wenn der Nutzer damit umgehen kann. Wird der Sonnenschutz bei hoher Einstrahlung nicht aktiviert oder verbleibt das Fenster bei hohen Außentemperaturen geöffnet, wird auch die beste Planung nutzlos sein. Ebenfalls sollte der Sonnenschutz so regelbar sein, dass auf eine künstliche Beleuchtung im Raum (und damit auf eine zusätz-liche Wärmequelle) weitestgehend verzichtet werden kann. Als Optimum ist für regelbare Sonnenschutzvorrichtungen eine automatische Steuerung anzusehen.

Flächenanteil der transparenten AußenbauteileDass die Größe der Fensterfläche von entscheidender Bedeutung für den Energie-eintrag im Sommer ist, bedarf keiner weiteren Erläuterung. Bereits aus Gl. 2.9.2-2 ist abzuleiten, dass mit steigendem Fensterflächenanteil auch der Sonneneintragswert Sansteigt.

Orientierung der transparenten AußenbauteileDie Orientierung der Hauptfensterflächen eines Gebäudes erlangt immer größere Bedeutung, da dieser Faktor zusammen mit dem Trend zu größeren Fensterflächen sowohl den winterlichen als auch den sommerlichen Wärmeschutz beeinflusst. Um im Winterfall die solaren Gewinne zu maximieren, erfolgt die Ausrichtung der Hauptfens-terflächen in aller Regel in Südrichtung. Im Umkehrschluss werden auf diesem Wege selbstverständlich aber auch die „Wärmegewinne“ in den Sommermonaten maximiert, was zu einer Überheizung der Innenräume führt, wenn kein ausreichender Sonnen-schutz vorgesehen wird. In Bild 2.9.3-3 sind Strahlungsintensitäten an Sonnentagen für verschiedene Orientierungen und Jahreszeiten zusammengestellt. Bild 2.9.3-4 zeigt die Veränderung der Raumlufttemperatur im Tagesverlauf für verschiedene Fensterorien-tierungen und Jahreszeiten.

2.153

2

Bild 2.9.3-3 Zeitliche Verläufe der Strahlungsintensität auf vertikale Flächen verschiedener Orientierung zum Zeitpunkt der Sommersonnenwende und der Tag- und Nachtgleiche, ge-messen in Holzkirchen (nach [116]) (SA: Sonnenaufgang, SU: Sonnenuntergang)

Bild 2.9.3-4 Zeitliche Verläufe der Lufttemperaturzunahme in einem Raum eines Gebäude-komplexes bei verschiedener Orientierung der Glasfl äche zum Zeitpunkt der Sommersonnen-wende und der Tag- und Nachtgleiche; Strahlungsintensitäten gemäß Bild 2.9.3-3 (nach [116])

2.154 Wärmeschutz

2

Neigungswinkel zur Senkrechten bei transparenten AußenbauteilenJe geringer der Neigungswinkel von Fenstern ist (z.B. bei Dachflächenfenstern, Glas-kuppeln), desto größer ist die Fläche im Raum, die von der Sonne direkt beschienen werden kann und desto größer ist damit auch der Energieeintrag. Insbesondere bei sol-chen gering geneigten Fenstern ist daher der Einbau eines Sonnenschutzes anzuraten.

Art und Intensität der RaumlüftungIn DIN 4108-2 [1] wird als Möglichkeit der Einflussnahme durch Lüftung eine erhöhte Nachtlüftung in der zweiten Nachthälfte angegeben und im Nachweis durch eine Erhö-hung des zulässigen Sonneneintragskennwertes berücksichtigt. Die Wirksamkeit resul-tiert dabei aus der Tatsache, dass in der zweiten Nachthälfte in der Regel die geringsten Außentemperaturen vorliegen und damit eine intensive Lüftung in diesem Zeitraum am effektivsten ist. Einen Eindruck über den Einfluss von Lüftungszeitraum und -in-tensität auf die Temperaturänderung der Raumluft bei verschiedenen Bauweisen gibt Bild 2.9.3-5. Wie groß die positive Wirkung der Nachtlüftung ist, zeigt Bild 2.9.3-6.

Bild 2.9.3-5 Zeitliche Verläufe der Lufttemperaturänderung in gelüfteten Räumen (Tag- oder Nachtlüftung) leichter (20 cm Porenbeton) und schwerer (15 cm Stahlbeton) Bauart bei Südo-rientierung der Glasfl äche zum Zeitpunkt der Tag- und Nachtgleiche (nach [116])

2.155

2

Bild 2.9.3-6 Zeitliche Verläufe der Lufttemperaturzunahme in ungelüfteten und nachts gelüfteten Räumen leichter (20 cm Porenbeton) und schwerer (15 cm Stahlbeton) Bauart bei Südorientierung der Glasfl äche während einer Periode von drei aufeinanderfolgenden strah-lungsreichen Tagen (nach [116])

Wärmespeicherfähigkeit der raumumschließenden BauteileDer grundsätzlichen Einfluss verschiedener Bauarten auf die Zunahme der Raumluft-temperatur ist in Bild 2.9.3-7 dargestellt. Eine gute Einschätzung des Temperaturver-laufes während eines Zeitraumes von drei Tagen liefert für leichte und schwere Bau-weisen Bild 2.9.3-6. Deutlich ist zu erkennen, dass größere Speichermassen erheblich geringere Temperaturspitzen und -schwankungen zulassen.Gemäß DIN 4108-2 [1] wird zwischen leichter, mittlerer und schwerer Bauart differen-ziert. Das Kriterium hierfür bildet, wie bereits in Tabelle 2.9.2-3 erwähnt, die wirksame Wärmespeicherfähigkeit Cwirk. Diese berechnet sich gemäß Gl. 2.9.3-1.

C c d Awirk j j j jj

= ⋅ ⋅ ⋅∑ ρ (2.9.3-1)

Darin ist:j Bauteilschichtc j spezifische Wärmekapazität des Baustoffes in Schicht j (siehe auch Tabelle 2.2.3-1)

2.156 Wärmeschutz

2

j Rohdichte des Baustoffes in Schicht j (siehe auch Abschnitt 1.5)dj wirksame SchichtdickeAj wirksame Bauteilfläche (bei Außenbauteilen außenmaßbezogen, bei Innenbauteilen innenmaßbezogen berechnet)

Als wirksam sind Schichten oder Schichtanteile anzusehen, die im Bauteil weni-ger als 10 cm entfernt von der inneren Oberfläche gelegen sind (10 cm-Re-gel). Weisen raumtrennende Innenbauteile eine Dicke von weniger als 20 cm auf, so darf auf jeder Raumseite höchstens die halbe Wanddicke angesetzt wer-den. Liegen Wärmedämmschichten (d.h. Schichten mit < 0,1 W/(m K) undR > 0,25 m2 K/W) in hier relevanten Bauteilbereichen vor, so dürfen nur die raum-seitig gelegenen Schichten Berücksichtigung finden. Diese Vorgehensweise entspricht dem vereinfachten Verfahren gemäß DIN EN ISO 13 786 [31].

Bild 2.9.3-7 Zeitliche Verläufe der Lufttemperaturzunahme in Räumen verschiedener Bauwei-

se bei Südorientierung der Glasfl äche (nach [116])

Werte der wirksamen Wärmespeicherfähigkeit für einige übliche Bauteil-aufbauten sind in Tabelle 2.9.3-2 zusammengestellt. Liegen keine ausreichen-den Angaben zur Berechnung von Cwirk vor, so kann gemäß DIN V 4108-6 [5] für leichte Gebäude Cwirk = 15 W h/(m3 K) Ve und für schwere GebäudeCwirk = 50 W h/(m3 K) Ve angenommen werden. Als schwere Gebäude im Sinne von [5] gelten Gebäude mit massiven Innen- und Außenbauteilen ohne untergehängte Decken, als leichte Gebäude gelten:

- Gebäude in Holztafelbauart ohne massive Innenbauteile- Gebäude mit abgehängten Decken und überwiegend leichten Trennwänden- Gebäude mit hohen Räumen (z.B. Turnhallen, Museen usw.).

2.157

2

Tabelle 2.9.3-2 Wirksame Wärmespeicherfähigkeit Cwirk verschiedener Bauteile pro m2

Bauteilfl äche

1 2

1 BauteilCwirk / m2

[W·h/(m2·K)]

2

Auße

nwan

d

Mauerwerk, außengedämmt:

wirksame Schichten:- 1 cm Gipsputz ( = 1400 kg/m3)- 9 cm Mauerwerk ( = 1600 kg/m3)

43,77

3

Mauerwerk, monolithisch:


16,34

4

Stahlbeton:

wirksame Schichten:- 1 cm Gipsputz ( = 1400 kg/m3)- 9 cm Stahlbeton ( = 2300 kg/m3)

61,22

5

Holzständerwerk (Achsmaß 62,5 cm):

wirksame Schichten:- 1,25 cm Gipskarton ( = 900 kg/m3)- 1,6 cm Spanplatte ( = 700 kg/m3)- 7,15 cm Ständer 6/12 ( = 600 kg/m3)

9,91


2.158 Wärmeschutz

2


Bauteilfl äche (Fortsetzung)

1 2

BauteilCwirk / m2

[W·h/(m2·K)]

6

Inne

nwan

d

Mauerwerk (11,5 cm KSV + Putz):


30,47

7

Stahlbeton (15 cm Beton + Putz):

wirksame Schichten:- 1 cm Gipsputz ( = 1400 kg/m3)- 7,5 cm Stahlbeton ( = 2300 kg/m3)

51,66

8

Holzständer (Achsmaß 62,5 cm):

wirksame Schichten:- 1,25 cm Gipskarton ( = 900 kg/m3)- 1,6 cm Spanplatte ( = 700 kg/m3)- 6 cm Ständer 6/12 ( = 600 kg/m3)

9,61

9

Gesc

hoss

deck

e

Stahlbeton:


bzw. als unterer Raumabschluss:- 4,5 cm Estrich ( = 2000 kg/m3)

61,22(oberer Raum-

abschluss)

24,93(unterer Raum-

abschluss)

10

Holzbalken (Achsmaße 62,5 cm):

wirksame Schichten:- 1,25 cm Gipskarton ( = 900 kg/m3)- 2,4 cm Lattung ( = 600 kg/m3)- 6,75 cm Balken 10/20 ( = 600 kg/m3)

bzw. als unterer Raumabschluss:- 1,9 cm Spanplatte ( = 700 kg/m3)

6,50(oberer Raum-

abschluss)

5,89(unterer Raum-

abschluss)


2.159

2


Bauteilfl äche (Fortsetzung)

1 2

BauteilCwirk / m2

[W·h/(m2·K)]

11

Steil

dach

Massivdach:


31,86

12

Holzdach:

wirksame Schichten:- 1,25 cm Gipskarton ( = 900 kg/m3)

3,12

RaumgeometrieDer Einfluss der Raumgeometrie findet innerhalb des Nachweisverfahrens über den gewichteten Formfaktor fgew Berücksichtigung (siehe Tabelle 2.9.2-3, Zeile 2).

f A A AAgew

W AW D

G=

+ ⋅ + ⋅0 3 0 1, ,(2.9.3-2)

Darin ist:Aw Fensterfläche einschließlich Dachflächenfenster (mit lichten Rohbaumaßen bestimmtAAW Außenwandfläche (Außenmaße)AD wärmeübertragende Dach- und Deckenfläche (Außenmaße)AG Grundfläche des nachzuweisenden Raumes (lichte Rohbaumaße)

In Gl. 2.9.3-2 erfolgt die Berücksichtigung der Relation zwischen dem sommerlichen Wärmedurchgang üblicher Außenbauteile über eine Gewichtung in der Art, dass Fens-terflächen AW zu 100% berücksichtigt werden, Außenwandflächen AAW aber nur zu 30% und Dach- sowie Deckenflächen AD zu 10%. Bei der Berechnung der Fenster-fläche AW sind – neben den Fenstern in den Außenwänden – auch Dachfenster zu be-rücksichtigen. Die einzelnen Fensterflächen werden anhand der lichten Rohbaumaße (Fensteranschlagsmaße) bestimmt. Die Berechnung der Außenwandfläche sowie der Dach-/Deckenfläche erfolgt anhand der Außenmaße. Bei der Berechnung der Dach-/Deckenfläche sind nur wärmeübertragende Bauteile, d.h. Flächen gegen Außenluft,

2.160 Wärmeschutz

2

Erdreich und unbeheizte Räume zu berücksichtigen.Bezogen werden die gewichteten Außenflächen auf die Nettogrundfläche AG des be-trachteten Raumes. Diese wird anhand der lichten Raummaße errechnet. Wie schon bei der Berechnung des Sonneneintragskennwertes S gemäß Gl. 2.9.2-2 erläutert, ent-spricht auch hier die größte anzusetzende Raumtiefe der dreifachen lichten Raumhö-he. Beträgt bei Räumen mit gegenüberliegenden Fassaden der Fassadenabstand mehr als die sechsfache lichte Raumhöhe, so ist ein getrennter Nachweis für die fassaden-nahen Raumbereiche zu führen (siehe Bild 2.9.2-2).

2.9.4 Berechnungsbeispiel: Eckzimmer, Süd-West-Orientierung

Für das in Bild 2.9.4-1 dargestellte Eckzimmer eines Wohnhauses in Klimaregion B ist der Nachweis des sommerlichen Wärmeschutzes nach DIN 4108-2 [1] zu führen. Die Verglasung der nach Süden und Westen ausgerichteten Fenster wird als Wärme-schutzverglasung (Uw = 1,1 W/(m2 K); g = 0,6) ausgeführt. An den Fenstern werden außen liegende Jalousien als Sonnenschutz angeordnet. Als Tür zum Nebenraum ist eine Holztür (d = 4 cm) vorhanden. Die konstruktiven Aufbauten der raumumschlie-ßenden Bauteile sind Bild 2.9.4-1 zu entnehmen.

Bild 2.9.4-1 Grundriss und Schnitt des nachzuweisenden Raumes mit den Aufbauten der den Raum begrenzenden Bauteile

2.161

2

Tabelle 2.9.4-1 Wirksame Speicherfähigkeit cwirk und Flächenanteile der raumumschließen-den Bauteile

1 2 3 4 5

1c

[kJ/(kg·K)] [kg/m3]dwirk[m]

cwirk1)

[Wh/(m2·K)]

2 Außenwand (AAW = 2·(5,01+0,315+0,5·0,135)·(2,49+0,26)-14,0 = 15,659 m2)3 - Gipsputz 1,0 1400 0,01 3,8894 - Kalksandvollstein (KSV) 1,0 1800 0,09 45,0045 Cwirk = 48,8936 Innenwand (AIW = 2·5,01·2,49-2,01·2,01 = 20,910 m2)7 - Gipsputz 1,0 1400 0,01 3,8898 - Kalksandvollstein (KSV) 1,0 1800 0,0575 28,7529 Cwirk = 32,64110 Geschossdecke, oberer Raumabschluss (AD = 5,01·5,01 = 25,100 m2)11 - Gipsputz 1,0 1400 0,01 3,88912 - Stahlbeton 1,0 2300 0,09 57,50513 Cwirk = 61,39414 Kellerdecke, unterer Raumabschluss (AG = (5,01+0,315+0,5·0,135)2 = 29,080 m2)15 - Zementestrich 1,0 2000 0,05 27,78016 Cwirk = 27,78017 Tür (ATür = 2,01·2,01 = 4,040 m2)18 - Holz 1,6 500 0,02 4,44519 Cwirk = 4,445

1) 1 kJ = 0,2778 Wh

Mit den wirksamen Wärmespeicherfähigkeiten der raumumschließenden Bauteile (siehe Tab. 2.9.4-1) ergibt sich

C A

A

wirk i ii

G

, ⋅= = >

∑3814,92825,100

151,99 Whm K

Whm K2 2130

Es handelt sich also um eine schwere Bauart im Sinne von [1]. Somit ergibt sich der zulässige Sonneneintragskennwert Szul gemäß Tabelle 2.9.2-3 zu

Szul = + ⋅ + ⋅ + ⋅⋅

+ =0 03 0 115 14 0 0 3 15 659 0 1 29 0805 01 5 01

0 03 0, , , , , , ,, ,

, ,,159

Der vorhandene Sonneneintragskennwert S errechnet sich zu

S

A g F

A

w j Cj

G=

⋅ ⋅

= ⋅ ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ ⋅⋅

⊥∑ ,, , , , , , , ,

,3 51 2 01 0 6 0 4 3 51 2 01 0 6 0 4

5 01 5,,, ,

010 135 0 159= < =Szul

Der Nachweis ist damit erbracht.

2.162 Wärmeschutz

2

2.9.5 Temperaturamplitudenverhältnis und Phasenverschiebung

Im Verlaufe eines Tages schwankt die Außentemperatur e zwischen einem maximalen Wert in den Mittagsstunden und einem minimalen Wert in den Nachstunden. Dieser Temperaturverlauf wird für Berechnungen – obwohl von den realen Verhältnissen im Einzelfall mitunter erheblich abweichend – in der Regel als Sinusschwingung ideali-siert. Die Schwingungsbreite e,Amp (die Abweichung des Maximal- bzw. Minimal-wertes vom Mittelwert) wird als Amplitude bezeichnet. Die Periode einer Temperatur-schwingung beträgt T = 24 Stunden.Im Bereich einer äußeren Bauteiloberfläche stellt sich in Abhängigkeit von der Ober-flächenbeschaffenheit bzw. des Absorptionsgrades eine veränderte Amplitude se,Ampein. Beim Durchtritt der Temperaturwelle durch das Bauteil verringert sich die Amp-litude der Welle und nimmt auf der Innenoberfläche des Bauteils den Wert si,Amp an. Auf der Innenoberfläche der Wand tritt also eine geringere Schwankung der Tem-peratur auf und die Maximaltemperatur wird darüber hinaus auch um eine Zeit tzeitverschoben erreicht. Die beschriebenen Zusammenhänge werden in Bild 2.9.5-1 dargestellt.

Bild 2.9.5-1 Amplitudendämpfung und Phasenverschiebung beim Durchgang einer Tempera-turwelle durch eine Außenwand

Das in diesem Zusammenhang verwendete Maß für die Dämpfung einer Temperatur-welle beim Durchtritt durch ein Bauteil ist das Temperaturamplitudenverhältnis TAV,welches gemäß Gl. 2.9.5-1 als Quotient aus der Amplitude auf der Innenoberfläche und der Amplitude auf der Außenoberfläche berechnet wird.

TAV si Amp

se Amp= ,

,

(2.9.5-1)

2.163

2

Je niedriger das Temperaturamplitudenverhältnis ist, desto geringer ist die Schwan-kung der Temperatur an der Wandinnenoberfläche.Während insbesondere in den 60er und 70er Jahren das Temperaturamplitudenver-hältnis als eine maßgebliche Einflussgröße bei der Schaffung eines behaglichen Raum-klimas angesehen wurde, ist diese Aussage mittlerweile durch einige Untersuchungen (z.B. [113], [117]) relativiert worden: Der Eintrag solarer Wärmeenergie durch transpa-rente Außenbauteile ist um ein vielfaches effektiver als über opake Bauteile. Trotzdem kann das TAV als zusätzliches Hilfsmittel herangezogen werden und ist bei Räumen mit geringen Fensterflächen und Speichermassen (z.B. bei Hallen und mitunter auch in Dachgeschossen) durchaus von Bedeutung.Ein Verfahren zur Berechnung von TAV und t , welches auf Arbeiten von Heindl zurückgeht, wird in [103] und [130] erläutert. Hiernach kann TAV berechnet werden, wenn für jede Schicht eines Bauteils die Kennwerte , c und sowie die Schichtdicke bekannt ist. Für einschichtige Bauteile berechnet sich TAV dann gemäß Gl. 2.9.5-2.

TAVf f f f

=⋅( ) + ⋅( )

1

0 02

0 02cosh cos sinh sin

(2.9.5-2)

In dieser Gleichung ist f0 die sog. modifizierte Fourierzahl nach Gl. 2.9.5-3.

f R bT0 = ⋅ ⋅π

(2.9.5-3)

Hinsichtlich der Bestimmung des Wärmedurchlasswiderstandes R der Schicht siehe Abschnitt 2.2.9. Angaben zur Berechnung des Wärmeeindringkoeffizienten b sind Ab-schnitt 2.2.5 zu entnehmen. Als Periodendauer der Temperaturschwingung ist T = 24 h einzusetzen. Die zum TAV gemäß Gl. 2.9.5-2 gehörige Phasenverschiebung bzw. ihr Zeitäquivalent, die Zeitverschiebung t , betragen

=⋅⋅

= ⋅( )arctan sinh sincosh cos

arctan tanh tanf ff f

f f0 0

0 00 0 (2.9.5-4)

Δt T= ⋅

⋅ϕ

π2 (2.9.5-5)

Für ausreichend große f0 (f0 > 2) vereinfacht sich Gl. 2.9.5-4 wegen

lim tanhf

f0

0 1→∞

=

(2.9.5-6)

zu

≈ ( ) ≈arctan tan f f0 0 (2.9.5-7)

Für mehrschichtige Bauteile ist der Berechnungsablauf in Tabelle 2.9.5-1 dargestellt.

2.164 Wärmeschutz

2

Tabelle 2.9.5-1 Berechnungsablauf für mehrschichtige Bauteile zur Bestimmung von TAV,und t

1

1 Eingangsgrößen

2

- d, , c , für jede Schicht i

- f R bTi i i0, = ⋅ ⋅ π

ξ1 0 0= ⋅cosh cos, ,f fi i ξ2 0 0= ⋅sinh sin, ,f fi i

ξ3 0 0= ⋅cosh sin, ,f fi i ξ4 0 0= ⋅sinh cos, ,f fi i

F i1 1, = ξ F i2 2, = ξ Ffii

30

3 41

2,,

=⋅

⋅ +( )ξ ξ

Ffii

40

3 41

2,,

=⋅

⋅ −( )ξ ξ F fi i5 0 3 4, ,= − ⋅ −( )ξ ξ F fi i6 0 3 4, ,= ⋅ +( )ξ ξ

3 1. te Schicht (außen)

4

n1,1 = F1,1 n2,1 = F2,1 n3,1 = F3,1·R1 n4,1 = F4,1·R1

N1,1 = n1,1 N2,1 = n2,1 N3,1 = n3,1 N4,1 = n4,1

TAVN N

( ), ,

11 12

2 12

1=+

5 2. te Schicht

6

n1,2 = F1,2 n2,2 = F2,2 n3,2 = F3,2·R2 n4,2 = F4,2·R2 n5,2 = F5,2 /R2 n6,2 = F6,2/R2N N n N n N n N n1 2 1 1 1 2 2 1 2 2 3 1 5 2 4 1 6 2, , , , , , , , ,= ⋅ − ⋅ + ⋅ − ⋅ N N n N n N n N n2 2 1 1 2 2 2 1 1 2 3 1 6 2 4 1 5 2, , , , , , , , ,= ⋅ + ⋅ + ⋅ + ⋅

N N n N n N n N n3 2 1 1 3 2 2 1 4 2 3 1 1 2 4 1 2 2, , , , , , , , ,= ⋅ − ⋅ + ⋅ − ⋅ N N n N n N n N n4 2 1 1 4 2 2 1 3 2 3 1 2 2 4 1 1 2, , , , , , , , ,= ⋅ + ⋅ + ⋅ + ⋅

TAVN N

( ), ,

1 21 22

2 22

1+ =

+

7 i.te Schicht (innen)

8

n1,i = F1,i n2,i = F2,i n3,i = F3,i·R i n4,i = F4,i·R i n5,i = F5,i/R i n6,i = F6,i/R iN N n N n N n N ni i i i i i i i i1 1 1 1 2 1 2 3 1 5 4 1 6, , , , , , , , ,= ⋅ − ⋅ + ⋅ − ⋅− − − − N N n N n N n N ni i i i i i i i i2 1 1 2 2 1 1 3 1 6 4 1 5, , , , , , , , ,= ⋅ + ⋅ + ⋅ + ⋅− − − −

N N n N n N n N ni i i i i i i i i3 1 1 3 2 1 4 3 1 1 4 1 2, , , , , , , , ,= ⋅ − ⋅ + ⋅ − ⋅− − − − N N n N n N n N ni i i i i i i i i4 1 1 4 2 1 3 3 1 2 4 1 1, , , , , , , , ,= ⋅ + ⋅ + ⋅ + ⋅− − − −

TAVN N

TAVii i

( ... ), ,

1 212

22

1+ + + =

+=

= arctan ,

,

NN

i

i

2

1; ϕ ϕ πn n= ± ⋅

(Phasenverschiebung muss positiv sein, daher ist mit ndiejenige Lösung zu bestimmen, für die diese Bedingung erfüllt ist)

Δt T= ⋅⋅

ϕπ2

2.165

2

Tabelle 2.9.5-2 Temperaturamplitudenverhältnisse TAV und Zeitverschiebung t für ver-schiedene Bauteile (Der Einfl uss des Rippen- bzw. Bewehrungsanteils bei den inhomogenen Bauteilen wurde vernachlässigt)

1 2 3

1 Bauteil TAVt

[h]

2

Auße

nwan

d

Mauerwerk, außengedämmt:

- 1 cm Gipsputz ( = 1400 kg/m3)- 24 cm Mauerwerk ( = 1600 kg/m3)- 10 cm EPS ( = 20 kg/m3)- 1 cm Kalkzementputz ( = 1800 kg/m3)

0,009 11,4

3

Mauerwerk, monolithisch:

- 1 cm Gipsputz ( = 1400 kg/m3)- 36,5 cm Mauerwerk ( = 500 kg/m3)- 1 cm Kalkzementputz ( = 1800 kg/m3)

0,047 14,2

4

Holzständerwerk:

- 1,25 cm Gipskarton ( = 900 kg/m3)- 1,6 cm Spanplatte ( = 700 kg/m3)- 12 cm Mineralwolle ( = 30 kg/m3)- 1,6 cm Spanplatte ( = 700 kg/m3)- 4 cm Mineralwolle ( = 30 kg/m3)- 1 cm Kalkzementputz ( = 1800 kg/m3)

0,070 9,6

5

Steil

dach

Massivdach:

- 1 cm Gipsputz ( = 1400 kg/m3)- 5 cm Stahlbeton ( = 2300 kg/m3)- 25 cm Zellulosedämmung ( = 70 kg/m3)

0,009 12,6

6

Holzdach:

- 1,25 cm Gipskarton ( = 900 kg/m3)- 4 cm Mineralwolle ( = 30 kg/m3)- 22 cm Mineralwolle ( = 30 kg/m3)

0,167 7,5

7

Holzdach:

- 1,25 cm Gipskarton ( = 900 kg/m3)- 4 cm Zellulosedämmung ( = 70 kg/m3)- 22 cm Zellulosedämmung ( = 70 kg/m3)

0,07 11,6

2.166 Wärmeschutz

2

2.10 Literatur

[1] DIN 4108-2 (07.03): Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden – Mindestanforderungen an den Wärmeschutz

[2] DIN 4108 Bbl. 2 (01.04): Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden – Wärmebrücken – Planungs- und Ausführungsbeispiele

[3] DIN 4108-3 (07.01): Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden – Klimabedingter Feuchteschutz, Anforderungen, Berechnungsverfahren und Hinweise für Planung und Ausführung

[4] DIN V 4108-4 (02.02): Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden – Wärme- und feuchteschutztechnische Bemessungswerte

[5] DIN V 4108-6 (06.03): Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden – Berechnung des Jahresheizwärme- und des Jahresheizenergiebedarfs

[6] DIN V 4701-10 (08.03): Energetische Bewertung heiz- und raumlufttechni-scher Anlagen – Heizung, Trinkwassererwärmung, Lüftung

[7] DIN V 4701-10 Bbl. 1 (02.02): Energetische Bewertung heiz- und raumluft-technischer Anlagen – Diagramme und Planungshilfen für ausgewählte Anla-gensysteme mit Standardkomponenten

[8] DIN V 4701-12 (02.04): Energetische Bewertung heiz- und raumlufttechni-scher Anlagen im Bestand – Wärmeerzeuger und Trinkwassererwärmung

[9] DIN 18 530 (03.87): Massive Deckenkonstruktionen für Dächer – Planung und Ausführung

[10] DIN EN 410 (12.98): Glas im Bauwesen – Bestimmung der lichttechnischen und strahlungsphysikalischen Kenngrößen von Verglasungen

[11] DIN EN 673 (06.03): Glas im Bauwesen – Bestimmung des Wärmedurchgangs-koeffizienten (U-Wert) – Berechnungsverfahren

[12] DIN EN 674 (01.99): Glas im Bauwesen – Bestimmung des Wärmedurchgangs-koeffizienten (U-Wert) – Verfahren mit dem Plattengerät

[13] DIN EN 675 (01.99): Glas im Bauwesen – Bestimmung des Wärmedurchgangs-koeffizienten (U-Wert) – Wärmestrommesser-Verfahren

[14] DIN EN 832 (06.03): Wärmetechnisches Verhalten von Gebäuden – Berech-nung des Heizwärmebedarfs – Wohngebäude

[15] DIN EN 1602 (01.97): Wärmedämmstoffe für das Bauwesen – Bestimmung der Rohdichte

[16] DIN EN 12 524 (07.00): Baustoffe und Bauprodukte – Wärme- und feuchte-schutz-technische Eigenschaften, Tabellierte Bemessungswerte

[17] DIN EN 12 664 (05.01): Wärmetechnisches Verhalten von Baustoffen und Bauprodukten – Bestimmung des Wärmedurchgangswiderstandes nach dem Verfahren mit dem Plattengerät und dem Wärmestrommessplatten-Gerät – Trockene und feuchte Proben mit mittlerem und niedrigem Wärmedurch-lasswiderstand

[18] DIN EN 12 667 (05.01): Wärmetechnisches Verhalten von Baustoffen und Bauprodukten – Bestimmung des Wärmedurchgangswiderstandes nach dem Verfahren mit dem Plattengerät und dem Wärmestrommessplatten-Gerät – Produkte mit hohem und mittlerem Wärmedurchlasswiderstand

2.167

2

[19] DIN EN 12 939 (02.01): Wärmetechnisches Verhalten von Baustoffen und Bauprodukten – Bestimmung des Wärmeduchgangswiderstandes nach dem Verfahren mit dem Plattengerät und dem Wärmestrommessplatten-Gerät – Dicke Produkte mit hohem und mittlerem Wärmedurchlasswiderstand

[20] DIN EN 13 829 (02.01): Wärmetechnisches Verhalten von Gebäuden – Bestim-mung der Luftdurchlässigkeit von Gebäuden – Differenzdruckverfahren

[21] E DIN EN 13947 (01.01): Wärmetechnisches Verhalten an Vorhangfassaden – Berechnung des Wärmedurchgangskoeffizienten – Vereinfachtes Verfahren

[22] prEN 14 509 (07.04): Self-supporting double skin metal faced insulating panels – Factory made products – specifications (final draft for formal vote)

[23] DIN EN ISO 6946 (10.03): Bauteile – Wärmedurchlasswiderstand und Wärme-durchlasskoeffizient – Berechnungsverfahren

[24] DIN EN ISO 8990 (09.96): Wärmeschutz – Bestimmung der Wärmedurch-gangseigenschaften im stationären Zustand – Verfahren mit dem kalibrierten und dem geregelten Heizkasten

[25] DIN EN ISO 9288 (08.96): Wärmeschutz – Wärmeübertragung durch Strah-lung – Physikalische Größen und Definitionen

[26] DIN EN ISO 10 077-1 (11.00): Wärmetechnisches Verhalten von Fenstern, Tü-ren und Abschlüssen – Berechnung des Wärmedurchgangskoeffizienten – Ver-einfachtes Verfahren

[27] DIN EN ISO 10 211-1 (11.95): Wärmebrücken im Hochbau – Wärmeströme und Oberflächentemperaturen – Allgemeine Berechnungsverfahren

[28] DIN EN ISO 10 211-2 (06.01): Wärmebrücken im Hochbau – Berechnung der Wärmeströme und Oberflächentemperaturen – Linienförmige Wärmebrü-cken

[29] DIN EN ISO 12 567-1 (02.01): Wärmetechnisches Verhalten von Fenstern, Tü-ren und Abschlüssen – Bestimmung des Wärmedurchgangskoeffizienten mit-tels des Heizkastenverfahrens – Komplette Fenster und Türen

[30] DIN EN ISO 13 370 (12.98): Wärmetechnisches Verhalten von Gebäuden – Wärmeübertragung über das Erdreich – Berechnungsverfahren

[31] DIN EN ISO 13 786 (12.99): Wärmetechnisches Verhalten von Bauteilen – Dynamisch-thermische Kenngrößen – Berechnungsverfahren[32] DIN EN ISO 13 788 (11.01): Wärme- und feuchtetechnisches Verhalten von

Bauteilen und Bauelementen – Raumseitige Oberflächentemperatur zur Ver-meidung kritischer Oberflächenfeuchte und Tauwasserbildung im Bauteilinne-ren – Berechnungsverfahren

[33] DIN EN ISO 13 789 (10.99): Wärmetechnisches Verhalten von Gebäuden – Spezifischer Transmissionswärmeverlustkoeffizient – Berechnungsverfahren

[100] Achtziger, J.; Zehendner, H.: Wärmedämmstoffe. In: Bauphysik-Kalender 2001. Ernst & Sohn Verlag, Berlin, 2001

[101] Allgemeine Verwaltungsvorschrift zu §13 der Energieeinsparverordnung(AVV Energiebedarfsausweis)

[102] Anderson, K.; Panzhauser, E.; Achtziger, J. et al: Analysis, selection and stati-stical treatment of thermal properties of building materials for the preparation

2.168 Wärmeschutz

2

of harmonised design values. Submitted to the Directorate General DG XII of the European Comission, 1999

[103] Berber, J.: Bauphysik. Verlag Bernh. Friedrich Voigt, Hamburg, 2. Auflage 1979

[104] Binder, L.: Über äußere Wärmeleitung und Erwärmung elektrischer Maschi-nen. Dissertation, TH München, 1910

[105] Bundesverband der Deutschen Heizungsindustrie e.V. – BDH: Informations-blatt Nr. 15 – Anwendung der Energieeinsparverordnung (EnEV) / Typische, aktuelle Produktkennwerte für Wärmeerzeuger als Planungshilfe. Im WWW unter: www.BDH-Heizungsindustrie.de, 2. Auflage August 2002

[106] Bundesverband der Deutschen Heizungsindustrie e.V. – BDH: Diagrammver-fahren – Auswahlhilfe zur DIN V 4701-10. Im WWW unter: www.BDH-Hei-zungsindustrie.de

[107] Bundesverband Porenbeton (Hrsg.): Porenbeton Bericht 20: Wärmebrücken-katalog – Wohnbau. Im WWW unter: www.bv-porenbeton.de, 2. Auflage 2002

[108] Bundesverband Porenbeton (Hrsg.): Porenbeton Bericht 21: Wärmebrücken-katalog – Nichtwohnbau. Im WWW unter: www.bv-porenbeton.de, 1. Auflage 2002

[109] Cziesielski, E.; Rahn, A. C.: Nachbesserung von Wärmebrücken durch Behei-zung. Aachener Bausachverständigentage 1992

[110] Deutsche Energieagentur (dena): Energetische Bewertung von Bestandsge-bäuden – Arbeitshilfe für die Ausstellung von Energiepässen

[111] EU-Gebäuderichtlinie (EPBD): Richtlinie 2002/91/EG des Europäischen Par-lamentes und des Rates vom 16. Dezember 2002 über die Gesamtenergieeffizi-enz von Gebäuden, Amtsblatt der Europäischen Gemeinschaften 04.01.2003,S. L 1/65 -1/71

[112] Fachverband Transparente Wärmedämmung e.V.: Infomappe 6 – Transparente Wärmedämmung – Berechnung der solaren Wandheizung nach EnEV 2002 – Monatsbilanzverfahren. Im WWW unter: www.fvtwd.de, Version 1.0, Sep-tember 2002

[113] Feist, W.: Passivhaus - Sommerfall. In: Protokollband Nr. 15 des Arbeitskreises kostengünstige Passivhäuser, Passivhaus-Institut Darmstadt, 1999

[114] Frössel, F.: Schimmelpilze und andere Innenraumbelastungen. Fraunhofer IRB Verlag, Stuttgart, 2003

[115] Gabrio, Th.; Grüner, Ch.; Trautmann, Ch.; Sedlbauer, K.: Schimmelpilze in Innenräumen – gesundheitliche Aspekte. In: Bauphysik-Kalender 2003. Ernst & Sohn Verlag, Berlin, 2003

[116] Gertis, K.: Die Erwärmung von Räumen infolge Sonneneinstrahlung durch Fenster. In: Sonneneinstrahlung - Fenster - Raumklima. Verlag Ernst & Sohn, Berlin, 1970

[117] Gertis, K.; Hauser, G.: Instationärer Wärmeschutz. Berichte aus der Baufor-schung, Heft 103, Ernst & Sohn Verlag, Berlin, 1975

[118] Gesetz zur Einsparung von Energie in Gebäuden – Energieeinsparungsgesetz (EnEG)

[119] Hauser, G.; Stiegel, H.: Wärmebrückenatlas für den Holzbau. Bauverlag, Wies-baden, 1992

2.169

2

[120] Hauser, G.; Stiegel, H.: Wärmebrückenatlas für den Mauerwerksbau. Bauver-lag, Wiesbaden, 3. Auflage 1996

[121] Heindl, W.; Kre , K.; Panzhauser, E.; Sigmund, A.: Wärmebrücken. Springer Verlag, Wien, 1987

[122] Heusler, W.: Sonnenschutzkonstruktionen. In: Bauphysik-Kalender 2002. Ernst & Sohn Verlag, Berlin, 2002

[123] IFBS-Standard: k-Wert-Ermittlung bei Stahl-PUR-Sandwichelementen mit ebenen und/oder linierten Deckschichten. Industrieverband für Bausysteme im Stahlleichtbau e.V. (IFBS), Düsseldorf, 1994

[124] IFBS-Standard: k-Wert-Ermittlung bei Stahl-PUR-Sandwichelementen mit trapezprofilierten/linierten Deckschichten. Industrieverband für Bausysteme im Stahlleichtbau e.V. (IFBS), Düsseldorf, 1994

[125] Ingenieurbüro Prof. Dr. Hauser GmbH (Hrsg.): Wärmebrückenkatalog auf CD-ROM, 2002

[126] KS-Info GmbH (Hrsg.): Wärmebrückenkatalog 1.2. Im WWW unter: www.kalksandstein.de, 2. Auflage 2003

[127] Künzel, H.: Wie ist der Feuchteeinfluß auf die Wärmeleitfähigkeit von Baustof-fen unter heutigen Gesichtspunkten zu bewerten? Bauphysik 11 (1989), Heft 5, S. 185-189

[128] Loga, T.; Diefenbach, N.; Knissel, J.; Born, R.: Entwicklung eines vereinfach-ten, statistisch abgesicherten Verfahrens zur Erhebung von Gebäudedaten für die Erstellung des Energieprofils von Gebäuden („Kurzverfahren Energiepro-fil“). Forschungsarbeit, IWU, Darmstadt, 2005

[129] Loose, T.; Saal, H.: Ermittlung der Wärmeverluste an zweischaligen Dach- und Wandaufbauten. IFBS-Fachinformation 4.05, Industrieverband für Bausyste-me im Stahlleichtbau e.V. (IFBS), Juli 2003

[130] Lutz, P.; Jenisch, R.: Lehrbuch Physik, Teil 1. Teubner-Verlag, 1989[131] Mainka, G.; Paschen, H.: Wärmebrückenkatalog. Teubner Verlag, Stuttgart,

1986[132] Pavatex GmbH (Hrsg.): Wärmebrückenkatalog – Wand. Im WWW unter: www.

pavatex.de, 2004[133] Pavatex GmbH (Hrsg.): Wärmebrückenkatalog – Dach. Im WWW unter: www.

pavatex.de, 2004[134] Rahn, A.; Beheizung von Wärmebrücken – Ein Widerspruch ? In: Bauphysik-

Kalender 2003. Ernst & Sohn Verlag, Berlin, 2003[135] Reyer, E.; Schild, K.; Völkner, S.: Kompendium der Dämmstoffe. Fraunhofer

IRB Verlag, Stuttgart, 3. Auflage 2002[136] Reyer, E.; Schild, K.; Völkner, S.: Wärmedämmstoffe und -systeme. In: Bau-

physik-Kalender 2004. Ernst & Sohn Verlag, Berlin, 2004[137] Schmidt, E.: Das Differenzenverfahren zur Lösung von Differentialgleichun-

gen der nichtstationären Wärmeleitung, Diffusion und Impulsausbreitung. Forschung a. d. Gebiet des Ingenieurwesens 13 (1942) S. 177-185

[138] Schnieders, J.: Konsequenzen für die Planung. In: Protokollband Nr. 27 des Ar-beitskreises kostengünstige Passivhäuser, Passivhaus-Institut Darmstadt, 2004

[139] Schnieders, J.: Erdreichwärmeverluste im Passivhaus. In: Protokollband Nr. 27

2.170 Wärmeschutz

2

des Arbeitskreises kostengünstige Passivhäuser, Passivhaus-Institut Darmstadt, 2004

[140] Schoch, T.: Neuer Wärmebrückenkatalog – Beispiele und Erläuterungen nach neuer DIN 4108, Beiblatt 2. Bauwerk-Verlag, 2005

[141] Schweizer Bundesamt für Energie (Hrsg.): Wärmebrückenkatalog. Im WWW unter: www.energie-schweiz.ch, 2002

[142] Sedlbauer, K.; Krus, M.: Schimmelpilze in Gebäuden – Biohygrothermische Berechnungen und Gegenmaßnahmen. In: Bauphysik-Kalender 2003. Ernst & Sohn Verlag, Berlin, 2003

[143] Thermopor GmbH (Hrsg.): Wärmebrücken-Details. Im WWW unter www.thermopor.de, Version 2.2, Juli 2001

[144] Willems, W.; Hellinger, G.; Schild, K.: Wärmebrücken- und Konstruktionsatlas für den Massivbau – Entwurf, Konstruktion, Ausschreibung – Band 1. Verlag Bau & Technik, Erkrath, 2005

T.1

T

Farbtafeln

Tafel 1 Wärmebrücke im Bereich einer außen gedämmten Betonstütze in einer Außenwand

Tafel 2 Wärmebrücke im Bereich einer innen gedämmten Betonstütze in einer Außenwand

FarbtafelnT.2

T

Tafel 4 Wärmebrücke im Anschluss Außenwand-Flachdach mit Attika (θi = 20°C, θe = -10°C, Rsi,Wand = 0,13 m2·K/W, Rsi,Decke = 0,13 m2·K/W, Rse = 0,04 m2·K/W)

Tafel 3 Wärmebrücke im Übergang zwischen einer monolithischen Wand und einer innen gedämmten Wand. Beide Wandbereiche weisen einen U-Wert von U = 0,3 W/(m2·K) auf.

T.3

T

Tafel 5 Wärmebrücke im Bereich einer Deckendurchdringung einer Betonstütze (θi = 20°C, θe= -10°C, Rsi = 0,17 m2·K/W, Rse = 0,04 m2·K/W)

Tafel 6 Wärmebrücke im Sockelbereich bei unbeheiztem Keller. Größen zur Berechnung des außenmaßbezogenen ψ-Wertes.

FarbtafelnT.4

T

Tafel 7 Prüfreferenzfall 1 gemäß [4]: Halbe quadratische Stütze mit bekannten Oberfl ächen-temperaturen

Tafel 8 Prüfreferenzfall 2 gemäß [4]

T.5

T

Tafel 9 Prüfreferenzfall 3 gemäß [4]

Tafel 10 Aktive Beheizung einer Wärmebrücke am Beispiel einer Außenecke

FarbtafelnT.6

T

Tafel 11 Einteilung von Deutschland in Klimazonen gemäß [2]

T.7

T

Tafel 12 Beispiel für die Auswirkung von Modifi kationen an der Anlagenkonfi guration auf die Anlagenaufwandszahl ep (Anlagenkonfi gurationen: siehe [3])(NT: Niedertemperaturkessel, BW: Brennwertkessel, WRG: Wärmerückgewinnung,DC: Wechselstrom-Ventilatoren, 2K: Regelabweichung der Ventile [K])

FarbtafelnT.8

T

Tafel 14 Label-Variante „Bandmodell“ zur Kennzeichnung des Primärenergiebedarfs im Energiepass.

Tafel 13 Label-Variante „Klassenmodell“ zur Kennzeichnung des Primärenergiebedarfs im Energiepass.

T.9

T

Tafel 15 Sommerklimaregionen für den Nachweis des sommerlichen Wärmeschutzes(nach [1])

FarbtafelnT.10

T

Tafel 16 Energiepass-Muster der Deutschen Energie Agentur (dena) für Wohngebäude(Seite 1/10)

T.11

T


FarbtafelnT.12

T


T.13

T


FarbtafelnT.14

T


T.15

T


FarbtafelnT.16

T


T.17

T


FarbtafelnT.18

T


T.19

T


FarbtafelnT.20

T

Tafel 17 Funktionsschema einer Abluftanlage ohne Wärmerückgewinnung (nach [100])

T.21

T

Tafel 18 Funktionsschema einer Abluftanlage mit Abwärmenutzung über eine Wärmepumpe (nach [100])

FarbtafelnT.22

T

Tafel 19 Funktionsschema einer Zu- und Abluftanlage mit Wärmerückgewinnung (nach [100])

T.23

T

Tafel 20 Zentrales Lüftungsgerät mit Kreuzwärmetauscher (Foto: Fa. Airfl ow Lüftungs-technik GmbH)

Tafel 21 Funktionsprinzip eines Kreutwärmetauschers (nach [100])

FarbtafelnT.24

T

Tafel 22 Funktionsprinzip eines Gegenstrom-Wärmetauschers (nach [100])

Tafel 23 Funktionsprinzip eines Kreisverbund-Wärmetauschers

T.25

T

Tafel 24 Funktionsprinzip eines Wärmerohres („heat-pipe“)

FarbtafelnT.26

T

Tafel 25 Übersichtskarte zu den Schlagregenbeanspruchungsgruppen gemäß DIN 4108-3

T.27

T

Literatur

[1] DIN 4108-2 (07.03): Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden – Mindestanforderungen an den Wärmeschutz[2] DIN V 4108-6 (06.03): Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden – Berechnung des Jahresheizwärme- und des Jahresheizenergiebedarfs[3] DIN V 4701-10 Bbl. 1 (02.02): Energetische Bewertung heiz- und raumlufttechnischer Anlagen – Diagramme und Planungshilfen für ausgewählte Anla- gensysteme mit Standardkomponenten[4] DIN EN ISO 10 211-1 (11.95): Wärmebrücken im Hochbau – Wärmeströme und Oberflächentemperaturen – Allgemeine Berechnungsverfahren

[100] RWE Plus AG: RWE Bau-Handbuch. 12. Auflage, VWEW-Energieverlag, Frankfurt/Main, 1998

3.1

3

3 Wärmebrückenkatalog zu DIN 4108 Beiblatt 2 (01.04)

3.1 Allgemeines

3.1.1 Berücksichtigung von Wärmebrücken beim EnEV-Nachweis

Innerhalb des Nachweises des energiesparenden Wärmeschutzes nach EnEV ist die Wärmebrückenwirkung im Bereich von Bauteilanschlüssen bei der Berechnung des Transmissionswärmeverlustes zu berücksichtigen. Dies kann über drei verschiedene Varianten erfolgen:

1. Eine pauschale Erhöhung der Wärmedurchgangskoeffizienten aller Bauteile der Gebäudehülle um ΔUWB = 0,1 W/(m2·K).

Bei Anwendung dieser Variante sind aus energetischer Sicht keine weiteren Rest-riktionen hinsichtlich der konstruktiven Gestaltung der Bauteilanschüsse zu beach-ten. Auf der anderen Seite ist eine ökonomisch sinnvolle Bauplanung auf diesem Wege sicherlich nicht möglich. Daher sollte diese Variante in aller Regel nicht ver-wendet werden.

2. Eine pauschale Erhöhung der Wärmedurchgangskoeffizienten aller Bauteile der Gebäudehülle um ΔUWB = 0,05 W/(m2·K).

Diese günstigere, weil geringere pauschale Erhöhung darf nur angesetzt werden, wenn die Bauteilanschlüsse gemäß den Planungsbeispielen nach DIN 4108, Bbl.2 [1] ausgeführt werden. Sobald also mindestens ein Anschlussdetail nicht nach DIN 4108, Bbl.2 geplant und/oder ausgeführt wird oder werden kann (z.B. weil ein entsprechendes Detail nicht in Bbl. 2 aufgenommen wurde), kommt unter Berück-sichtigung der zu Variante 1 getroffenen Aussagen nur eine detaillierte Berechnung gemäß Variante 3 in Frage. In diesem Zusammenhang sei auch noch einmal dar-auf hingewiesen, dass bei Anwendung des Periodenbilanzverfahrens (vereinfachtes Verfahren) nach EnEV eine Ausführung der Bauteilanschlüsse gemäß DIN 4108, Bbl. 2 geschuldet wird. Im Umkehrschluss bedeutet dies, dass die Anwendung die-ses vereinfachten Verfahrens unzulässig ist, sobald auch nur ein Detail von den Planungsbeispielen nach DIN 4108, Bbl. 2 abweicht (bzw. kein Gleichwertigkeits-nachweis erbracht worden ist).

3. Der genaue rechnerische Nachweis der Wärmebrücken mit spezifischen längenbe-zogenen Wärmedurchgangskoeffizienten .

Bei sorgfältiger Planung lässt sich auf diesem Wege der rechnerische Transmissi-onswärmeverlust erheblich reduzieren, da der Wärmebrückenanteil dann weitge-hend eliminiert wird. Somit kann bei gleichem Grenzwert die notwendige Dämm-stoffdicke der Regelbauteile reduziert werden, was zu einem Flächengewinn und damit zu einem Mehrwert des Objektes führt.

Wichtig: Soweit die Wärmebrückenwirkung bei Außenbauteilen bereits bei der Be-stimmung des U-Wertes berücksichtigt wurde, darf die wärmeübertragende Umfas-sungsfläche A, bei der Berücksichtigung der Wärmebrückeneinflüsse nach einem der oben beschriebenen Verfahren, um die entsprechende Bauteilfläche verringert werden. Dieser EnEV-Passus betrifft beispielsweise Pfosten-Riegel-Konstruktionen oder die Berücksichtigung von Mauerankern in zweischaligem Mauerwerk.

Wärmebrückenkatalog zu DIN 4108 Beiblatt 2 (01.04)3.2

3

3.1.2 Grundsätzliches zu DIN 4108, Bbl. 2 (01.04)

Beiblatt 2 ist ein informativer Zusatz zur DIN 4108. Es hat keinen grundsätzlichen normativen Charakter. Dem entsprechend sind auch die dort aufgeführten Ausfüh-rungsbeispiele nicht grundsätzlich normativ und stellen damit auch keine geschuldete Qualität dar. Beiblatt 2 erhält verpflichtende Wirkung erst durch die Referenzierung in der EnEV, der DIN 4108-6 [2] bzw. der DIN V 18599-2 [3]. Soll im Zusammenhang mit einem wärmeschutztechnischen Nachweis eine pauschale Berücksichtigung der Wär-mebrücken mit ΔUWB = 0,05 W/(m2 K) erfolgen, sind die Konstruktionsprinzipien oder Gleichwertigkeitskriterien gemäß Beiblatt 2 zwingend einzuhalten.Die in DIN 4108, Bbl. 2 enthaltenen Abbildungen der Details sind ebenso wie die im weiteren Verlauf dieses Abschnittes enthaltenen Abbildungen als Prinzipskizze zu ver-stehen. Sie dienen ausschließlich der Verdeutlichung der Konstruktion als solche und erheben keinen Anspruch auf eine vollständige Darstellung aller Details wie Befesti-gungsmittel, Abdichtungen oder Luftdichtheitsschichten. Sie sind ausschließlich unter dem Aspekt des Wärmeschutzes erstellt.

In DIN 4108, Bbl. 2 werden Anschlussdetails für folgende Bauarten aufgeführt:

- monolitisches Mauerwerk- außengedämmtes Mauerwerk- zweischaliges Mauerwerk mit Kerndämmung- zweischalige Stahlbetonsandwichbauweise mit Kerndämmung- außengedämmter Stahlbeton (im Kellerbereich)- Konstruktionen in Holzbauart

Zweischalige KonstruktionenFür die Ausführung „zweischalige Stahlbetonsandwichbauweise mit Kerndämmung“ sind keine arteigenen Konstruktionsdetails aufgeführt, sondern es wird auf die ent-sprechenden Ausführungen bei kerngedämmtem zweischaligen Mauerwerk verwiesen. Des Weiteren wird in Bbl. 2 nicht zwischen zweischaligen Ausführungen mit und ohne Luftschicht unterschieden. Soll eine Luftschicht ausgeführt werden, so können die De-tails für kerngedämmtes Mauerwerk sinngemäß verwendet werden (Dämmschichtdi-cke beachten!), da bei der Festlegung der Kennwerte in Bbl. 2 die Verblender nicht als wärmedämmtechnisch wirksame Schicht angesetzt wurden. Die so entwickelten De-taillösungen liefern auf der sicheren Seite liegende Ergebnisse, da die gemäß DIN EN ISO 6946 [4] als ruhend anzusetzende Luftschicht (gemäß [4] gilt bekanntlich: „Ent-wässerungsöffnungen (Dränageöffnungen) in Form von offenen vertikalen Fugen in der Außenschale eines zweischaligen Mauerwerks werden nicht als Lüftungsöffnungen angesehen.“) und die Verblender hier nicht mit ihrem Wärmedurchlasswiderstand an-gesetzt werden.

DachkonstruktionenBei der Auswahl der Dachanschluss-Details für beheizte Dachgeschosse wurden in Bbl. 2 lediglich zimmermannsmäßige Dachkonstruktionen mit Zwischensparrendämmung aufgenommen. Ein Hinweis im allgemeinen Teil gestattet jedoch auch die Ausführung

3.3

3

von Aufsparrendämmsystemen und Dachkonstruktionen aus Porenbeton, wenn diese die für Anschlussbereiche zwischen monolithischen bzw. kerngedämmte Wandkon-struktionen und zimmermannsmäßigen Dächern mit Zwischensparrendämmung defi-nierten entsprechenden Grenzwerte erfüllen (nach DIN 4108, Bbl. 2, Bilder 82 - 87).

Nachweisfreie AnschlusssituationenBei der energetischen Betrachtung können gemäß Bbl. 2 die folgenden Details ver-nachlässigt werden:

- Innen- und Außenecken (nur bei thermisch homogener Eckausbildung!)- Innenwand-Anschlüsse an durchlaufende Außenwände bzw. obere oder untere

Bauteile der Gebäudehülle, wenn diese nicht durchstoßen werden bzw. eine durch-laufende Dämmschicht mit d 10 cm bei λ 0,04 W/(m K) aufweisen.

- Geschossdecken-Anschlüsse an durchlaufende Außenwände, wenn diese eine durchlaufende Dämmschicht mit d 10 cm bei λ 0,04 W/(m K) aufweisen.

- einzeln auftretende Türanschlüsse von Wohngebäuden in der wärmetauschenden Hüllfläche (Haustür, Kellerabgangstür, Kelleraußentür, Türen zum unbeheizten Dachraum)

- thermisch getrennte Balkonplatten

3.1.3 Gleichwertigkeitsnachweis

Soll die bereits erwähnte reduzierte pauschale Erhöhung der Wärmedurchgangsko-effizienten aller Bauteile der Gebäudehülle um ΔUWB = 0,05 W/(m2·K) beim EnEV-Nachweis angewendet werden, sind die Bauteilanschlüsse gemäß den Planungsbei-spielen nach DIN 4108, Bbl.2 auszuführen. Um einzuschätzen, ob ein zur Ausführung gelangendes Detail gleichwertig zur Ausführung nach Beiblatt 2 ist, stehen drei mög-liche Wege für den Nachweis der Gleichwertigkeit zur Verfügung. Demnach ist die Gleichwertigkeit gegeben, wenn:

1. eine eindeutige Zuordnung des konstruktiven Grundprinzips sowie der Materi-alabmessungen und Wärmeleitfähigkeiten zu einem in Bbl. 2 dargestellten Details möglich ist, oder

2. eine eindeutige Zuordnung des konstruktiven Grundprinzips zu einem in Bbl. 2 dargestellten Detail möglich ist und bei Schichten mit abweichender Wärmeleit-fähigkeit durch eine Anpassung der Schichtdicke ein äquivalenter Wärmedurch-lasswiderstand erreicht wird, oder

3. mit Hilfe einer numerischen Berechnung nach DIN EN ISO 10211-1 [5] unter Verwendung der Randbedingungen aus Beiblatt 2 der bei dem korrespondieren-den Ausführungsbeispiel gemäß Beiblatt 2 genannte Referenz- -Wert eingehalten oder unterschritten wird. Zusätzlich ist zur Vermeidung von Schimmelpilzwachs-tum im ungünstigsten Punkt die Einhaltung eines Temperaturfaktors fRsi 0,7 not-wendig, so wie dies auch bei allen in Bbl. 2 dargestellten Detaillösungen der Fall ist (zumindest im zweidimensionalen Fall). Details zum Berechnungsverfahren sind in Abschnitt 2.5 in diesem Buch dargestellt.

Alternativ zur numerischen Berechnung der -Werte können Ergebnisse aus Wärme-


3

brückenkatalogen bzw. -atlanten oder produktspezifischen Detailkatalogen verwendet werden, deren Berechnungen auf den in DIN 4108, Bbl. 2 festgelegten Randbedingun-gen basieren. Die Prüfung, ob eine Übereinstimmung der Randbedingungen gegeben ist, ist Aufgabe des Planers. Gegebenenfalls sollte der Aufsteller der Berechnungen die verwendeten Randbedingungen detailliert bescheinigen können.

Wichtiger Hinweis:Der mit diesem Abschnitt zur Verfügung gestellte Wärmebrückenkatalog kann für detaillierte Berechnungen genutzt werden. Des weiteren ist es möglich, Gleichwertig-keitsnachweise über den Vergleich der -Werte zu führen. Zur besseren Orientierung sind diejenigen -Werte blau angelegt, bei denen keine Gleichwertigkeit zu den Kon-struktionen nach Beiblatt 2 gegeben ist. Diese Konstruktionen können für detaillierte Nachweise trotzdem genutzt werden.Die Referenzwerte für sind in Beiblatt 2 auf zwei Nachkommastellen gerundet an-gegeben. Zur Verdeutlichung von Tendenzen werden in den nachfolgenden Ausfüh-rungen drei Nachkommastellen verwendet. Eine Ausführung wird somit dann als zum Beiblatt 2 konform angesehen, wenn der auf- oder abgerundete Wert den Referenz-wert erfüllt.Bei den nachfolgend dargestellten Konstruktionsskizzen wurden Ansichtskanten der Übersichtlichkeit wegen nicht dargestellt.

3.1.4 Restriktionen bzw. Grenzen von DIN 4108, Bbl. 2

Allein mit den Details aus Bbl. 2 wird ein einigermaßen aufwändiges Bauwerk in vielen Fällen nicht ausreichend genau zu behandeln sein. Die folgende Auflistung gibt einige Beispiele für Fälle, in denen dem Beiblatt 2 keine Hinweise zu entnehmen sind:

- sämtliche Detaillösungen im Nichtwohnungsbau- thermisch nicht getrennte Balkonkonstruktionen- Innenwandanschlüsse im beheizten Keller über Streifenfundamenten- Kellerabgänge in beheizten Treppenhäusern- Massivdächer- Tiefgaragen- Durchfahrten- Decken gegen Außenluft von unten

3.5

3

3.2 Materialien und verwendete Kenngrößen

Lfd.Nr.

Schraffur BeschreibungSchicht-

dicked [cm]

Wärmeleit-fähigkeit [W/(m·K)]

1 Wärmedämmung var. 0,04

2 Randdämmstreifen 1 0,04

3 Trittschalldämmung 3 0,04

4.1Mauerwerk, erdberührt , Trag- und Dämm-funktion (Kellergeschoss)

36,5 var.

4.2Mauerwerk, erdberührt , ausschließlich Tragfunktion (Kellergeschoss)

36,5 1,1

5Mauerwerk, luftberührt,monolithische Außenwand

36,51) var.

6Mauerwerk, luftberührt,außengedämmte Außenwand

24 1,1

7Mauerwerk, luftberührt,zweischalige Außenwand

17,5 1,1

8 Kimmstein (h = 11,5 cm)Wand-dicke

0,33

9 Klinkerschale 11,5 1,1

10 Stahlbeton, Wand 15 2,3

11Stahlbeton, Decke und Bodenplatte bei Streifengründung

16 2,3

12Stahlbeton, Bodenplatte bei Flächengrün-dung

25 2,3

13 Estrich 4,5 1,4

14 unbewehrtes Fundament 30/50 1,65

15Innenputz (Außenputzschichten werden vernachlässigt)

1 0,70

16Gipskartonplatte (bei Innenanwendung)Gipsfaserplatte (bei Außenanwendung)

1,25 0,25

17 Holzwerkstoffplatte 1,6 0,13

- Holz var. 0,13

- Erdreich var. 2,0

1) Eine Reduzierung der Schichtdicke auf 30 cm ist möglich, wenn Steine mit λ 0,18 W/(m·K) eingebaut werden, eine entsprechende Reduzierung auf 24 cm Dicke bei λ 0,14 W/(m·K)


3

3.3 Monolithisches Mauerwerk

1 2

Beschreibung Kennwerte

1

Bodenplatte/Keller – monolithisches Mauerwerk – Dämmung innenliegend

(nach [D9], Bild 1)

Gleichwertigkeit zu DIN 4108, Bbl.2 gegeben, wenn gilt: ψ -0,04 W/(m·K)

d1 =0,09 =0,14 =0,21

[cm] ψ θsi,min ψ θsi,min ψ θsi,min

4 -0,115 16,9 -0,107 16,5 -0,098 16,1

6 -0,074 17,2 -0,067 16,8 -0,061 16,4

8 -0,054 17,4 -0,049 17,0 -0,045 16,5

10 -0,044 17,5 -0,041 17,1 -0,039 16,6

12 -0,038 17,7 -0,037 17,2 -0,037 16,7

14 -0,035 17,8 -0,035 17,3 -0,037 16,8

16 -0,033 17,9 -0,035 17,4 -0,040 16,9

18 -0,032 17,9 -0,036 17,5 -0,043 16,9

20 -0,032 18,0 -0,038 17,5 -0,047 17,0

24 -0,034 18,1 -0,042 17,6 -0,056 17,0

2

Bodenplatte/Keller – monolithisches Mauerwerk – Dämmung außenliegend

(nach [D9], Bild 2)

Gleichwertigkeit zu DIN 4108, Bbl.2 gegeben, wenn gilt: ψ 0,15 W/(m·K)

d1 =0,09 =0,14 =0,21


4 0,012 16,8 0,003 16,5 -0,011 16,1

6 0,058 16,8 0,047 16,5 0,031 16,2

8 0,088 16,9 0,076 16,5 0,057 16,2

10 0,110 16,9 0,095 16,5 0,074 16,2

12 0,125 16,9 0,109 16,5 0,085 16,2

14 0,136 16,9 0,119 16,5 0,093 16,2

16 0,145 16,9 0,126 16,5 0,098 16,2

18 0,151 16,9 0,130 16,5 0,100 16,2

20 0,157 16,8 0,134 16,5 0,102 16,2

24 0,164 16,8 0,138 16,5 0,101 16,1

3.7

3

1 2


3

Bodenplatte/Keller – monolithisches Mauerwerk – Dämmung außenliegend

(nach [D9], Bild 3)


d1 d2 =0,09 =0,14 =0,21

[cm] [cm] ψ θsi,min ψ θsi,min ψ θsi,min

4 3 -0,060 17,3 -0,080 17,0 -0,108 16,7

8 3 -0,012 17,5 -0,035 17,2 -0,068 16,9

12 3 0,011 17,6 -0,015 17,3 -0,050 17,0

16 3 0,024 17,6 -0,005 17,3 -0,044 17,0

20 3 0,031 17,7 -0,001 17,4 -0,044 17,0

4 6 -0,070 17,4 -0,091 17,1 -0,120 16,8

8 6 -0,030 17,7 -0,054 17,4 -0,087 17,0

12 6 -0,012 17,8 -0,039 17,5 -0,075 17,2

16 6 -0,002 17,9 -0,032 17,6 -0,072 17,2

20 6 0,002 17,9 -0,030 17,6 -0,074 17,3

4

Bodenplatte auf Erdreich – monolithisches Mauerwerk – Dämmung innenliegend

(nach [D9], Bild 10)


d1 =0,09 =0,14 =0,21


4 -0,112 14,6 -0,107 13,8 -0,103 12,9

6 -0,074 15,0 -0,071 14,2 -0,070 13,2

8 -0,056 15,4 -0,056 14,5 -0,057 13,5

10 -0,048 15,6 -0,049 14,7 -0,054 13,7

12 -0,043 15,9 -0,047 14,9 -0,055 13,8

14 -0,041 16,0 -0,048 15,1 -0,058 13,9

16 -0,041 16,2 -0,050 15,2 -0,063 14,1

18 -0,042 16,2 -0,053 15,3 -0,069 14,1

20 -0,043 16,4 -0,056 15,4 -0,075 14,2

24 -0,047 16,5 -0,064 15,5 -0,090 14,3


3

1 2


5

Bodenplatte auf Erdreich – monolithisches Mauerwerk – Dämmung außenliegend



d1 =0,09 =0,14 =0,21


4 0,078 14,5 0,082 13,8 0,085 12,9

6 0,135 14,5 0,138 13,8 0,141 12,9

8 0,174 14,5 0,178 13,8 0,180 13,0

10 0,203 14,5 0,206 13,8 0,209 13,0

12 0,225 14,6 0,229 13,8 0,231 13,0

14 0,243 14,6 0,246 13,8 0,248 13,0

16 0,258 14,6 0,261 13,8 0,263 13,0

18 0,270 14,6 0,273 13,8 0,275 13,0

20 0,280 14,6 0,283 13,8 0,285 13,0

24 0,296 14,6 0,299 13,8 0,301 13,0

6

Bodenplatte auf Erdreich – monolithisches Mauerwerk – Dämmung außenliegend



d1 =0,09 =0,14 =0,21


4 0,011 15,3 0,013 14,6 0,014 13,7

6 0,052 15,5 0,055 14,8 0,057 14,0

8 0,081 15,7 0,084 15,0 0,087 14,1

10 0,102 15,8 0,106 15,1 0,109 14,2

12 0,119 15,9 0,123 15,2 0,126 14,3

14 0,132 15,9 0,136 15,2 0,140 14,4

16 0,142 16,0 0,147 15,3 0,151 14,4

18 0,151 16,0 0,156 15,3 0,161 14,5

20 0,159 16,1 0,164 15,4 0,169 14,5

24 0,171 16,1 0,177 15,4 0,181 14,6

3.9

3

1 2


7

Kellerdecke – monolithisches Mauerwerk – beheizter Keller



=0,09 =0,14 =0,21

ψ θsi,min ψ θsi,min ψ θsi,min

0,061 17,9 0,066 17,3 0,066 16,5

8

Kellerdecke – monolithisches Mauerwerk – beheizter Keller



d1 =0,09 =0,14 =0,21


4 0,058 15,6 0,082 15,4 0,110 15,1

6 0,051 16,7 0,073 16,5 0,100 16,2

8 0,044 17,3 0,064 17,1 0,088 16,8

10 0,037 17,7 0,054 17,5 0,075 17,0

12 0,031 18,1 0,046 17,9 0,064 17,0

14 0,026 18,3 0,038 17,9 0,054 17,0

16 0,021 18,5 0,031 17,9 0,045 17,0

18 0,017 18,6 0,026 17,9 0,036 17,0

20 0,014 18,6 0,020 17,9 0,029 17,0

24 0,008 18,6 0,012 17,9 0,017 17,0


3

1 2


9

Kellerdecke – monolithisches Mauerwerk – unbeheizter Keller – Dämmung außenliegend



d1 =0,09 =0,14 =0,21


4 0,087 15,5 0,087 14,9 0,086 14,1

6 0,123 15,5 0,124 14,9 0,122 14,1

8 0,149 15,5 0,150 14,9 0,149 14,1

10 0,170 15,5 0,170 14,9 0,169 14,0

12 0,186 15,5 0,186 14,8 0,186 14,0

14 0,200 15,5 0,200 14,8 0,199 14,0

16 0,211 15,4 0,212 14,8 0,211 14,0

18 0,222 15,4 0,222 14,7 0,222 13,9

20 0,231 15,4 0,232 14,7 0,231 13,9

24 0,247 15,3 0,247 14,6 0,247 13,8

10

Kellerdecke – monolithisches Mauerwerk – unbeheizter Keller – Dämmung innenliegend



d1 =0,09 =0,14 =0,21


4 -0,044 15,7 -0,044 15,0 -0,047 14,2

6 -0,031 16,1 -0,034 15,4 -0,038 14,5

8 -0,027 16,4 -0,031 15,6 -0,037 14,7

10 -0,025 16,6 -0,031 15,8 -0,040 14,8

12 -0,025 16,7 -0,033 15,9 -0,045 14,9

14 -0,027 16,8 -0,036 16,0 -0,051 15,0

16 -0,028 16,9 -0,040 16,0 -0,057 15,0

18 -0,031 17,0 -0,044 16,1 -0,064 15,0

20 -0,033 17,0 -0,049 16,1 -0,071 15,0

24 -0,039 17,1 -0,058 16,1 -0,086 15,0

3.11

3

1 2


11

Fensterbrüstung – monolithisches Mauerwerk



=0,09 =0,14 =0,21


Lage a 0,025 15,3 0,040 14,6 0,059 13,6

Lage b 0,022 15,4 0,036 15,0 0,053 14,1

Lage c 0,027 15,4 0,042 15,4 0,062 14,6

12

Fensterlaibung – monolithisches Mauerwerk



d1 =0,09 =0,14 =0,21


Lage a 0,025 15,3 0,040 14,6 0,059 13,6

Lage b 0,022 15,4 0,036 15,0 0,053 14,1

Lage c 0,027 15,4 0,042 15,4 0,062 14,6


3

1 2


13

Fenstersturz – monolithisches Mauerwerk



=0,09 =0,14 =0,21


Lage a 0,137 15,4 0,128 15,4 0,113 15,4

Lage b 0,158 15,4 0,146 15,4 0,128 15,4

Lage c 0,178 15,4 0,164 15,4 0,142 15,4

14

Rollladenkasten – monolithisches Mauerwerk



Rollladenkästen werden in einer großen VielzahlRollladenkästen werden in einer großen Vielzahl konstruktiver Ausbildungen hergestellt. Zurkonstruktiver Ausbildungen hergestellt. Zur Berechnung hinreichend genauer Werte fürBerechnung hinreichend genauer Werte für ψψ und und θsi,min (bzw. fRsi) sind die Daten des jeweiligen Produktes notwendig. Sinnvolle Werte für ψ und eine Bestätigung, dass die minimalen Oberfl ächentemperaturen auf der Innenseite nicht unterschritten werden, sind daher beim Hersteller anzufordern. Einzuhaltende Werte sind der -Wert gemäß Spalte 1 und ein Wert fRsi 0,70 in den Punkten

, und .Anmerkung: Den Konstruktionsvorschlägen gemäß Beiblatt 2 liegt die Annahme zugrunde, dass die Breite der Auslassöffnung für den Rollladenpanzer höchstens 30 mm beträgt.

3.13

3

1 2


15

Terrasse – monolithisches Mauerwerk – beheizter Keller

(nach [D9], Bild 67)Gleichwertigkeit zu DIN 4108, Bbl.2 gegeben,

wenn gilt: ψ 0,09 W/(m·K).Sinngemäß auch für nicht unterkellerte

Gebäude anwendbar.

=0,09 =0,14 =0,21


0,086 14,8 0,049 14,8 -0,005 14,8

16

Terrasse – monolithisches Mauerwerk – unbeheizter Keller



Gebäude anwendbar.

d1 ψ θsi,min[cm]

4 0,028 14,2

6 0,061 14,2

8 0,084 14,2

10 0,102 14,2

12 0,117 14,2

14 0,129 14,2

16 0,139 14,2

18 0,148 14,1

20 0,156 14,1

24 0,170 14,1


3

1 2


17

Geschossdecke – monolithisches Mauerwerk



=0,09 =0,14 =0,21


0,061 17,9 0,066 17,3 0,066 16,51

18

Pfettendach – monolithisches Mauerwerk – unbeheiztes Dachgeschoss



d1 =0,09 =0,14 =0,21


4 θsi,min < 12,6 °C

6 0,010 13,2 -0,035 13,2 -0,099 13,2

8 0,037 13,8 -0,010 13,8 -0,077 13,8

10 0,053 14,2 0,003 14,2 -0,067 14,2

12 0,050 14,7 -0,003 14,7 -0,077 14,6

14 0,049 15,0 -0,005 15,0 -0,083 15,0

16 0,049 15,2 -0,008 15,2 -0,088 15,2

18 0,048 15,4 -0,011 15,4 -0,095 15,3

20 0,047 15,6 -0,015 15,5 -0,101 15,5

24 0,044 15,8 -0,022 15,7 -0,116 15,7

3.15

3

1 2


19

Pfettendach – monolithisches Mauerwerk – unbeheiztes Dachgeschoss



d1 =0,09 =0,14 =0,21


4 -0,087 12,8 -0,102 12,6 θsi,min < 12,6 °C

6 -0,034 13,9 -0,050 13,6 -0,074 13,4

8 -0,007 14,5 -0,024 14,2 -0,051 13,9

10 0,009 14,9 -0,010 14,6 -0,040 14,3

12 0,002 15,5 -0,018 15,1 -0,048 14,8

14 0,000 15,8 -0,021 15,5 -0,054 15,1

16 -0,001 16,1 -0,023 15,7 -0,059 15,3

18 -0,002 16,2 -0,026 15,9 -0,064 15,4

20 -0,004 16,4 -0,030 16,0 -0,070 15,5

24 -0,007 16,6 -0,037 16,2 -0,084 15,7

20

Sparrendach – monolithisches Mauerwerk – unbeheiztes Dachgeschoss



d1 =0,09 =0,14 =0,21


4 -0,067 12,7 -0,109 12,8 -0,170 12,8

6 0,002 13,5 -0,042 13,5 -0,106 13,5

8 0,039 13,9 -0,008 13,9 -0,076 14,0

10 0,060 14,2 0,010 14,2 -0,060 14,2

12 0,073 14,5 0,021 14,5 -0,053 14,5

14 0,081 14,6 0,027 14,6 -0,050 14,6

16 0,086 14,8 0,029 14,8 -0,051 14,7

18 0,089 14,9 0,030 14,9 -0,054 14,9

20 0,091 15,0 0,028 15,0 -0,058 14,9

24 0,090 15,1 0,023 15,1 -0,070 15,1


3

1 2


21

Sparrendach – monolithisches Mauerwerk – unbeheiztes Dachgeschoss



d1 =0,09 =0,14 =0,21


4 -0,107 13,2 -0,117 12,9 -0,136 12,7

6 -0,038 14,0 -0,049 13,7 -0,070 13,4

8 -0,003 14,5 -0,016 14,2 -0,039 13,8

10 0,017 14,8 0,003 14,5 -0,024 14,1

12 0,029 15,0 0,012 14,7 -0,017 14,3

14 0,036 15,2 0,017 14,9 -0,015 14,5

16 0,040 15,4 0,018 15,0 -0,016 14,6

18 0,041 15,5 0,018 15,2 -0,020 14,8

20 0,041 15,6 0,016 15,3 -0,025 14,9

24 0,038 15,8 0,008 15,4 -0,038 15,0

22

Ortgang – monolithisches Mauerwerk



d1 =0,09 =0,14 =0,21


14 0,007 14,9 -0,004 14,2 -0,022 13,5

16 0,006 15,0 -0,006 14,3 -0,026 13,5

18 0,004 15,1 -0,010 14,4 -0,031 13,5

20 0,001 15,2 -0,014 14,4 -0,038 13,6

22 -0,003 15,3 -0,020 14,5 -0,045 13,6

24 -0,007 15,4 -0,026 14,6 -0,053 13,6

3.17

3

1 2


23

Pfettendach – monolithisches Mauerwerk – beheiztes Dachgeschoss



d1 =0,09 =0,14 =0,21


14 0,069 14,1 0,036 13,6 -0,012 13,1

16 0,075 14,1 0,038 13,7 -0,014 13,1

18 0,079 14,1 0,038 13,7 -0,018 13,2

20 0,081 14,1 0,037 13,7 -0,025 13,2

22 0,081 14,1 0,034 13,7 -0,033 13,2

24 0,080 14,1 0,029 13,7 -0,041 13,2

24

Sparrendach – monolithisches Mauerwerk – beheiztes Dachgeschoss



d1 =0,09 =0,14 =0,21


14 0,122 15,4 0,050 15,4 -0,051 15,4

16 0,124 15,2 0,048 15,2 -0,057 15,2

18 0,124 16,3 0,045 16,3 -0,064 16,3

20 0,124 16,0 0,041 16,0 -0,073 16,0

22 0,122 16,2 0,037 16,2 -0,082 16,2

24 0,120 17,1 0,031 17,0 -0,092 16,8


3

1 2


25

Flachdach – monolithisches Mauerwerk



d1 =0,09 =0,14 =0,21


4 θsi,min < 12,6 °C

6 θsi,min < 12,6 °C

8 0,100 12,9 0,059 12,9 0,001 12,9

10 0,125 13,2 0,081 13,2 0,021 13,2

12 0,140 13,5 0,094 13,5 0,030 13,5

14 0,149 13,7 0,100 13,7 0,033 13,7

16 0,154 13,8 0,103 13,8 0,032 13,8

18 0,156 14,0 0,103 14,0 0,029 14,0

20 0,157 14,1 0,101 14,1 0,023 14,1

24 0,154 14,3 0,092 14,3 0,009 14,3

26

Porenbetondach – monolithisches Mauerwerk – beheiztes Dachgeschoss

(Detailskizze nicht gemäß Bbl. 2)


An Stelle einer eigenen Konstruktionsskizze wird in DIN 4108, Bbl. 2 für diesen Anschluss lediglich angegeben, dass bei Einhaltung der entsprechenden Dämmschichtdicken dieselben Bedingungen wie für den Anschluss „Pfettendach – monolithisches Mauerwerk – (Bild 84)“ zu beachten sind.Mit nebenstehender Detailskizze wird versucht, die pauschalen Angaben aus Bbl. 2 hinsichtlich eines Konstruktionsvorschlages zu interpretieren.

3.19

3

1 2


27

Porenbetondach – Ortgang – monolithisches Mauerwerk – beheiztes Dachgeschoss



An Stelle einer eigenen Konstruktionsskizze wird in DIN 4108, Bbl. 2 für diesen Anschluss lediglich angegeben, dass bei Einhaltung der entsprechenden Dämmschichtdicken dieselben Bedingungen wie für den Anschluss „Ortgang – monolithisches Mauerwerk – (Bild 82)“ zu beachten sind.Mit nebenstehender Detailskizze wird versucht, die pauschalen Angaben aus Bbl. 2 hinsichtlich eines Konstruktionsvorschlages zu interpretieren.


3

3.4 Außengedämmtes Mauerwerk

1 2


1

Bodenplatte/Keller – außengedämmtes Mauerwerk – Dämmung innenliegend

(nach [D9], Bild 4)


d1 d2 = 12 cm d2 = 16 cm d2 = 24 cm


4 0,195 15,5 0,193 15,6 0,173 15,7

6 0,244 15,5 0,248 15,6 0,239 15,7

8 0,264 15,6 0,270 15,7 0,268 15,8

10 0,270 15,7 0,278 15,8 0,280 15,9

12 0,269 15,8 0,280 15,9 0,284 16,0

14 0,265 15,8 0,277 15,9 0,284 16,1

16 0,259 15,9 0,272 16,0 0,281 16,2

18 0,252 16,0 0,266 16,1 0,276 16,2

20 0,245 16,0 0,259 16,2 0,271 16,3

24 0,228 16,2 0,244 16,3 0,258 16,4

2

Bodenplatte/Keller – außengedämmtes Mauerwerk – Dämmung außenliegend

(nach [D9], Bild 5)


d1 d2 = 12 cm d2 = 16 cm d2 = 24 cm


4 0,264 15,7 0,275 15,8 0,276 15,9

6 0,301 15,8 0,315 15,9 0,321 16,0

8 0,324 15,8 0,339 15,9 0,349 16,0

10 0,338 15,8 0,355 15,9 0,368 16,1

12 0,347 15,8 0,366 15,9 0,381 16,1

14 0,353 15,9 0,373 16,0 0,390 16,1

16 0,356 15,9 0,377 16,0 0,396 16,1

18 0,359 15,9 0,381 16,0 0,401 16,1

20 0,360 15,9 0,383 16,0 0,405 16,1

24 0,361 15,9 0,387 16,0 0,411 16,1

3.21

3

1 2


3


(nach [D9], Bild 6)


d1 d2 = 12 cm d2 = 16 cm d2 = 24 cm


4 -0,032 17,1 -0,028 17,3 -0,033 17,4

6 -0,040 17,4 -0,036 17,6 -0,039 17,8

8 -0,044 17,6 -0,039 17,8 -0,039 18,0

10 -0,045 17,7 -0,040 17,9 -0,039 18,2

12 -0,047 17,8 -0,040 18,0 -0,039 18,3

14 -0,048 17,9 -0,041 18,1 -0,038 18,4

16 -0,049 18,0 -0,042 18,2 -0,038 18,4

18 -0,050 18,0 -0,042 18,2 -0,037 18,5

20 -0,052 18,1 -0,043 18,3 -0,037 18,5

24 -0,055 18,1 -0,045 18,3 -0,038 18,6

4

Bodenplatte auf Erdreich – außengedämmtes Mauerwerk – Dämmung innenliegend



d1 d2 = 12 cm d2 = 16 cm d2 = 24 cm


4 0,070 14,2 0,055 14,5 0,028 15,0

6 0,108 14,4 0,099 14,7 0,083 15,2

8 0,124 14,4 0,119 14,8 0,110 15,3

10 0,131 14,3 0,129 14,8 0,124 15,3

12 0,133 14,3 0,134 14,8 0,132 15,3

14 0,133 14,3 0,135 14,8 0,136 15,3

16 0,131 14,3 0,135 14,8 0,137 15,3

18 0,128 14,3 0,133 14,8 0,137 15,3

20 0,123 14,4 0,130 14,8 0,136 15,4

24 0,113 14,4 0,122 14,9 0,132 15,4


3

1 2


5

Bodenplatte/Keller – außengedämmtes Mauerwerk – Dämmung innenliegend



d1 d2 = 12 cm d2 = 16 cm d2 = 24 cm


4 0,164 13,3 0,151 13,8 0,125 14,3

6 0,199 13,3 0,193 13,8 0,178 14,3

8 0,211 13,3 0,208 13,8 0,200 14,3

10 0,212 13,4 0,212 13,8 0,209 14,4

12 0,208 13,4 0,211 13,9 0,211 14,4

14 0,202 13,5 0,206 14,0 0,209 14,5

16 0,194 13,6 0,200 14,1 0,206 14,6

18 0,185 13,7 0,193 14,2 0,200 14,7

20 0,176 13,8 0,185 14,2 0,195 14,8

24 0,157 13,9 0,169 14,4 0,182 14,9

6

Bodenplatte auf Erdreich – außengedämmtes Mauerwerk – Dämmung außenliegend



d1 d2 = 12 cm d2 = 16 cm d2 = 24 cm


4 0,247 14,1 0,237 14,5 0,222 14,9

6 0,300 14,1 0,291 14,5 0,280 14,9

8 0,335 14,1 0,328 14,5 0,320 14,9

10 0,360 14,1 0,354 14,5 0,348 14,9

12 0,379 14,1 0,373 14,5 0,369 14,9

14 0,394 14,1 0,389 14,5 0,385 14,9

16 0,406 14,2 0,401 14,5 0,398 14,9

18 0,416 14,2 0,411 14,5 0,409 15,0

20 0,424 14,2 0,419 14,5 0,418 15,0

24 0,437 14,2 0,433 14,5 0,432 15,0

3.23

3

1 2


7




d1 d2 = 12 cm d2 = 16 cm d2 = 24 cm


4 0,305 13,5 0,295 13,9 0,279 14,4

6 0,349 13,5 0,340 13,9 0,329 14,4

8 0,378 13,5 0,370 14,0 0,361 14,5

10 0,397 13,5 0,390 14,0 0,382 14,5

12 0,411 13,5 0,404 14,0 0,397 14,5

14 0,421 13,6 0,414 14,0 0,409 14,5

16 0,429 13,6 0,422 14,0 0,417 14,5

18 0,435 13,6 0,428 14,0 0,424 14,5

20 0,441 13,6 0,433 14,0 0,430 14,6

24 0,449 13,6 0,442 14,1 0,439 14,6

8

Bodenplatte auf Erdreich – außengedämmtes Mauerwerk – Dämmung außenliegend


wenn gilt: ψ 0,11 W/(m·K).Kann auch ohne Dämmung unter dem Estrich

ausgeführt werden.

d1 d2 = 12 cm d2 = 16 cm d2 = 24 cm


4 0,069 14,6 0,038 15,2 0,003 15,7

6 0,075 15,0 0,041 15,7 0,005 16,2

8 0,083 15,4 0,046 16,0 0,010 16,6

10 0,090 15,6 0,052 16,2 0,015 16,8

12 0,096 15,7 0,057 16,4 0,019 17,0

14 0,102 15,9 0,062 16,5 0,023 17,2

16 0,107 16,0 0,066 16,6 0,027 17,3

18 0,112 16,0 0,070 16,7 0,031 17,4

20 0,116 16,1 0,073 16,8 0,034 17,5

24 0,123 16,2 0,080 16,9 0,039 17,6


3

1 2


9

Kellerdecke – außengedämmtes Mauerwerk – beheizter Keller



d1 = 12 cm d1 = 16 cm d1 = 24 cm


0,011 17,7 0,006 18,3 0,002 18,9

10

Kellerdecke – außengedämmtes Mauerwerk – unbeheizter Keller – Dämmung außenliegend



d1 d2 = 12 cm d2 = 16 cm d2 = 24 cm


4 0,222 14,1 0,213 14,4 0,201 14,8

6 0,249 14,2 0,241 14,5 0,230 14,9

8 0,269 14,2 0,261 14,6 0,251 14,9

10 0,283 14,2 0,276 14,6 0,267 14,9

12 0,295 14,3 0,287 14,6 0,279 15,0

14 0,305 14,3 0,297 14,6 0,289 15,0

16 0,314 14,3 0,305 14,6 0,297 15,0

18 0,321 14,3 0,313 14,6 0,305 15,0

20 0,328 14,2 0,320 14,6 0,312 15,0

24 0,341 14,2 0,332 14,6 0,324 15,0

3.25

3

1 2


11

Kellerdecke – außengedämmtes Mauerwerk – unbeheizter Keller – Dämmung innenliegend



d1 d2 = 12 cm d2 = 16 cm d2 = 24 cm


4 0,137 13,8 0,130 14,1 0,127 14,2

6 0,153 13,9 0,151 14,2 0,149 14,3

8 0,157 14,0 0,158 14,4 0,158 14,5

10 0,156 14,2 0,159 14,5 0,160 14,6

12 0,152 14,3 0,157 14,6 0,158 14,7

14 0,147 14,4 0,153 14,7 0,155 14,8

16 0,140 14,5 0,148 14,8 0,151 14,9

18 0,133 14,6 0,142 14,9 0,145 15,0

20 0,126 14,6 0,136 15,0 0,140 15,1

24 0,111 14,8 0,124 15,2 0,128 15,3

12

Fensterbrüstung – außengedämmtes Mauerwerk



d2 = 12 cm d2 = 16 cm d2 = 24 cm


0,116 15,4 0,124 15,4 0,136 15,4


3

1 2


13

Fensterlaibung – außengedämmtes Mauerwerk



d1 = 12 cm d1 = 16 cm d1 = 24 cm


0,054 15,4 0,059 15,4 0,068 15,4

14

Fenstersturz – außengedämmtes Mauerwerk



d1 = 12 cm d1 = 16 cm d1 = 24 cm


0,066 15,4 0,070 15,4 0,078 15,4

3.27

3

1 2


15

Rollladenkasten – außengedämmtes Mauerwerk





16

Terrasse – außengedämmtes Mauerwerk – beheizter Keller


wenn gilt: ψ -0,01 W/(m·K).Sinngemäß auch für nicht unterkellerte Gebäude

anwendbar.

d1 = 12 cm d1 = 16 cm d1 = 24 cm


0,022 14,9 0,015 15,0 -0,001 15,0


3

1 2


17

Terrasse – außengedämmtes Mauerwerk – unbeheizter Keller



Gebäude anwendbar.

d1

[cm] ψ θsi,min

4 0,030 14,1

6 0,065 14,1

8 0,091 14,1

10 0,110 14,1

12 0,126 14,1

14 0,139 14,1

16 0,150 14,1

18 0,160 14,1

20 0,168 14,1

24 0,183 14,1

18

Balkonplatte – außengedämmtes Mauerwerk


Gleichwertigkeit zu DIN 4108, Bbl.2 gegeben, wenn thermisch getrennte Konstruktionen

verwendet werden.

Zur Erfüllung der Anforderungen hinsichtlich Tauwasserfreiheit und Mnimierung der Wärmeverluste ist es in aller Regel notwendig, eine thermisch getrennte Ausführung der Balkonplatte zu wählen.Die Trennelemente als solche werden in einer Vielzahl von konstruktiven Ausbildungen hergestellt.

In Beiblatt 2 ist die dämmtechnische ErtüchtigungIn Beiblatt 2 ist die dämmtechnische Ertüchtigung thermisch nicht getrennter Konstruktionenthermisch nicht getrennter Konstruktionen nicht vorgesehen. In solchen Fällen istnicht vorgesehen. In solchen Fällen ist Beiblatt 2 nicht anwendbar. EbensowenigBeiblatt 2 nicht anwendbar. Ebensowenig ist Beiblatt 2 trotz thermischer Trennung beiist Beiblatt 2 trotz thermischer Trennung bei monolithischen Bauweisen und Holzbauweisenmonolithischen Bauweisen und Holzbauweisen mit Balkonen anwendbar, da entsprechendemit Balkonen anwendbar, da entsprechende Konstruktionsskizzen/GleichwertigkeitskriterienKonstruktionsskizzen/Gleichwertigkeitskriterien fehlen.fehlen.

3.29

3

1 2


19

Geschossdecke – außengedämmtes Mauerwerk


Gleichwertigkeit zu DIN 4108, Bbl.2 ist nicht nachzuweisen.

Die Geschossdeckeneinbindung kann beiDie Geschossdeckeneinbindung kann bei außenseitig durchlaufenden Dämmschichtenaußenseitig durchlaufenden Dämmschichtenmit dmit d 100 mm und 100 mm und 0,04 W/(m·K) beim 0,04 W/(m·K) beim Nachweis vernachlässigt werden.Nachweis vernachlässigt werden.

20

Flachdach – außengedämmtes Mauerwerk



d1 d2 = 12 cm d2 = 16 cm d2 = 24 cm


4 -0,070 13,8 -0,098 14,0 -0,159 14,3

6 0,010 14,5 -0,010 14,8 -0,051 15,1

8 0,049 14,9 0,035 15,2 0,004 15,5

10 0,070 15,2 0,060 15,5 0,036 15,8

12 0,080 15,4 0,073 15,7 0,056 16,0

14 0,085 15,6 0,081 15,9 0,067 16,2

16 0,086 15,7 0,084 16,0 0,074 16,4

18 0,085 15,8 0,084 16,2 0,077 16,5

20 0,082 15,9 0,083 16,3 0,078 16,6

24 0,071 16,1 0,075 16,5 0,075 16,8


3

3.5 Außengedämmter Stahlbeton

1 2


1

Bodenplatte/Keller – außengedämmter Stahlbeton – Dämmung innenliegend

(nach [D9], Bild 7)


d1 d2 = 12 cm d2 = 16 cm d2 = 24 cm


4 0,237 15,6 0,229 15,7 0,204 15,8

6 0,265 15,6 0,263 15,7 0,249 15,9

8 0,274 15,6 0,275 15,8 0,267 15,9

10 0,273 15,7 0,277 15,8 0,274 16,0

12 0,269 15,8 0,275 15,9 0,274 16,0

14 0,262 15,8 0,270 15,9 0,272 16,1

16 0,255 15,9 0,263 16,0 0,267 16,2

18 0,246 15,9 0,256 16,1 0,261 16,2

20 0,237 16,0 0,248 16,1 0,255 16,3

24 0,220 16,1 0,232 16,2 0,241 16,4

2

Bodenplatte/Keller – außengedämmter Stahlbeton – Dämmung außenliegend

(nach [D9], Bild 8)


d1 d2 = 12 cm d2 = 16 cm d2 = 24 cm


4 0,305 15,7 0,311 15,8 0,308 16,0

6 0,337 15,8 0,345 15,9 0,347 16,0

8 0,355 15,8 0,366 15,9 0,371 16,1

10 0,366 15,8 0,378 15,9 0,387 16,1

12 0,372 15,8 0,386 15,9 0,397 16,1

14 0,375 15,8 0,390 15,9 0,403 16,1

16 0,377 15,8 0,393 16,0 0,408 16,1

18 0,377 15,8 0,395 16,0 0,411 16,1

20 0,377 15,8 0,395 16,0 0,413 16,1

24 0,376 15,8 0,396 16,0 0,417 16,2

3.31

3

1 2


3

Bodenplatte/Keller – außengedämmter Stahlbeton – Dämmung außenliegend


wenn gilt: ψ -0,03 W/(m·K).Kann auch ohne Dämmung unter dem Estrich

ausgeführt werden.

d1 d2 = 12 cm d2 = 16 cm d2 = 24 cm


4 -0,015 17,3 -0,012 17,4 -0,020 17,6

6 -0,028 17,5 -0,024 17,7 -0,029 17,9

8 -0,034 17,7 -0,030 17,9 -0,032 18,1

10 -0,038 17,8 -0,033 18,0 -0,033 18,3

12 -0,041 17,9 -0,035 18,1 -0,034 18,4

14 -0,043 18,0 -0,036 18,2 -0,034 18,5

16 -0,045 18,0 -0,038 18,3 -0,034 18,5

18 -0,048 18,1 -0,039 18,3 -0,034 18,6

20 -0,050 18,1 -0,041 18,3 -0,035 18,6

24 -0,055 18,1 -0,044 18,4 -0,036 18,7

4

Bodenplatte auf Erdreich – außengedämmter Stahlbeton – Dämmung außenliegend


wenn gilt: ψ 0,11 W/(m·K).Kann auch ohne Dämmung unter dem Estrich

ausgeführt werden.

d1 d2 = 12 cm d2 = 16 cm d2 = 24 cm


4 0,099 14,6 0,062 15,3 0,022 15,9

6 0,099 15,1 0,059 15,8 0,019 16,4

8 0,103 15,4 0,061 16,1 0,020 16,7

10 0,108 15,6 0,065 16,3 0,024 17,0

12 0,113 15,7 0,069 16,5 0,027 17,2

14 0,118 15,9 0,072 16,6 0,030 17,3

16 0,122 15,9 0,076 16,7 0,033 17,4

18 0,126 16,0 0,079 16,8 0,036 17,5

20 0,129 16,1 0,082 16,9 0,039 17,6

24 0,135 16,2 0,087 17,0 0,044 17,7


3

3.6 Kerngedämmtes Mauerwerk

1 2


1

Bodenplatte auf Erdreich – kerngedämmtes Mauerwerk – Dämmung innenliegend



d1 d2 = 10 cm d2 = 12 cm d2 = 15 cm


4 -0,019 14,3 -0,021 14,5 -0,028 14,7

6 0,023 14,6 0,024 14,8 0,021 15,0

8 0,043 14,6 0,045 14,8 0,045 15,1

10 0,052 14,6 0,056 14,8 0,057 15,1

12 0,056 14,6 0,061 14,8 0,064 15,1

14 0,058 14,5 0,063 14,8 0,068 15,1

16 0,0,57 14,5 0,063 14,8 0,069 15,1

18 0,055 14,6 0,062 14,8 0,069 15,1

20 0,052 14,6 0,060 14,8 0,067 15,1

24 0,044 14,6 0,053 14,9 0,062 15,2

2

Bodenplatte auf Erdreich – kerngedämmtes Mauerwerk – Dämmung innenliegend



d1 d2 = 10 cm d2 = 12 cm d2 = 15 cm


4 0,078 13,6 0,080 13,8 0,081 14,0

6 0,117 13,5 0,122 13,7 0,126 14,0

8 0,131 13,5 0,137 13,8 0,143 14,0

10 0,134 13,6 0,142 13,8 0,149 14,1

12 0,132 13,6 0,140 13,9 0,149 14,2

14 0,126 13,7 0,136 14,0 0,145 14,2

16 0,120 13,8 0,130 14,1 0,140 14,3

18 0,112 13,9 0,123 14,1 0,134 14,4

20 0,104 13,9 0,115 14,2 0,127 14,5

24 0,087 14,0 0,100 14,3 0,113 14,6

3.33

3

1 2


3

Bodenplatte auf Erdreich – kerngedämmtes Mauerwerk – Dämmung außenliegend



d1 d2 = 10 cm d2 = 12 cm d2 = 15 cm


4 0,145 14,3 0,138 14,5 0,124 14,8

6 0,196 14,4 0,188 14,6 0,173 14,8

8 0,230 14,4 0,222 14,6 0,207 14,8

10 0,254 14,4 0,246 14,6 0,230 14,9

12 0,272 14,4 0,264 14,6 0,248 14,9

14 0,287 14,4 0,277 14,6 0,261 14,9

16 0,298 14,4 0,289 14,6 0,272 14,9

18 0,307 14,4 0,298 14,6 0,281 14,9

20 0,315 14,4 0,306 14,6 0,289 14,9

24 0,328 14,4 0,318 14,7 0,302 14,9

4

Bodenplatte auf Erdreich – kerngedämmtes Mauerwerk – Dämmung außenliegend



d1 d2 = 10 cm d2 = 12 cm d2 = 15 cm


4 0,201 13,8 0,195 14,0 0,183 14,3

6 0,241 13,8 0,234 14,1 0,221 14,4

8 0,267 13,9 0,259 14,1 0,244 14,4

10 0,284 13,9 0,275 14,1 0,259 14,5

12 0,296 13,9 0,287 14,2 0,270 14,5

14 0,305 13,9 0,295 14,2 0,277 14,5

16 0,311 14,0 0,301 14,2 0,282 14,6

18 0,316 14,0 0,306 14,2 0,286 14,6

20 0,321 14,0 0,310 14,3 0,290 14,6

24 0,328 14,0 0,317 14,3 0,296 14,6


3

1 2


5

Kellerdecke – kerngedämmtes Mauerwerk – Keller beheizt



d1 d2 = 12 cm d2 = 16 cm d2 = 24 cm


10 0,332 16,4 0,364 16,6 0,399 16,7

12 0,334 16,4 0,366 16,6 0,402 16,7

15 0,338 16,4 0,369 16,6 0,405 16,7

6

Kellerdecke – kerngedämmtes Mauerwerk – Keller beheizt



d1 =0,09 =0,14 =0,21


10 0,092 17,6 0,067 17,6 0,031 16,9

12 0,094 17,8 0,069 17,8 0,033 16,9

15 0,097 17,9 0,072 17,8 0,036 16,9

3.35

3

1 2


7

Kellerdecke – kerngedämmtes Mauerwerk – Keller unbeheizt – Dämmung außenliegend



d1 d2 = 10 cm d2 = 12 cm d2 = 15 cm


4 0,155 14,2 0,156 14,4 0,154 14,6

6 0,180 14,3 0,181 14,5 0,179 14,7

8 0,199 14,4 0,200 14,5 0,198 14,7

10 0,214 14,4 0,215 14,5 0,214 14,7

12 0,227 14,4 0,228 14,6 0,226 14,8

14 0,238 14,4 0,239 14,5 0,237 14,8

16 0,247 14,4 0,249 14,5 0,247 14,7

18 0,256 14,3 0,257 14,5 0,256 14,7

20 0,264 14,3 0,266 14,5 0,264 14,7

24 0,279 14,3 0,280 14,4 0,279 14,6

8

Kellerdecke – kerngedämmtes Mauerwerk – Keller unbeheizt – Dämmung innenliegend



d1 d2 = 10 cm d2 = 12 cm d2 = 15 cm


4 0,084 13,8 0,087 14,0 0,088 14,1

6 0,101 14,0 0,106 14,1 0,109 14,3

8 0,106 14,1 0,112 14,3 0,117 14,4

10 0,105 14,5 0,112 14,4 0,118 14,6

12 0,101 14,4 0,109 14,5 0,116 14,7

14 0,095 14,5 0,104 14,6 0,112 14,9

16 0,089 14,5 0,098 14,8 0,107 15,0

18 0,082 14,6 0,092 14,8 0,101 15,1

20 0,074 14,7 0,085 14,9 0,095 15,2

24 0,059 14,8 0,071 15,1 0,082 15,3


3

1 2


9

Fensterbrüstung – kerngedämmtes Mauerwerk



d1

[cm] ψ θsi,min

10 0,020 15,4

12 0,027 15,4

15 0,035 15,4

10




d1

[cm] ψ θsi,min

10 0,067 15,4

12 0,071 15,4

15 0,076 15,4

3.37

3

1 2


11




d1

[cm] ψ θsi,min

10 0,010 15,4

12 0,013 15,4

15 0,016 15,4

12

Fensterlaibung – kerngedämmtes Mauerwerk



d1

[cm] ψ θsi,min

10 0,001 15,4

12 0,007 15,4

15 0,014 15,4


3

1 2


13




d1

[cm] ψ θsi,min

10 0,079 15,4

12 0,086 15,4

15 0,094 15,4

14




d1

[cm] ψ θsi,min

10 0,011 15,4

12 0,016 15,4

15 0,023 15,4

3.39

3

1 2


15

Fenstersturz – kerngedämmtes Mauerwerk



d1

[cm] ψ θsi,min

10 0,004 15,4

12 0,009 15,4

15 0,016 15,4

16




d1

[cm] ψ θsi,min

10 0,095 15,4

12 0,101 15,4

15 0,109 15,4


3

1 2


17




d1

[cm] ψ θsi,min

10 0,028 15,4

12 0,035 15,4

15 0,042 15,4

18

Rollladenkasten – kerngedämmtes Mauerwerk





3.41

3

1 2


19






20







3

1 2


21

Geschossdecke – kerngedämmtes Mauerwerk



Die Geschossdeckeneinbindung kann beiDie Geschossdeckeneinbindung kann bei außenseitig durchlaufenden Dämmschichtenaußenseitig durchlaufenden Dämmschichtenmit dmit d 100 mm und 100 mm und 0,04 W/(m·K) beim 0,04 W/(m·K) beim Nachweis vernachlässigt werden.Nachweis vernachlässigt werden.

22

Pfettendach – kerngedämmtes Mauerwerk – unbeheiztes Dachgeschoss



d1 d2 = 10 cm d2 = 12 cm d2 = 15 cm


4 -0,132 14,2 -0,140 14,4 -0,153 14,6

6 -0,081 15,0 -0,084 15,2 -0,092 15,4

8 -0,055 15,5 -0,056 15,7 -0,060 15,9

10 -0,040 15,8 -0,039 16,0 -0,041 16,2

12 -0,052 16,3 -0,051 16,5 -0,051 16,7

14 -0,057 16,6 -0,055 16,8 -0,054 17,0

16 -0,060 16,8 -0,057 17,0 -0,056 17,2

18 -0,063 16,9 -0,059 17,1 -0,057 17,4

20 -0,066 17,0 -0,062 17,3 -0,058 17,5

24 -0,073 17,2 -0,067 17,4 -0,061 17,7

3.43

3

1 2


23

Sparrendach – kerngedämmtes Mauerwerk – unbeheiztes Dachgeschoss



d1 d2 = 10 cm d2 = 12 cm d2 = 15 cm


4 -0,241 15,4 -0,256 15,7 -0,277 15,7

6 -0,146 15,8 -0,156 16,0 -0,171 16,3

8 -0,095 16,0 -0,103 16,3 -0,115 16,5

10 -0,066 16,2 -0,072 16,4 -0,081 16,7

12 -0,048 16,3 -0,053 16,5 -0,059 16,8

14 -0,037 16,4 -0,040 16,6 -0,044 16,9

16 -0,030 16,4 -0,032 16,7 -0,034 17,0

18 -0,027 16,5 -0,027 16,7 -0,028 17,0

20 -0,025 16,5 -0,024 16,8 -0,023 17,1

24 -0,025 16,6 -0,022 16,9 -0,019 17,1

24

Ortgang – kerngedämmtes Mauerwerk



d1 d2 = 10 cm d2 = 12 cm d2 = 15 cm


14 0,054 14,7 0,056 15,0 0,057 15,3

16 0,057 14,6 0,060 14,9 0,062 15,1

18 0,058 14,5 0,062 14,8 0,065 15,1

20 0,057 14,5 0,063 14,8 0,067 15,1

22 0,056 14,5 0,062 14,8 0,067 15,1

24 0,053 14,5 0,061 14,8 0,067 15,1


3

1 2


25

Pfettendach – kerngedämmtes Mauerwerk – beheiztes Dachgeschoss



26

Sparrendach – kerngedämmtes Mauerwerk – beheiztes Dachgeschoss



3.45

3

1 2


27

Flachdach – kerngedämmtes Mauerwerk



d1 d2 = 10 cm d2 = 12 cm d2 = 15 cm


4 -0,129 13,7 -0,144 13,9 -0,167 14,1

6 -0,030 14,3 -0,041 14,5 -0,057 14,7

8 0,019 14,6 0,011 14,9 -0,001 15,1

10 0,046 14,9 0,040 15,1 0,031 15,4

12 0,060 15,1 0,057 15,3 0,050 15,6

14 0,068 15,3 0,066 15,5 0,061 15,8

16 0,071 15,4 0,070 15,6 0,067 15,9

18 0,070 15,5 0,071 15,8 0,069 16,0

20 0,068 15,6 0,069 15,9 0,069 16,1

24 0,058 15,8 0,061 16,1 0,064 16,3

28

Porenbetondach – kerngedämmtes Mauerwerk – beheiztes Dachgeschoss


Gleichwertigkeit zu DIN 4108, Bbl.2 ist nicht nachzuweisen

An Stelle einer eigenen Konstruktionsskizze wird in DIN 4108, Bbl. 2 für diesen Anschluss lediglich angegeben, dass bei Einhaltung der entsprechenden Dämmschichtdicken dieselben Bedingungen wie für den Anschluss „Pfettendach – kerngedämmtes Mauerwerk – (Bild 85)“ zu beachten sind.Mit nebenstehender Detailskizze wird versucht, die pauschalen Angaben aus Bbl. 2 hinsichtlich eines Konstruktionsvorschlages zu interpretieren.


3

1 2


29

Porenbetondach – Ortgang – kerngedämmtes Mauerwerk – beheiztes Dachgeschoss



An Stelle einer eigenen Konstruktionsskizze wird in DIN 4108, Bbl. 2 für diesen Anschluss lediglich angegeben, dass bei Einhaltung der entsprechenden Dämmschichtdicken dieselben Bedingungen wie für den Anschluss „Ortgang – kerngedämmtes Mauerwerk – (Bild 83)“ zu beachten sind.Mit nebenstehender Detailskizze wird versucht, die pauschalen Angaben aus Bbl. 2 hinsichtlich eines Konstruktionsvorschlages zu interpretieren.

3.47

3

3.7 Holzbauart

1 2


1

Bodenplatte auf Erdreich – Holzbauart – Dämmung innenliegend



d2 d3 d1 = 6 cm d1 = 10 cm d1 = 16 cm

[cm][cm] ψ θsi,min ψ θsi,min ψ θsi,min

6 4 -0,003 15,0 -0,014 15,7 -0,032 16,2

10 4 -0,013 15,3 -0,015 16,1 -0,026 16,7

16 4 -0,033 15,7 -0,024 16,5 -0,026 17,1

20 4 -0,046 15,8 -0,031 16,6 -0,029 17,3

24 4 -0,061 16,0 -0,039 16,8 -0,032 17,4

6 6 -0,003 15,2 -0,011 15,9 -0,026 16,4

10 6 -0,015 15,5 -0,015 16,3 -0,024 16,8

16 6 -0,037 15,8 -0,025 16,6 -0,026 17,2

20 6 -0,051 15,9 -0,033 16,7 -0,029 17,3

24 6 -0,065 16,0 -0,041 16,8 -0,033 17,4

2

Bodenplatte auf Erdreich – Holzbauart – Dämmung innenliegend



d2 d3 d1 = 6 cm d1 = 10 cm d1 = 16 cm


6 4 -0,023 15,5 -0,027 16,0 -0,041 16,4

10 4 -0,031 15,9 -0,027 16,5 -0,034 16,9

16 4 -0,048 16,2 -0,034 16,8 -0,032 17,3

20 4 -0,061 16,4 -0,041 17,0 -0,034 17,4

24 4 -0,074 16,5 -0,048 17,1 -0,037 17,6

6 6 -0,029 15,8 -0,028 16,4 -0,038 16,7

10 6 -0,039 16,1 -0,031 16,7 -0,034 17,1

16 6 -0,057 16,4 -0,039 17,0 -0,034 17,4

20 6 -0,070 16,5 -0,046 17,1 -0,037 17,6

24 6 -0,083 16,6 -0,053 17,2 -0,040 17,7


3

1 2


3

Bodenplatte auf Erdreich – Holzbauart – Dämmung außenliegend



d2 d3 d1 = 6 cm d1 = 10 cm d1 = 16 cm


6 4 0,193 14,7 0,248 14,7 0,292 14,7

10 4 0,179 15,0 0,236 15,0 0,280 15,0

16 4 0,154 15,3 0,213 15,3 0,258 15,3

20 4 0,137 15,4 0,196 15,4 0,243 15,5

24 4 0,119 15,6 0,179 15,6 0,227 15,6

6 6 0,193 14,9 0,249 14,9 0,294 14,9

10 6 0,177 15,1 0,235 15,1 0,280 15,1

16 6 0,151 15,3 0,211 15,4 0,257 15,4

20 6 0,133 15,5 0,194 15,5 0,242 15,5

24 6 0,115 15,6 0,177 15,6 0,226 15,7

4




d2 d3 d1 = 6 cm d1 = 10 cm d1 = 16 cm


6 4 0,178 15,2 0,233 15,2 0,277 15,3

10 4 0,163 15,6 0,220 15,6 0,265 15,6

16 4 0,138 15,9 0,197 15,9 0,243 16,0

20 4 0,121 16,1 0,181 16,1 0,228 16,1

24 4 0,103 16,2 0,164 16,3 0,213 16,3

6 6 0,168 15,5 0,225 15,6 0,269 15,6

10 6 0,153 15,8 0,210 15,9 0,256 15,9

16 6 0,127 16,1 0,186 16,1 0,234 16,2

20 6 0,110 16,3 0,170 16,3 0,218 16,3

24 6 0,093 16,4 0,154 16,4 0,204 16,4

3.49

3

1 2


5




d2 d3 d1 = 6 cm d1 = 10 cm d1 = 16 cm


6 4 0,094 15,4 0,133 15,6 0,166 15,8

10 4 0,090 15,7 0,131 16,0 0,164 16,1

16 4 0,080 16,0 0,124 16,2 0,159 16,4

20 4 0,072 16,1 0,118 16,3 0,155 16,5

24 4 0,064 16,1 0,111 16,4 0,150 16,6

6 6 0,091 15,6 0,131 15,8 0,164 16,0

10 6 0,085 15,8 0,127 16,1 0,161 16,2

16 6 0,075 16,0 0,119 16,3 0,155 16,5

20 6 0,067 16,1 0,113 16,4 0,151 16,6

24 6 0,058 16,2 0,107 16,4 0,146 16,6

6




d2 d3 d1 = 6 cm d1 = 10 cm d1 = 16 cm


6 4 0,101 15,8 0,143 16,0 0,177 16,1

10 4 0,096 16,2 0,139 16,4 0,175 16,5

16 4 0,084 16,5 0,131 16,7 0,168 16,8

20 4 0,076 16,6 0,124 16,8 0,163 16,9

24 4 0,067 16,7 0,117 16,8 0,157 17,0

6 6 0,097 16,1 0,140 16,3 0,175 16,4

10 6 0,091 16,4 0,136 16,6 0,172 16,7

16 6 0,079 16,6 0,126 16,8 0,165 16,9

20 6 0,070 16,7 0,120 16,9 0,159 17,0

24 6 0,061 16,8 0,112 17,0 0,153 17,1


3

1 2


7

Kellerdecke – Holzbauart – beheizter Keller



d1 d2 =0,09 =0,14 =0,21


6 4 0,175 16,8 0,156 16,7 0,128 16,5

10 4 0,179 16,7 0,159 16,6 0,131 16,4

16 4 0,182 16,5 0,162 16,4 0,133 16,2

20 4 0,183 16,4 0,163 16,3 0,133 16,1

24 4 0,184 16,3 0,163 16,2 0,133 16,0

6 6 0,174 16,9 0,155 16,7 0,127 16,5

10 6 0,176 16,8 0,157 16,6 0,128 16,4

16 6 0,178 16,6 0,158 16,5 0,129 16,3

20 6 0,178 16,5 0,158 16,4 0,129 16,2

24 6 0,179 16,4 0,159 16,2 0,129 16,1

8

Kellerdecke – Holzbauart – beheizter Keller



d1 d2 =0,09 =0,14 =0,21


6 4 0,249 15,9 0,230 15,8 0,203 15,6

10 4 0,250 15,8 0,231 15,7 0,204 15,5

16 4 0,250 15,6 0,231 15,5 0,203 15,4

20 4 0,250 15,5 0,230 15,4 0,202 15,3

24 4 0,249 15,4 0,229 15,3 0,201 15,2

6 6 0,249 15,9 0,230 15,7 0,202 15,6

10 6 0,250 15,7 0,231 15,6 0,203 15,5

16 6 0,249 15,6 0,230 15,5 0,202 15,3

20 6 0,249 15,4 0,229 15,3 0,201 15,2

24 6 0,249 15,3 0,229 15,2 0,200 15,1

3.51

3

1 2


9

Kellerdecke – Holzbauart – unbeheizter Keller – Dämmung außenliegend



d2 d3 d1 = 6 cm d1 = 10 cm d1 = 16 cm


6 4 0,221 14,9 0,267 14,9 0,308 14,9

10 4 0,211 15,3 0,257 15,3 0,298 15,2

16 4 0,191 15,6 0,238 15,5 0,280 15,5

20 4 0,176 15,7 0,224 15,7 0,266 15,6

24 4 0,162 15,9 0,210 15,8 0,253 15,8

6 6 0,222 15,1 0,268 15,1 0,310 15,1

10 6 0,210 15,4 0,256 15,4 0,299 15,3

16 6 0,189 15,6 0,236 15,6 0,279 15,5

20 6 0,174 15,8 0,222 15,7 0,265 15,7

24 6 0,159 15,9 0,208 15,9 0,251 15,8

10

Kellerdecke – Holzbauart – unbeheizter Keller – Dämmung außenliegend



d2 d3 d1 = 6 cm d1 = 10 cm d1 = 16 cm


6 4 0,232 15,4 0,280 15,3 0,323 15,3

10 4 0,219 15,7 0,267 15,7 0,311 15,7

16 4 0,197 16,1 0,246 16,0 0,289 17,0

20 4 0,182 16,2 0,231 16,2 0,274 16,1

24 4 0,166 16,4 0,215 16,3 0,259 16,3

6 6 0,244 15,7 0,272 15,6 0,315 15,6

10 6 0,210 16,0 0,258 15,9 0,302 15,9

16 6 0,187 16,2 0,236 16,2 0,280 16,2

20 6 0,172 16,4 0,221 16,4 0,265 16,3

24 6 0,156 16,5 0,206 16,5 0,250 16,4


3

1 2


11

Kellerdecke – Holzbauart – unbeheizter Keller – Dämmung innenliegend



d2 d3 d1 = 6 cm d1 = 10 cm d1 = 16 cm


6 4 0,083 14,6 0,041 15,5 0,003 16,1

10 4 0,072 15,1 0,039 16,0 0,009 16,6

16 4 0,053 15,5 0,030 16,5 0,009 17,1

20 4 0,039 15,8 0,023 16,7 0,006 17,3

24 4 0,024 16,0 0,015 16,9 0,003 17,5

6 6 0,085 14,8 0,045 15,7 0,010 16,4

10 6 0,073 15,1 0,041 16,1 0,013 16,8

16 6 0,051 15,6 0,031 16,5 0,011 17,2

20 6 0,037 15,8 0,023 16,7 0,007 17,4

24 6 0,022 16,0 0,014 16,9 0,003 17,5

12

Kellerdecke – Holzbauart – unbeheizter Keller – Dämmung innenliegend



d2 d3 d1 = 6 cm d1 = 10 cm d1 = 16 cm


6 4 0,057 15,4 0,024 16,0 -0,008 16,4

10 4 0,049 15,9 0,024 16,5 -0,001 16,9

16 4 0,032 16,3 0,017 16,9 0,000 17,4

20 4 0,019 16,5 0,010 17,1 -0,002 17,6

24 4 0,006 16,7 0,003 17,3 -0,005 17,7

6 6 0,051 15,8 0,022 16,4 -0,005 16,8

10 6 0,041 16,1 0,020 16,7 -0,001 17,2

16 6 0,023 16,5 0,012 17,1 -0,002 17,5

20 6 0,010 16,7 0,005 17,3 -0,004 17,7

24 6 -0,002 16,9 -0,002 17,4 -0,007 17,9

3.53

3

1 2


13

Fensterbrüstung – Holzbauart



d1 d2 = 4 cm d2 = 6 cm

[cm] ψ θsi,min ψ θsi,min

6 0,025 15,4 0,027 15,4

10 0,023 15,0 0,024 15,1

16 0,026 14,7 0,026 14,8

20 0,029 14,6 0,028 14,7

24 0,033 14,6 0,031 14,7

14

Fensterlaibung – Holzbauart



d1 d2 = 4 cm d2 = 6 cm


6 0,007 15,4 0,003 15,4

10 0,009 15,2 0,004 15,4

16 0,013 14,8 0,007 15,0

20 0,016 14,7 0,010 14,9

24 0,020 14,6 0,013 14,8


3

1 2


15

Fenstersturz – Holzbauart



d1 d2 = 4 cm d2 = 6 cm


6 0,042 15,4 0,032 15,4

10 0,053 15,4 0,041 15,4

16 0,060 15,2 0,048 15,4

20 0,063 15,1 0,051 15,4

24 0,066 15,0 0,054 15,3

16

Rollladenkasten – Holzbauart





3.55

3

1 2


17

Rolladenkasten – Holzbauart



Rolladenkästen werden in einer großen VielzahlRolladenkästen werden in einer großen Vielzahl konstruktiver Ausbildungen hergestellt. Zurkonstruktiver Ausbildungen hergestellt. Zur Berechnung hinreichend genauer Werte fürBerechnung hinreichend genauer Werte für ψψ und und θsi,min (bzw. fRsi) sind die Daten des

jeweiligen Produktes notwendig. Sinnvolle Werte für ψ und eine Bestätigung, dass die minimalen

Oberfl ächentemperaturen auf der Innenseite nicht unterschritten werden, sind daher beim Hersteller

anzufordern. Einzuhaltende Werte sind der -Wert gemäß Spalte

1 und ein Wert fRsi 0,70 in den Punkten ,und .

Anmerkung: Den Konstruktionsvorschlägen gemäß Beiblatt 2 liegt die Annahme zugrunde, dass die

Breite der Auslassöffnung für den Rolladenpanzer höchstens 30 mm beträgt.

18

Terrasse – Holzbauart

(nach [D9], Bilder 67 bis 70)

Gleichwertigkeit zu DIN 4108, Bbl.2 gegeben, wenn die in den Bildern 67 bis 70 vorgegebenen Werte des längenbezogenen

Wärmedurchgangskoeffi zienten ψeingehalten werden.

Zur Planung des Anschlusses der Terrassentür im Sockelbereich sind die Ausführungshinweise entsprechend der konstruktiven Ausbildung des (in massiver Bauart erstellten) Kellergeschosses zu beachten.Bei Kellergeschossen in monolithischer Bauweise gelten dem entsprechend die Angaben gemäß Bild 67 und Bild 68 (siehe Abschnitt 3.3).Bei Kellergeschossen mit Perimeterdämmung gelten dem entsprechend die Angaben gemäß Bild 69 und Bild 70 (siehe Abschnitt 3.4).


3

1 2


19

Geschossdecke – Holzbauart



d1 d2 = 4 cm d2 = 6 cm


6 0,026 16,1 0,019 16,7

10 0,034 16,7 0,026 17,2

16 0,035 17,4 0,029 17,7

20 0,034 17,8 0,028 18,0

24 0,032 18,0 0,028 18,2

20

Geschossdecke – Holzbauart



d1 d2 = 4 cm d2 = 6 cm


6 0,024 16,3 0,018 16,9

10 0,033 17,0 0,026 17,4

16 0,034 17,6 0,029 17,9

20 0,033 18,0 0,028 18,2

24 0,032 18,2 0,027 18,4

3.57

3

1 2


21

Sparrendach – Holzbauart – unbeheiztes Dachgeschoss



An Stelle einer eigenen Konstruktionsskizze wird in DIN 4108, Bbl. 2 für diesen Anschluss lediglich angegeben, dass bei Einhaltung der entsprechenden Dämmschichtdicken dieselben Bedingungen wie für den Anschluss „Sparrendach - kerngedämmtes Mauerwerk (Bild 81)“ zu beachten sind.Mit nebenstehender Detailskizze wird versucht, die pauschalen Angaben aus Bbl. 2 hinsichtlich eines Konstruktionsvorschlages zu interpretieren.

22

Ortgang – Holzbauart



An Stelle einer eigenen Konstruktionsskizze wird in DIN 4108, Bbl. 2 für diesen Anschluss lediglich angegeben, dass bei Einhaltung der entsprechenden Dämmschichtdicken dieselben Bedingungen wie für den Anschluss „Ortgang - kerngedämmtes Mauerwerk (Bild 83)“ zu beachten sind.Mit nebenstehender Detailskizze wird versucht, die pauschalen Angaben aus Bbl. 2 hinsichtlich eines Konstruktionsvorschlages zu interpretieren.


3

1 2


23

Sparrendach – Holzbauart – beheiztes Dachgeschoss



An Stelle einer eigenen Konstruktionsskizze wird in DIN 4108, Bbl. 2 für diesen Anschluss lediglich angegeben, dass bei Einhaltung der entsprechenden Dämmschichtdicken dieselben Bedingungen wie für den Anschluss „Sparrendach - kerngedämmtes Mauerwerk (Bild 87)“ zu beachten sind.Mit nebenstehender Detailskizze wird versucht, die pauschalen Angaben aus Bbl. 2 hinsichtlich eines Konstruktionsvorschlages zu interpretieren.

24

Flachdach – Holzbauart



An Stelle einer eigenen Konstruktionsskizze wird in DIN 4108, Bbl. 2 für diesen Anschluss lediglich angegeben, dass bei Einhaltung der entsprechenden Dämmschichtdicken dieselben Bedingungen wie für den Anschluss „Flachdach - kerngedämmtes Mauerwerk (Bild 90)“ zu beachten sind.Mit nebenstehender Detailskizze wird versucht, die pauschalen Angaben aus Bbl. 2 hinsichtlich eines Konstruktionsvorschlages zu interpretieren.

3.59

3

3.8 Sonstige (Dachfenster, Gauben, Innenwand-Anschlüsse)

1 2


1

Dachfl ächenfenster – Anschluss oben und unten



Dachflächenfenster werden in einer großenDachfl ächenfenster werden in einer großen Vielzahl konstruktiver Ausbildungen hergestellt.Vielzahl konstruktiver Ausbildungen hergestellt. Zur Berechnung hinreichend genauer WerteZur Berechnung hinreichend genauer Werte fürfür ψψ und und θsi,min (bzw. fRsi) sind die Daten des jeweiligen Produktes notwendig. Sinnvolle Werte für ψ und eine Bestätigung, dass die minimalen Oberfl ächentemperaturen auf der Innenseite nicht unterschritten werden, sind daher beim Hersteller anzufordern.Nach Möglichkeit sind herstellerspezifi sche Systemlösungen (Fenster + Zarge) anzuwenden oder bei handwerklicher Ausführung sinngemäß zu adaptieren.

2

Dachfl ächenfenster – Anschluss seitlich



Dachflächenfenster werden in einer großenDachfl ächenfenster werden in einer großen Vielzahl konstruktiver Ausbildungen hergestellt.Vielzahl konstruktiver Ausbildungen hergestellt. Zur Berechnung hinreichend genauer WerteZur Berechnung hinreichend genauer Werte fürfür ψψ und und θsi,min (bzw. fRsi) sind die Daten des jeweiligen Produktes notwendig. Sinnvolle Werte für ψ und eine Bestätigung, dass die minimalen Oberfl ächentemperaturen auf der Innenseite nicht unterschritten werden, sind daher beim Hersteller anzufordern.Nach Möglichkeit sind herstellerspezifi sche Systemlösungen (Fenster + Zarge) anzuwenden oder bei handwerklicher Ausführung sinngemäß zu adaptieren.


3

1 2


3

Gaubenanschluss



d1 d2 = 14 cm d2 = 20 cm d2 = 24 cm


6 0,064 16,8 0,062 16,8 0,062 16,8

10 0,060 17,3 0,055 17,9 0,053 17,9

16 0,059 17,2 0,051 18,0 0,048 18,4

20 0,059 17,2 0,051 18,0 0,047 18,3

24 0,060 17,2 0,051 18,0 0,047 18,3

4

Dach – Innenwand – Anschluss (massive Innenwand)



d1

[cm] ψ θsi,min

14 0,169 17,2

20 0,178 17,4

24 0,180 17,3

3.61

3

1 2


5

Dach – Innenwand – Anschluss (Innenwand in Holzbauart)



An Stelle einer eigenen Konstruktionsskizze wird in DIN 4108, Bbl. 2 für diesen Anschluss lediglich angegeben, dass bei Einhaltung der entsprechenden Dämmschichtdicken dieselben Bedingungen wie für den Anschluss „Dach – Innenwand – Anschluss (massive Innenwand) (Bild 94)“ zu beachten sind.Mit nebenstehender Detailskizze wird versucht, die pauschalen Angaben aus Bbl. 2 hinsichtlich eines Konstruktionsvorschlages zu interpretieren.

6

Innenwand – unbeheizter Keller – Dämmung außenliegend



d1 d2 = 11,5 cm d2 = 17,5 cm d2 = 24 cm


4 0,334 17,5 0,414 17,3 0,482 17,2

6 0,336 17,8 0,420 17,6 0,493 17,4

8 0,333 18,0 0,419 17,8 0,496 17,6

10 0,327 18,2 0,415 17,9 0,493 17,8

12 0,318 18,3 0,407 18,1 0,487 17,9

14 0,309 18,4 0,398 18,2 0,478 18,0

16 0,299 18,5 0,387 18,3 0,468 18,1

18 0,289 18,6 0,377 18,4 0,457 18,2

20 0,279 18,7 0,366 18,4 0,446 18,3

24 0,261 18,8 0,345 18,6 0,424 18,4


3

1 2


7

Innenwand – unbeheizter Keller – Dämmung innenliegend



d1 d2 = 11,5 cm d2 = 17,5 cm d2 = 24 cm


4 0,401 16,4 0,486 16,2 0,555 16,1

6 0,414 16,6 0,511 16,4 0,592 16,3

8 0,409 16,8 0,512 16,6 0,600 16,5

10 0,397 17,0 0,502 16,8 0,594 16,6

12 0,382 17,2 0,488 17,0 0,582 16,8

14 0,367 17,4 0,472 17,1 0,566 16,9

16 0,351 17,5 0,456 17,3 0,550 17,1

18 0,336 17,7 0,439 17,4 0,533 17,2

20 0,322 17,8 0,423 17,5 0,516 17,3

24 0,297 18,0 0,394 17,7 0,484 17,5

3.9 Literatur

[1] DIN 4108 Bbl. 2 (01.04): Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden – Wärmebrücken – Planungs- und Ausführungsbeispiele[2] DIN V 4108-6 (06.03): Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden – Berechnung des Jahresheizwärme- und des Jahresheizenergiebedarfs[3] DIN V 18599-2 (07.05): Energetische Bewertung von Gebäuden – Berechnung des Nutz , End und Primärenergiebedarfs für Heizung, Kühlung, Lüftung, Trinkwarmwasser und Beleuchtung – Nutzenergiebedarf für Heizen und Kühlen von Gebäudezonen[4] DIN EN ISO 6946 (10.03): Bauteile – Wärmedurchlasswiderstand und Wärme- durchlasskoeffizient – Berechnungsverfahren[5] DIN EN ISO 10 211-1 (11.95): Wärmebrücken im Hochbau – Wärmeströme und Oberflächentemperaturen – Allgemeine Berechnungsverfahren

4.1

4

4 Raumklima/Behaglichkeit

4.1 Einführung

Im Allgemeinen ist das Empfinden des Menschen als Gebäudenutzer das Maß zur Be-urteilung des Raumklimas, so z.B. in Wohn- und Verwaltungsbauten. Abweichungen von dieser Regel sind bei solchen Bauten anzutreffen, wo andere Nutzungsfaktoren maßgebend sind (z.B. Stallungen, Gewächshäuser, Produktionshallen, Tiefkühllager) und der Nutzer sich demnach den Forderungen von Produktion, Lagerung oder Le-bensbedingungen von Pflanzen und Tieren unterordnen muss.Das Leistungsvermögen des Menschen und seine Gesundheit ist dann am besten, wenn er sich physiologisch, psychisch und sozial „wohlfühlt“. Durch die Gebäudegestaltung an sich und insbesondere durch die bauphysikalischen Eigenschaften der raumum-schließenden Bauteile kann das physische Wohlbefinden erheblich beeinflusst werden. Die zugehörige Einflussgröße ist die thermische Behaglichkeit. Die thermische Behag-lichkeit in einem gegebenen Raumklima wird erreicht, wenn der Wärmehaushalt des Körpers bei einer Körper-Kerntemperatur von etwa 37 °C im Gleichgewicht ist.Die thermische Behaglichkeit ist keine Größe, die sich rechnerisch exakt ermitteln lässt, sondern ist vom subjektiven Empfinden jeder einzelnen Person abhängig. Daher ist es keinesfalls als Regelfall anzusehen, dass alle in einem Raum befindlichen Perso-nen das Raumklima als behaglich anerkennen. Nach DIN EN ISO 7730 [3] wird ein so-genanntes „akzeptables Raumklima“ als eine Umgebung definiert, die von mindestens 80 % der Personen, die sich dort aufhalten, als thermisch annehmbar empfunden wird.Der Zustand thermischer Behaglichkeit ist abhängig von einer Vielzahl von Einfluss-faktoren, wobei gemäß [103] und [3] folgene primäre Kenngrößen zu nennen sind:

- Kleidung- Tätigkeitsgrad- Raumlufttemperatur- Temperatur der Raumumschließungsflächen- relative Luftfeuchte- Luftbewegung (Geschwindigkeit der Raumluft in Körpernähe).

Ein Überblick über mögliche Einflussgrößen wird in Bild 4.1-1 gegeben. Von den 21 betrachteten Faktoren werden die bereits erwähnten sechs als primäre und dominie-rende, acht weitere als zusätzliche und die restlichen sieben als sekundäre und vermu-tete Faktoren eingestuft.Nach DIN EN ISO 7730 [3] ist die thermische Behaglichkeit wie folgt definiert:

„Thermische Behaglichkeit ist das Gefühl,das Zufriedenheit mit dem Umgebungsklima ausdrückt.“

4.2 Raumklima/Behaglichkeit

4

Bild 4.1-1 Thermische Behaglichkeit in Abhängigkeit von physiologischen, intermediären und physikalischen Einfl üssen (nach [103])

4.2 Wertepaar: Raumlufttemperatur vs. Oberfl ächentemperaturen

4.2.1 Raumlufttemperatur vs. Oberfl ächentemperatur insgesamt

Thermische Behaglichkeit entsteht - bezogen auf die hier betrachteten Faktoren - aus dem Zusammenspiel zwischen der Raumlufttemperatur und der mittleren Strahlungs-temperatur aller den Raum begrenzenden Flächen. Zusätzlich sind gegebenenfalls im Raum vorhandene weitere Strahlungsquellen zu berücksichtigen. Die in einem Raum empfundene Temperatur θe (auch als operative Temperatur, resultierende Temperatur oder Empfindungstemperatur bezeichnet) entspricht näherungsweise dem Mittel aus der Raumlufttemperatur θi und der mittleren Oberflächentemperatur θsi der Raum-umschließungsflächen.

θ θ θe

i si≈+2

(4.2-1)

Diese Beziehung gilt nicht bei erhöhter körperlicher Aktivität sowie bei warmer Be-kleidung und hohen Raumluftgeschwindigkeiten. Dies beruht, vereinfacht gesagt, auf dem dann stark veränderten Wärmeübergangskoeffizienten zwischen Körperober-fläche und Raumumschließungsflächen (Strahlungsanteil hr) bzw. dem Wärmeüber-gangskoeffizienten an der Körperoberfläche (Konvektionsanteil hc). So wird bei höhe-

4.3

4

ren Raumluftgeschwindigkeiten die örtliche Raumlufttemperatur stärker zu gewichten sein als die Temperatur der Raumumschließungsflächen.Aus Gl. 4.2-1 kann abgeleitet werden, dass in gewissen Grenzen niedrigere Oberflä-chentemperaturen durch höhere Raumlufttemperaturen ausgeglichen werden können. Als Grenzwert wird im Allgemeinen eine maximale Differenz von 1,5 bis 3,0 K zwi-schen Raumlufttemperatur θi und mittlerer Oberflächentemperatur θsi der Raumum-schließungsflächen angesehen.

θ θi si K− ≤ ÷1 5 3 0, , (4.2-2)

In Bild 4.2-1 sind Behaglichkeitsfelder nach [107], [102] und [104] für das Wertepaar Raumlufttemperatur/mittlere Oberflächentemperatur der Raumumschließungsflächen dargestellt.

Bild 4.2.1-1 Behaglichkeitsfelder für das Wertepaar Raumlufttemperatur / mittlere Raum-umschließungsfl ächentemperatur (nach Roedler [107], Frank [102], Grandjean [104]und Fanger [101]).

Die in Bild 4.2.1-1 dargestellten Behaglichkeitsfelder gelten unter den Bedingungen:

- relative Feuchte der Raumluft: 30 bis 70 %- Luftbewegung: 0 bis 20 cm/s (ruhende Luft)- entspanntes Sitzen (Stoffwechselrate: 1 met 58 W/m2 Körperoberfläche

~ 100 W Wärmeabgabe je Person)- typische Bekleidung für Innenräume (Wärmewiderstand: 1 clo 0,155 m2K/W)

Die ebenfalls eingezeichnete Behaglichkeitslinie nach [101] gilt für eine Luftgeschwin-digkeit von 10 cm/s. Ebenfalls vorausgesetzt wird eine eine relativ gleichartige Oberflä-


4

chentemperatur der Raumumschließungsflächen. Für stark differierende Einzelwerte bei Decken-, Wand-, Fenster- und Bodentemperaturen, wie dies beispielsweise bei de-cken- oder fußbodenbeheizten Räumen der Fall ist, sind sie Ausführungen in Abschnitt 4.2.2 bis 4.2.4 zu beachten. Zusammenfassend lässt sich aus Bild 4.2.1-1 ein Tempe-raturbereich ableiten, in welchem sich ein Zustand thermischer Behaglichkeit erwar-ten lässt. Die Überlagerung aller Behaglichkeitsfelder führt zu einer anzustrebenden Temperatur der Raumluft sowie der Umschließungsflächen zwischen 19 °C und 21 °C. Inwiefern der Tätigkeitsgrad das Behaglichkeitsempfinden beeinflusst, kann anhand der Darstellung in Bild 4.2.1-2 abgeleitet werden

Bild 4.2.1-2 Behaglichkeitsfelder für das Wertepaar Raumlufttemperatur / mittlere Raum-umschließungsfl ächentemperatur bei verschiedenen Tätigkeitsgraden (nach [100])

4.2.2 Raumlufttemperatur vs. Fußbodentemperatur

Hinsichtlich der erwünschten Fußbodentemperatur ist in erster Linie der vorhande-ne Fußbodenbelag und des weiteren auch eine evtl. vorhandene Fußbodenheizung zu beachten. Unerwünscht sind Temperaturen unterhalb von etwa 16 bis 17 °C, da bei tie-feren Temperaturen zu viel Wärme vom bekleideten Fuß abgeleitet wird. Bei „fußkal-ten“ Böden, insbesondere wenn diese barfuß begangen werden, sollten Temperaturen unterhalb von 20 bis 22 °C vermieden werden. Gemäß [2] sollte die Lufttemperatur in 10 cm Höhe über dem Boden 21 °C nicht unterschreiten, nach [3] wird eine Fußboden-temperatur von 24 °C als optimal empfunden.Auch zu hohe Temperaturen sind schädlich, da es aufgrund des zu geringen Wär-meabflusses zu Fuß- und Unterschenkelbeschwerden und Kreislaufstörungen kom-men kann. Hier schwanken die in der Literatur genannten Angaben zwischen 24 °C und 30 °C. Letzterer Wert gilt bei Barfüßigkeit und dem Vorhandensein von Steinböden als obere Grenze. Nach [107] sollte die Differenz zwischen den Raum-lufttemperaturen in Kopf- und Knöchelhöhe (sitzende Person) nicht mehr als2 °C, bei tiefen Außentemperaturen nicht mehr als 2,5 °C betragen. Gemäß [2] ist ein Gradient von 2 K pro Meter Raumhöhe zulässig. Beispiele für vertikale Temperatur-profile sind für verschiedene Heizsysteme in Bild 4.2.2-1 zusammengestellt.In Bild 4.2.3-1a sind Behaglichkeitsfelder nach [102] für das Wertepaar Raumlufttem-

4.5

4

peratur / Fußbodentemperatur unter den bereits für Bild 4.2.1-1 genannten Randbe-dingungen für unbeheizte Fußböden wiedergegeben.

Bild 4.2.2-1 Beispiele für vertikale Temperaturprofi le bei verschiedenen Heizsystemen (nach [106]) theoretisch ideale Temperaturverteilung Radiatioren an Innenwand Radiatoren an Außenwand Einzelöfen (an Innenwand) Luftheizung Decken-Strahlungsheizung Fußbodenheizung Wandheizung

4.2.3 Raumlufttemperatur vs. Deckentemperatur

Die als behaglich empfundene Deckentemperatur ist primär vom Abstand zwischen Decke und Kopf abhängig. Da in einem Raum die wärmste Temperatur ohnehin in De-ckenhöhe erreicht wird, ist die Angabe einer Untergrenze im Regelfall nicht notwendig (Ausnahme: Kühldecken), vielmehr interessiert die maximal zulässige Temperatur bei beheizten Decken. Für das Wertepaar Raumlufttemperatur / Deckentemperatur sind Behaglichkeitsfelder nach [109] (Raumhöhe: 3,4 m) in Bild 4.2.3-1b dargestellt.

Bild 4.2.3-1 Behaglichkeitsfelder für a) das Wertepaar Raumlufttemperatur / Fußbodentempe-ratur (nach [102]) und b) das Wertepaar Raumlufttemperatur / Deckentemperatur (nach [109])


4

4.3 Raumlufttemperatur vs. Luftfeuchte

Im Bereich der als behaglich empfundenen Raumlufttemperaturen zwischen 19 °C und 23 °C kann die Luftfeuchte in einem relativ weiten Bereich von etwa 35 % bis etwa 70 % schwanken, und trotzdem als behaglich empfunden werden. Bei höheren Luft-feuchten wird das Wohlbefinden durch das dann auftretende Schwülegefühl und ggf. Kreislaufprobleme gemindert.

Bild 4.3-1 Behaglichkeitsfelder für das Wertepaar Raumlufttemperatur / Luftfeuchte (nach [105]) in Abhängigkeit von Beschäftigungsgrad und Luftgeschwindigkeit

4.7

4

Anforderungen an den Feuchtegehalt der Raumluft werden aufgrund des breiten als behaglich empfundenen Bereiches primär aus gesundheitlichen oder hygienischen Gründen gestellt. Zum einen sollte die Luftfeuchte nicht unterhalb von ca. 35 % lie-gen, da bei noch trockenerer Luft die Gefahr besteht, dass die Schleimhäute der At-mungsorgane austrocknen und dadurch geschädigt werden. Zum anderen sollte die Luftfeuchte so gering sein, dass sowohl Schimmelpilzwachstum (ab etwa 80 % Luft-feuchte) als auch Tauwasserbildung (bei Unterschreitung der Taupunkttemperatur) in allen Bereichen der Innenoberflächen ausgeschlossen ist. Als Kriterium zur Ver-meidung von Schimmelpilzbildung kann der Temperaturfaktor fRsi gemäß Gl. 2.5.1-4 herangezogen werden. In Bild 4.3-1 sind Behaglichkeitsfelder nach [105] für das Wer-tepaar Raumlufttemperatur / Luftfeuchte in Abhängigkeit von Beschäftigungsgrad und Luftgeschwindigkeit dargestellt.

4.4 Raumlufttemperatur vs. Luftgeschwindigkeit

Ein wichtiges Kriterium für die thermische Behaglichkeit ist die Luftbewegung im Aufenthaltsbereich von Personen, da der Wärmehaushalt des Menschen bereits durch geringe Veränderungen der Luftgeschwindigkeit in seiner Umgebung beeinflusst wird. Aus diesem Grund sind erhöhte Luftgeschwindigkeiten in Räumen generell zu vermei-den. Durch freie Konvektion an der Körperoberfläche stellt sich eine minimale Luftbe-wegung ein, die für den Wärme- und Stofftransport notwendig ist. Luftgeschwindigkei-ten bis etwa 20 cm/s werden im Allgemeinen noch als ruhende Luft wahrgenommen, bei empfindlichen Personen kann dieser Grenzwert auch auf bis zu 10 cm/s absinken. Aus Bild 4.4-1 kann darüber hinaus abgeleitet werden, dass mit steigender Raumtem-peratur auch geringfügig höhere Luftgeschwindigkeiten akzeptiert werden, da die überschüssige Körperwärme dann besser abgeführt werden kann.

Bild 4.4-1 Behaglichkeitsfelder für das Wertepaar Raumlufttemperatur / Luftgeschwindigkeit (nach [107])


4

4.5 Behaglichkeitskriterien nach DIN 1946-2 (VDI-Lüftungsregeln)

In DIN 1946-2 [2] werden gesundheitstechnische Anforderungen zur Auslegung raum-lufttechnischer Anlagen in in Arbeits- und Versammlungsräumen von Gebäuden mit raumlufttechnischen Anlagen nach DIN 1946-1 [1] festgelegt. DIN 1946-2 definiert Randbedingungen für ein thermisch behagliches Raumklima für Personen bei sehr leichter Tätigkeit (Aktivitätsstufen I und II gemäß Tabelle 4.5-1). Bezüglich der be-reits beschriebenen Behaglichkeitskriterien werden in [2] Kriterien für die operative Raumlufttemperatur (entspricht etwa der empfundenen Temperatur gemäß Gl 4.1-1; siehe Bild 4.5-1), die vertikale Temperaturschichtung, die Raumluftfeuchte (siehe Bild 4.5-2) und die zulässige mittlere Luftgeschwindigkeit (siehe Bild 4.5-3) definiert. Be-züglich weiterer Parameter wie Luftaustausch, -reinheit und -führung sei hier auf [2] verwiesen.

Tabelle 4.5-1 Gesamtwärmeabgabe von Personen bei unterschiedlichen Aktivitätsstufen (nach [2])

1 2 3

1 Tätigkeit AktivitätsstufeGesamtwärmeabgabe

je Person - Anhaltswerte [W]

2 Statische Tätigkeit im Sitzen wie Lesen und Schreiben I 120

3 Sehr leichte körperliche Tätigkeit im Sitzen oder Stehen II 150

4 Leichte körperliche Tätigkeit III 190

5 Mittelschwere bis schwere körperliche Tätigkeit IV über 270

Bild 4.5-1 Bereiche empfohlener Bild 4.5-2 Bereiche empfohleneroperativer Raumtemperaturen [2] Raumluftfeuchten (nach [2])

zulässig bei bestimmten Lüftungssystemen zulässig bei kurzzeitig auftretenden

internen Lasten (z.B. Maschinenlasten)

4.9

4

Der vertikale Temperaturgradient darf nach [2] höchstens 2 K pro Meter Raumhöhe betragen (gemessen wird in Raumhöhen von 10 cm, 110 cm und 170 cm), die Tempe-ratur in 10 cm Höhe sollte dabei 21 °C nicht unterschreiten. Da einseitige Erwärmung oder Abkühlung in der Regel als unangenehm empfunden wird, werden unter dem Be-griff der Strahlungstemperatur-Asymmetrie maximal zulässige Temperaturunterschie-de zwischen zwei Halbräumen definiert (siehe Tabelle 4.5-2). Hierbei wird der Raum am maßgebenden Ort in zwei Halbräume aufgeteilt, deren Trennfläche parallel zu den Oberflächen mit dem größten Temperaturunterschied gelegen ist. Die Strahlungstem-peraturen in Halbraum 1 (θrH1) und in Halbraum 2 (θrH2) sind in Abhängigkeit von den Temperaturen θK der den jeweiligen Halbraum begrenzenden Flächen und den zugehörigen Einstrahlzahlen ϕK zu bestimmen.

θ ϕ θrH K K

K

m

1

1

2= ⋅ ⋅( )=

∑ (4.5-1)

θ ϕ θrH K K

K m

n

2

1

2= ⋅ ⋅( )= +∑ (4.5-2)

Durch die Einstrahlzahlen ϕK wird ausgedrückt, welcher Anteil der von der Fläche K ausgehenden Strahlung von einer Person aufgenommen wird. Die Größen ϕK sind ortsabhängig. Zur Berechnung von ϕK sei hier auf [2] verwiesen. Weiterführende In-formationen zu Definition und Ermittlung von Einstrahlzahlen ϕK finden sich auch in [108].

Tabelle 4.5-2 Maximal zulässige Temperatur-Asymmetrien zwischen zwei Halbräumen(Decke ⇔ Boden oder Wand ⇔ Wand) nach [2]

1 2

1 Bauteilmaximal zulässige

Halbraum-Temperaturdifferenz1)

|θrH1 - θrH2|

2 warme Deckenfl ächen 3,5 K

3 kalte Wandfl ächen 8,0 K

4 gekühlte Deckenfl ächen 17,0 K

5 warme Wandfl ächen 19,0 K1) Die Werte gelten für operative Temperaturen im Behaglichkeitsbereich bei Personen mit

leichter bis mittlerer Bekleidung und sitzender Tätigkeit

Der Einfluss der Luftgeschwindigkeit lässt sich charakterisieren durch:

- die Raumlufttemperatur- den Turbulenzgrad der Strömung- den Tätigkeitsgrad (ausgedrückt in metabolischen Einheiten:


4

1 met = 58,15 W/m2 Körperoberfläche bzw. 1 met 100 W bezogen auf eine mittlere Körperoberfläche von 1,8 m2)und- die Art der Bekleidung (wobei der Wärmedurchlasswiderstand der Bekleidung durch die Einheit clo (clo clothing) ausgedrückt wird: 1 clo = 0,155 m2K/W.

Hierbei berechnet sich der Turbulenzgrad T als Quotient aus der Standardabweichung der Momentanwerte der Luftgeschwindigkeiten und der mittleren Luftgeschwindigkeit nach Gl. 4.5-3.

Tsv

nv v

nv

v

i

i

n

i

i

n= ⋅ =−

⋅ −( )

⋅

⋅ [ ]=

=

∑

∑100

11

1100

2

1

1

% (4.5-3)

Darin ist:sv Standardabweichung der Momentanwerte der Luftgeschwindigkeitv mittlere Luftgeschwindigkeitn Anzahl der Messpunktevi Momentanwert der Luftgeschwindigkeit

In Bild 4.5-3 sind mittlere zulässige Luftgeschwindigkeiten für verschiedene Parame-terkombinationen zusammengestellt. Wird der Wärmedurchlasswiderstand der Beklei-dung um 0,032 m2K/W ( 0,2 clo) oder die Aktivität um 10 W ( 0,1 met) erhöht, darf die zulässige Luftgeschwindigkeit auf die um etwa 1 K erhöhte zugeordnete Lufttempera-tur angehoben werden. Wird die Luftgeschwindigkeit nicht erhöht, darf statt dessen die Lufttemperatur entsprechend vermindert werden.

Bild 4.5-3 Mittlere zulässige Luftgeschwindigkeiten bei unterschiedlichen Turbulenzgraden und Wertepaaren aus Aktivitätsstufe und Grad der Bekleidung für einen Prozentsatz unzufrie-dener Personen von 15 % (nach [2] und [4])

4.11

4

4.6 Analytische Bestimmung der thermischen Behaglichkeitnach E DIN EN ISO 7730

4.6.1 Anforderungen

Primär basierend auf den Ergebnissen der Arbeit von P. O. Fanger [101] wurde als Grundlage für die Beurteilung eines Raumklimas hinsichtlich thermischer Behaglich-keit die gegenwärtig als Entwurf vorliegende DIN EN ISO 7730 [3] erarbeitet. Als Kenngrößen werden das vorausgesagte mittlere Votum (predicted mean vote, PMV) und der vorausgesagte Prozentsatz an Unzufriedenen (predicted percentage of dissatis-fied, PPD) eingeführt. Des Weiteren wird die lokale thermische Behaglichkeit anhand der Beeinträchtigung durch Zugluft (draught rating, DR) beurteilt. Darüber hinaus werden als Nebenkriterien der vertikale Temperaturgradient (gemessen in 1,1 m und 0,1 m Höhe Kopf-Fuß-Abstand einer sitzenden Person), die Fußbodentemperatur und die Asymmetrie der Strahlungstemperatur einbezogen und ihr Einfluss über den zu erwartenden Prozentsatz an Unzufriedenen charakterisiert (Bild 4.6.1-1).

Bild 4.6.1-1 Lokale thermische Unbehaglichkeit (nach [3])a) durch vertikale Temperaturunterschiede b) durch warme oder kalte Fußböden c) durch asymmetrische Strahlungstemperaturen (1 warme Decke 2 kühle Wand 3 kühle Decke4 warme Wand). Die Kategorien des Umgebungsklimas sind in Tab. 4.6.1-1 näher erläutert.

Anhand der vorgenannten Einflussgrößen werden in [3] drei Zielkategorien für das Umgebungsklima definiert. Die jeweils zugeordneten Grenzwerte werden in Tabelle 4.6.1-1 wiedergegeben.


4

Tabelle 4.6.1-1 Kategorien des Umgebungsklimas [3]

1 2 3 4 5 6 7

1Kate-gorie

Thermischer Zustand des Körpers insgesamt

Lokale Unbehaglichkeit

Vorausgesag-tes mittleres

Votum

PMV[%]

Vorausgesag-ter Prozent-

satz an Unzu-friedenen

PPD [%]

Prozentsatz an

Unzufriede-nen infolge

Zugluft

DR[%]

Prozentsatz an

Unzufriede-nen infolge vertikaler

Temperatur-unterschiede

[%]

Prozentsatz an

Unzufriede-nen infolge

warmer oder kalter Fußböden

[%]

Prozentsatz an

Unzufriede-nen infolge asymmetri-

scher Strahlung

[%]

2 A -0,2 < PMV < 0,2 < 6 < 10 < 3 < 10 < 5

3 B -0,5 < PMV < 0,5 < 10 < 20 < 5 < 10 < 5

4 C -0,7 < PMV < 0,7 < 15 < 30 < 10 < 15 < 10

4.6.2 Bestimmung des vorausgesagten mittleren Votums (PMV)

Der PMV-Index beschreibt die zu erwartende Klimabeurteilung einer Personengruppe anhand einer 7-stufigen Bewertungsskala (siehe Tabelle 4.6.2-1). In dieser Skala wird der Zustand thermischer Behaglichkeit durch das neutrale Votum „0“ ausgedrückt.

Tabelle 4.6.2-1 Bewertungsskala und zugehörige Zahlenwerte für den PMV-Index

1 2 3 4 5 6 7

1Bewertung des Raumklimas als

zu warm warm etwas warm neutral etwas kühl kühl kalt

2 + 3 + 2 + 1 0 - 1 - 2 - 3

Der PMV-Index kann anhand von Gl. 4.6.2-1 bestimmt werden.

PMV e M W qMges= ⋅ +( )⋅ − −( )− ⋅0 303 0 0280 036, ,, (4.6.2-1)

Darin ist:M der Energieumsatz der Person [W/m2] nach Tabelle 4.6.2-2W die abgegebene wirksame mechanische Leistung [W/m2]. In der Regel kann jedoch W = 0 angesetzt werden.qges der Wärmestrom der von der Körperoberfläche abfließt [W/m2]

Hierbei berechnet sich qges gemäß Gl. 4.6.2-2.

q R C L E E Eges re d sw= + + + + + (4.6.2-2)

4.13

4

Darin ist:R Wärmeverlust durch Wärmestrahlung [W/m2]

→ Gl. 4.6.2-3C Wärmeverlust durch Konvektion an der Kleidungsoberfläche [W/m2]

→ Gl. 4.6.2-6L Wärmeverlust durch fühlbare Wärme der ausgeatmeten Luft [W/m2]

→ Gl. 4.6.2-8Ere Wärmeverlust durch latente Wärme der ausgeatmeten Luft [W/m2]

→ Gl. 4.6.2-9Ed Wärmeverlust durch Dampfdiffusion über die Haut [W/m2]

→ Gl. 4.6.2-10Esw Wärmeverlust durch das Verdunsten von Schweiß auf der Haut [W/m2]

→ Gl. 4.6.2-11

Tabelle 4.6.2-2 Energieumsätze verschiedener Tätigkeiten [3]

1 2 3

Körperliche TätigkeitEnergieumsatz

[W/m2] [met]

1 Angelehnt 46 0,8

2 Sitzend, entspannt 58 1,0

3Sitzende Tätigkeit(Büro, Wohnung, Schule, Labor)

70 1,2

4Stehende leichte Tätigkeit(Einkaufen, Labor, leichte Industriearbeit)

93 1,6

5Stehende, mittelschwere Tätigkeit(Verkaufstätigkeit, Hausarbeit, Maschinenbedienung)

116 2,0

6

Gehen auf der Ebene:2 km/h3 km/h4 km/h5 km/h

110140165200

1,92,42,83,4

Das PMV kann für verschiedene Kombinationen aus Energieumsatz, Bekleidung, Lufttemperatur, mittlerer Strahlungstemperatur, Luftgeschwindigkeit und Luftfeuchte berechnet werden. Aufgrund der Komplexität des Berechnungsablaufes wird die Er-mittlung von PMV in aller Regel EDV-basiert durchgeführt werden. Die auf der nächs-ten Seite zusammengestellten Zusammenhänge sind daher in erster Linie als Grundla-ge für die Programmierung von Berechnungshilfen anzusehen.Hierbei ist zu beachten, dass die Gleichungen für die Oberflächentemperatur der Bekleidung θcl (Gl. 4.6.2-4) und den konvektiven Wärmeübergangskoeffizient an der Kleidungsoberfläche hc (Gl. 4.6.2-7) iterativ zu lösen sind.


4

R fcl cl r= ⋅ ⋅ ⋅ +( ) − +( )⎡⎣⎢

⎤⎦⎥

−3 96 10 273 2738 4 4, θ θ (4.6.2-3)

Darin ist:θcl Oberflächentemperatur der Bekleidung [°C]

θcl clM W I R C= − ⋅ −( ) − ⋅ −( )35 7 0 028, , (4.6.2-4)

mit:Icl Wärmedurchlasswiderstand der Bekleidung [m2 K/W]

nach Tabelle 4.6.2-3

r mittlere Strahlungstemperatur der Raumoberflächen [°C]fcl Bekleidungsflächenfaktor [-]

fI für I m K W

I für Icl

cl cl

cl cl

=+ ⋅ <

+ ⋅ >

1 00 1 290 0 078

1 05 0 545 0 0

2, , ,

, , , 778 2m K W

⎧⎨⎪

⎩⎪(4.6.2-5)

C f hcl c cl a= ⋅ ⋅ −( ) (4.6.2-6)

Darin ist:fcl Bekleidungsflächenfaktor [-] nach Gl. 4.6.2-5hc konvektiver Wärmeübergangskoeffizient an der Kleidungsoberfläche [W m2/K]

hv

ccl a

ar

=⋅ −( )⋅

⎧⎨⎪

⎩⎪max

,

,

,2 38

12 1

0 25θ θ(4.6.2-7)

mit:var relative Luftgeschwindigkeit [m/s]

θcl Oberflächentemperatur der Bekleidung [°C] nach Gl. 4.6.2-4θa Temperatur der Raumluft [°C]

L M a= ⋅ ⋅ −( )0 0014 34, θ (4.6.2-8)

Darin ist:M der Energieumsatz der Person [W/m2] nach Tabelle 4.6.2-2θa Temperatur der Raumluft [°C]

E M pre a= ⋅ ⋅ ⋅ −( )−1 7 10 58675, (4.6.2-9)

Darin ist:M der Energieumsatz der Person [W/m2] nach Tabelle 4.6.2-2pa Wasserdampfpartialdruck der Raumluft [Pa]

4.15

4

E M W M W pr a= ⋅ ⋅ −( )⋅ − ⋅ −( ) −( )−3 05 10 5733 6 993, , (4.6.2-10)

Darin ist:M der Energieumsatz der Person [W/m2] nach Tabelle 4.6.2-2W die abgegebene wirksame mechanische Leistung [W/m2], meist ist W = 0pa Wasserdampfpartialdruck [Pa]

EM Wsw =

⋅ −( ) −( )⎧⎨⎩

max, ,

0

0 42 58 15(4.6.2-11)

Darin ist:M der Energieumsatz der Person [W/m2] nach Tabelle 4.6.2-2W die abgegebene wirksame mechanische Leistung [W/m2]. In der Regel kann jedoch W = 0 angesetzt werden.

Tabelle 4.6.2-3 Wärmedurchlasswiderstände Icl für verschiedene Bekleidungskombinationen (Beispiele für übliche Kombinationen, weitere Werte sind [3] zu entnehmen)

1 2 3

1Art der Bekleidung

Wärmedurchlasswiderstand Icl

2 [m2 K/W] [clo]

3 unbekleidet 0 0

4 Shorts 0,010 0,06

5Leichte Sommerbekleidung (Unterhose, Hemd mit kurzen Ärmeln, leichte Hose, leichte Socken, Schuhe)

0,080 0,50

6„Normale“ Kleidung für Innenräume (Unterwäsche, Hemd, Hose, Socken, Schuhe)

0,110 0,70

7Winterbekleidung für Innenräume (Unterwäsche, dicker Pullover oder Hemd und Jacke, Hose, Socken, Schuhe)

0,155 1,00

8„Normale“ Arbeitskleidung für Innenräume (Unterhose, Hemd, Hose, Arbeitskittel, Socken, Schuhe)

0,140 0,90

Gemäß [3] sollte der PMV-Index nur für Werte von -2 bis +2 angewendet werden, wobei die Hauptparameter in folgenden Grenzen liegen sollten:

- Energieumsatz (M): 46 bis 232 W/m2 (0,8 bis 4 met)- Wärmedurchlasswiderstand der Bekleidung (Icl): 0 bis 0,31 m2 K/W (0 bis 2 clo)- Temperatur der Raumluft (θa): 10 bis 30 °C- mittlere Strahlungstemperatur (θr): 10 bis 40 °C- relative Luftgeschwindigkeit (var): 0 bis 1 m/s- Wasserdampfpartialdruck (pa): 0 bis 2700 Pa


4

Anschaulichere Darstellungen der Zusammenhänge in graphischer Form werden mög-lich, wenn einige Parameter als konstant angenommen werden. So ist in Bild 4.6.2-1 die optimale operative Temperatur für PMV = 0 in Abhängigkeit vom Grad der Tätigkeit und dem Wärmedurchlasswiderstand der Bekleidung für die drei Kategorien des Um-gebungsklimas gemäß Tabelle 4.6.1-1 angebeben. Ebenfalls dargestellt ist der zulässige Temperaturbereich um die optimale Temperatur. Dieser Temperaturbereich ist um so größer, je weniger scharf die Anforderungen formuliert sind. Größere Temperaturab-weichungen sind gemäß Bild 4.6.2-1 ebenfalls vertretbar, wenn der Grad der Tätigkeit und die Art der Bekleidung in einem angemessenen Verhältnis stehen. Liegt eine dem Grad der Tätigkeit unangemessene Bekleidung vor, werden nur geringe Temperatur-schwankungen toleriert.Eine andere Art der Darstellung wird in den Bildern 4.6.2-2 bis 4.6.2-4 gewählt. Dar-gestellt wird hier das erzielbare PMV für unterschiedliche Kombinationen der Haupt-parameter.

4.6.3 Bestimmung des vorausgesagten Prozentsatzes an Unzufriedenen (PPD)

Ausgehend von dem vorausgesagten mittleren Votum gemäß Abschnitt 4.6.2 kann der vorausgesagte Prozentsatz an Unzufriedenen (predicted percentage of dissatisfied, PPD) bestimmt werden. Nachdem also der PMV-Wert ermittelt wurde, kann mit Gl. 4.6.3-1 der Prozentsatz an Personen ermittelt werden, die ein bestimmtes Umgebungs-klima als zu warm (PMV =2 bis 3) oder zu kalt (PMV = -2 bis -3) empfinden werden.

PPD ePMV PMV= − ⋅ − ⋅ − ⋅( )100 95

0 03353 0 21794 2, , (4.6.3-1)

4.6.4 Bestimmung der Beinträchtigung durch Zugluft (DR)

Eine unzuträglich starke Luftbewegung führt zu einer unerwünschten Abkühlung des menschlichen Körpers. Dieser Effekt wird durch die Berücksichtigung der Zugluft über den DR-Wert (draught rating, DR) berücksichtigt. Der Wert DR wird anhand von Gl. 4.6.4-1 bestimmt und gilt bei leichter, hauptsächlich sitztender Tätigkeit für Menschen mit einem neutralen thermischen Empfinden. Für höhere Aktivitätsgrade ergeben sich geringere Werte für DR.

DR v v Tua a a= −( )⋅ −( ) ⋅ ⋅ ⋅ +( ) ≤34 0 05 0 37 3 14 1000 62θ , , , %

,

(4.6.4-1)

Darin ist:θa die lokale Lufttemperatur [°C]; 20 °C ta 26 °Cva die lokale mittl. Luftgeschwindigkeit [m/s]; 0,05 m/s va 0,5 m/sTu der lokale Turbulenzgrad [%]; 10 % Tu 60 % (siehe auch Gl. 4.5-3, dort ist der Turbulenzgrad mit T bezeichnet)

4.17

4

Bild 4.6.2-1 Optimale operative Temperaturen für PMV = 0 als Funktion der Bekleidung und der Aktivität für die drei Kategorien des Umgebungsklimas. Außerdem dargestellt sind die zulässigen Temperaturbereiche um die jeweilige optimale Temperatur. Die Werte gelten für eine mittlere Windgeschwindigkeit von 0,1 m/s und eine rel. Luftfeuchte von 50 %


4

Bild 4.6.2-2 PPD-Werte für Tätigkeitsgrade zwischen 0,8 met und 1,2 met sowie für Luftge-schwindigkeiten von 0,1 m/s und 0,2 m/s für unterschiedliche operative Temperaturen und Bekleidungsgrade. Die Werte sind gültig für eine rel. Luftfeuchte von 50 %.

4.19

4

Bild 4.6.2-3 PPD-Werte für Tätigkeitsgrade zwischen 1,4 met und 1,8 met sowie für Luftge-schwindigkeiten von 0,1 m/s und 0,2 m/s für unterschiedliche operative Temperaturen und Bekleidungsgrade. Die Werte sind gültig für eine rel. Luftfeuchte von 50 %.


4Bild 4.6.2-4 PPD-Werte für einen Tätigkeitsgrad von 2,0 met sowie für Luftgeschwindigkeiten von 0,1 m/s und 0,2 m/s für unterschiedliche operative Temperaturen und Bekleidungsgrade. Die Werte sind gültig für eine rel. Luftfeuchte von 50 %.

4.21

4

4.7 Literatur

[1] DIN 1946-1 (10.88): Raumlufttechnik – Terminologie und graphische Symbole (VDI-Lüftungsregeln)[2] DIN 1946-2 (01.94): Raumlufttechnik - Gesundheitstechnische Anforderungen (VDI-Lüftungsregeln)[3] E DIN EN ISO 7730 (10.03): Ergonomie des Umgebungsklimas - Analytische Bestimmung und Interpretation der thermischen Behaglichkeit durch Berechnung des PMV- und des PPD-Indexes und der lokalen thermischen Behaglichkeit[4] VDI 2083 Blatt 5 (02.96): Reinraumtechnik – Thermische Behaglichkeit

[100] Buss, H.: Tabellenhandbuch zum Wärme- und Feuchteschutz. WEKA Baufachverlage, Kissing, 2002[101] Fanger, P.O.: Thermal Comfort - Analysis and Applications in Environmental Engineering. Danish Technical Press, Kopenhagen, 1970[102] Frank, W.: Die Erfassung des Raumklimas mit Hilfe richtungsempfindlicher Frigorimeter. In: Gesundheitsingenieur 89 (1968) Heft 10, S. 301 bis 308[103] Frank, W.: Raumklima und Thermische Behaglichkeit. Berichte aus der Bauforschung, Heft 104, Ernst & Sohn Verlag, Berlin, 1975[104] Grandjean, E.: Regelung des Wärmehaushaltes im menschlichen Körper. Regelungstechnische Praxis (1979) Heft 3, S. 59 bis 62[105] Leusden, F.; Freymark, H.: Darstellungen der Raumbehaglichkeit für den einfachen praktischen Gebrauch. In: Gesundheitsingenieur 72 (1951) Heft 16, S. 271-273[106] Pistohl, W.: Handbuch der Gebäudetechnik - Planungsgrundlagen und Beispiele: Band 2 - Heizung / Lüftung / Energiesparen. Werner Verlag, Düsseldorf, 5. Auflage 2005[107] Roedler, F.: Wärmephysiologische und hygienische Grundlagen. In: H. Rietschels Lehrbuch der Heiz- und Lüftungstechnik. Springer-Verlag, Berlin, 14. Auflage 1960 [108] VDI-Gesellschaft Verfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen (GVC) (Hrsg.): VDI-Wärmeatlas. Springer-Verlag, Berlin, 9. Auflage 2003[109] Wenzel, H.-G.; Müller, E.A.: Untersuchungen der Behaglichkeit des Raumklimas bei Deckenheizung. Internatationale Zeitschrift für Physiologie einschließlich Arbeitsphysiologie 16 (1957), S. 335 bis 355

5.1

5

5 Feuchteschutz


Tabelle 5.1-1 Physikalische Größen, Formelzeichen und Einheiten

1 2 3

1 Physikalische Größe Formelzeichen Einheit

2 Normaldruck der Luft (pN=1013,25 hPa) po hPa� mbar� N/mm2

3 Luftdruck p hPa

4 Partialdruck der trockenen Luft pL hPa

5 Wasserdampfpartialdruck pD hPa

6 Wasserdampfpartialdruck innen pi hPa

7 Wasserdampfpartialdruck außen pe hPa

8 Wasserdampfsättigungsdruck pS hPa

9 relative Luftfeuchte φ %

10 spezifi sche Gaskonstante R J/(kg·K)� (Pa·m3)/(kg·K)

11 Wasserdampfkonzentration c kg/m3

12 Wasserdampf-Diffusionsstromdichte g kg/(m2·h)

13 Wasserdampf-Diffusionskoeffi zient DD m2·h

14 Wasserdampf-Diffusionsleitkoeffi zient δD kg/(m·h·Pa)

15 Wasserdampf-Diffusionsleitkoeffi zient ruhender Luft δDL kg/(m·h·Pa)

16 Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl μ -

17 wasserdampfdiffusionsäquivalente Luftschichtdicke sd m

18 Schichtdicke d m

19 Wasserdampf-Diffusionsstrom m kg/h

20 Diffusionsübergangskoeffi zient β kg/(m2·h·Pa)

21 Diffusionsübergangswiderstand 1/β (m2·h·Pa)/kg

22 Diffusionsdurchlasswiderstand Z (m2·h·Pa)/kg

23 Wasserdampfdurchgangskoeffi zient kD kg/(m2·h·Pa)

24 Flächenbezogene Tauwassermenge mW,T kg/m2

25 Flächenbezogene Verdunstungsmenge mW,V kg/m2

26 Thermodynamische Temperatur (T = θ + 273,15) T K

27 Celsius-Temperatur θ °C

28 Temperaturdifferenz Δθ K

5.2 5 Feuchteschutz

5

29 Taupunkttemperatur θS °C

30 Windgeschwindigkeit v m/s

31 Fläche A m2

32 Masse m kg

33 Volumen V m3

34 Zeit t s

35 Feuchtegehalt, massenbezogen u %

36 Feuchtegehalt, volumenbezogen ψ %

37 Kapillare Steighöhe hk m

38 Kapillarradius r m

39 Oberfl ächenspannung σ N/m

40 Randwinkel θ °

41 Dichte des Wassers (ρW=1000 kg/m3) ρW kg/m3

42 Erdbeschleunigung (g=9,81 m/s2) g m/s2

43 Wasseraufnahmekoeffi zient w kg/(m2·h0,5)

5.3

5

5.2 Feuchteschutztechnische Begriff e

5.2.1 Wasserdampf

Die Atmosphäre als Lufthülle der Erde ist ein Gemisch verschiedener Gase. Die we-sentlichen Bestandteile der trockenen Luft sind Stickstoff, Sauerstoff, Edelgase (z.B. Argon) und Kohlendioxid. Hinzu treten Verunreinigungen wie Staubpartikel und Ab-gase. Unter der Bezeichnung „feuchte Luft“ wird das Gasgemisch aus trockener Luft und Wasserdampf verstanden. Wasserdampf (Wasser im gasförmigen Zustand) ist wie alle anderen hier betrachteten Gase unsichtbar. Der Wasserdampfanteil (in der Regel beschrieben durch die relative Luftfeuchte φ, siehe Abschnitt 5.2.5) im Gasgemisch Luft, der durch den Sättigungszustand in Abhängigkeit von der Temperatur begrenzt wird, ist im Vergleich zum Stickstoff- und Sauerstoffanteil relativ gering (siehe Tabel-le 5.2.1-1). Die Beschreibung des Wasserdampfanteiles des Gasgemisches Luft erfolgt üblicherweise durch die Angabe des Wasserdampfpartialdruckes pD (siehe Abschnitt 5.2.2), aber auch durch die Angabe der Wasserdampfkonzentration cD (siehe Abschnitt 5.2.7).

Tabelle 5.2.1-1 Kennwerte des Gasgemisches Luft im oberfl ächennahen Bereich der Atmos-phäre

1 2 3

1 Bestandteile ZeichenAnteil

[Vol.-%]

2 Stickstoff N2 78,08

3 Sauerstoff O2 20,93

4 Argon Ar 0,9325

5 Kohlendioxid CO2 0,03

6 Wasserdampf H2O variabel von 0 bis 4%

5.2.2 Wasserdampfpartialdruck

Feuchte Luft wird mit ausreichender Genauigkeit, für den in der Baupraxis relevanten Temperaturbereich von -10°C bis +30°C, als ideales Gas behandelt. Ein ideales Gas ist ein hypothetisches Gas, bei dem das Eigenvolumen und die Wechselwirkungskräfte (Anziehungs- und Abstoßungskräfte) zwischen den Molekülen des Gases vernachläs-sigt werden. Der thermische Zustand des Gasgemisches der feuchten Luft, das Verhal-ten und die Eigenschaft eines idealen Gases, wird mit der „idealen Gasgleichung“ (Gl. 5.2.2-1) beschrieben. Die Zustandsgrößen in der idealen Gasgleichung sind der Druck p, das Volumen V, die Masse m, die Temperatur T und die spezifischen Gaskonstante R (siehe Tabelle 5.2.2-1).

p V m R T⋅ = ⋅ ⋅ (5.2.2-1)

Der Wasserdampfpartialdruck pD bzw. der Partialdruck der trockenen Luft pL wird mit den Kenngrößen für Wasserdampf (mD, RD) bzw. trockene Luft (mL,RL) in entspre-

5.4 5 Feuchteschutz

5

chender Weise bestimmt.

p V m R TD D D⋅ = ⋅ ⋅ (5.2.2-2)

p V m R TL L L⋅ = ⋅ ⋅ (5.2.2-3)

Der Gesamtdruck - der Luftdruck p (Barometerdruck) - ergibt sich nach dem Gesetz von Dalton (Gl. 5.2.2-4) als Summe der Partialdrücke (Teildrücke) der trockenen Luft pL und des Wasserdampfes pD.

p p p p p p pO CO N D L D= + + + + = +2 2 2

... (5.2.2-4)

Der Wasserdampfpartialdruck ist somit ein Teil des Gesamtdruckes p, liefert aber im Vergleich zu den trockenen Bestandteilen des Wasserdampf-Gas-Gemisches - insbe-sondere Stickstoff und Sauerstoff - nur einen geringen Anteil. Je feuchter die Luft ist, desto größer ist der Wasserdampfpartialdruck pD und somit bei konstanten Randbe-dingungen auch der Luftdruck p. Der Luftdruck wird mit Hilfe von Barometern (sog. Quecksilber- und Aneroidbarometer) in hPa gemessen, wobei die Messwerte in Ab-hängigkeit des Messortes zur Vergleichbarkeit - der Luftdruck nimmt mit der Höhe ab - auf das Meerespiegelniveau bezogen werden. Im Allgemeinen schwankt der Luft-druck p zwischen Werten von 970 hPa und 1060 hPa. Unter Normbedingungen (siehe Abschnitt 5.2.4) beträgt der Luftdruck auf Meeresspiegelniveau p0=1013,25 hPa und entspricht somit dem Mittelwert der o.g. Luftdrücke. Der Wasserdampfpartialdruck pD kann Werte zwischen 0 hPa (wasserdampffreie Luft) und maximal 40 hPa (maximal 4 Vol.-% Wasserdampfanteil der Luft, siehe Tabelle 5.2.1-1) annehmen.

Anmerkung: Gl. 5.2.2-4 ist nur anwendbar, wenn der Wasserdampfpartialdruck sehr klein gegenüber dem Gesamtdruck des Gasgemisches ist. Abweichungen vom Dalton´schen Gesetz treten nur bei sehr niedrigen Luftdrücken und sehr großen Was-serdampfanteilen auf. Da der Gesamtdruck der feuchten Luft in der Regel in der Nähe von p=1 bar=1000 hPa liegt und die Abweichungen von der thermischen Zustandsglei-chung idealer Gase sehr gering sind (die Abweichung beträgt für reale Gase bei 20 bar etwa 1%), werden diese daher meist vernachlässigt.

Tabelle 5.2.2-1 Spezifi sche Gaskonstanten R der Bestandteile des Gasgemisches Luft

1 2 3

1 Bestandteile Zeichenspez. Gaskonstante R

[J/(kg·K)]

2 Stickstoff N2 296,8

3 Sauerstoff O2 259,8

4 Argon Ar 208,2

5 Kohlendioxid CO2 188,9

6 trockene Luft - RL = 287,05

7 Wasserdampf H2O RD = 461,5

5.5

5

5.2.3 Wasserdampfsättigungsdruck

Als Wasserdampfsättigungsdruck pS wird der Wasserdampfpartialdruck im Sättigungs-zustand bezeichnet. Dies entspricht dem höchstmöglichen Wasserdampfpartialdruck bei 100% Luftfeuchte, dessen Überschreitung nicht möglich ist. Der Wasserdampfsät-tigungsdruck als Funktion der Temperatur, dargestellt in Bild 5.2.3-1, nimmt mit zuneh-mender Temperatur exponentiell zu.

Bild 5.2.3-1 Wasserdampfsättigungsdruck in Abhängigkeit der Lufttemperatur (Beispiel: Bei einer Lufttemperatur von θ=20°C beträgt der Wasserdampfsättigungsdruck pS=2340 Pa)

Der Wasserdampfsättigungsdruck kann gemäß DIN 4108-3 näherungsweise in Abhän-gigkeit der Temperatur gemäß Gl. 5.2.3-1 bzw. Gl. 5.2.3-2 bestimmt bzw. der Tabelle 5.2.3-1 entnommen werden.

pS = ⋅ +⎛⎝⎜

⎞⎠⎟

288 68 1 098100

8 02, ,

,θ

gültig für 0°C ≤ θ ≤ 30°C (5.2.3-1)

pS = ⋅ +⎛⎝⎜

⎞⎠⎟

4 689 1 486100

12 30, ,

,θ

gültig für -20°C ≤ θ < 0°C (5.2.3-2)

5.6 5 Feuchteschutz

5

Tabelle 5.2.3-1 Wasserdampfsättigungsdruck pS nach DIN 4108-3 [16]

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

1Luft-

temperatur θWasserdampfsättigungsdruck pS

[Pa]

2 [°C] ,0 ,1 ,2 ,3 ,4 ,5 ,6 ,7 ,8 ,9

3 30 4244 4269 4294 4319 4344 4369 4394 4419 4445 4469

4 29 4006 4030 4053 4077 4101 4124 4148 4172 4196 4219

5 28 3781 3803 3826 3848 3871 3894 3916 3939 3961 3984

6 27 3566 3588 3609 3631 3652 3674 3695 3717 3793 3759

7 26 3362 3382 3403 3423 3443 3463 3484 3504 3525 3544

8 25 3169 3188 3208 3227 3246 3266 3284 3304 3324 3343

9 24 2985 3003 3021 3040 3059 3077 3095 3114 3132 3151

10 23 2810 2827 2845 2863 2880 2897 2915 2932 2950 2968

11 22 2645 2661 2678 2695 2711 2727 2744 2761 2777 2794

12 21 2487 2504 2518 2535 2551 2566 2582 2598 2613 2629

13 20 2340 2354 2369 2384 2399 2413 2428 2443 2457 2473

14 19 2197 2212 2227 2241 2254 2268 2283 2297 2310 2324

15 18 2065 2079 2091 2105 2119 2132 2145 2158 2172 2185

16 17 1937 1950 1963 1976 1988 2001 2014 2027 2039 2052

17 16 1818 1830 1841 1854 1866 1878 1889 1901 1914 1926

18 15 1706 1717 1729 1739 1750 1762 1773 1784 1795 1806

19 14 1599 1610 1621 1631 1642 1653 1663 1674 1684 1695

20 13 1498 1508 1518 1528 1538 1548 1559 1569 1578 1588

21 12 1403 1413 1422 1431 1441 1451 1460 1470 1479 1488

22 11 1312 1321 1330 1340 1349 1358 1367 1375 1385 1394

23 10 1228 1237 1245 1254 1262 1270 1279 1287 1296 1304

24 9 1148 1156 1163 1171 1179 1187 1195 1203 1211 1218

25 8 1073 1081 1088 1096 1103 1110 1117 1125 1133 1140

26 7 1002 1008 1016 1023 1030 1038 1045 1052 1059 1066

27 6 935 942 949 955 961 968 975 982 988 995

28 5 872 878 884 890 896 902 907 913 919 925

29 4 813 819 825 831 837 843 849 854 861 866

30 3 759 765 770 776 781 787 793 798 803 808

31 2 705 710 716 721 727 732 737 743 748 753


5.7

5

Tabelle 5.2.3-1 Wasserdampfsättigungsdruck pS nach DIN 4108-3 [16] (Fortsetzung)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Luft-temperatur θ

Wasserdampfsättigungsdruck pS [Pa]

[°C] ,0 ,1 ,2 ,3 ,4 ,5 ,6 ,7 ,8 ,9

32 1 657 662 667 672 677 682 687 691 696 700

33 0 611 616 621 626 630 635 640 645 648 653

34 -0 611 605 600 595 592 587 582 577 572 567

35 -1 562 557 552 547 543 538 534 531 527 522

36 -2 517 514 509 505 501 496 492 489 484 480

37 -3 476 472 468 464 461 456 452 448 444 440

38 -4 437 433 430 426 423 419 415 412 408 405

39 -5 401 398 395 391 388 385 382 379 375 372

40 -6 368 365 362 359 356 353 350 347 343 340

41 -7 337 336 333 330 327 324 321 318 315 312

42 -8 310 306 304 301 298 296 294 291 288 286

43 -9 284 281 279 276 274 272 269 267 264 262

44 -10 260 258 255 253 251 249 246 244 242 239

45 -11 237 235 233 231 229 228 226 224 221 219

46 -12 217 215 213 211 209 208 206 204 202 200

47 -13 198 197 195 193 191 190 188 186 184 182

48 -14 181 180 178 177 175 173 172 170 168 152

49 -15 165 164 162 161 159 158 157 155 153 152

50 -16 150 149 148 146 145 144 142 141 139 138

51 -17 137 136 135 133 132 131 129 128 127 126

52 -18 125 124 123 122 121 120 118 117 116 115

53 -19 114 113 112 111 110 109 107 106 105 104

54 -20 103 102 101 100 99 98 97 96 95 94

5.2.4 Normatmosphäre

Die Normatmosphäre wird durch den Normzustand - dem Normdruck pN bei der Normtemperatur TN und Normdichte ρN festgelegt und bezieht sich auf die Meeres-höhe 0,0 m über NN. Definiert ist der Normzustand durch pN = 760 Torr = 1013,25 hPa und die Normtemperatur TN = 273,15 K = 0°C sowie die Normdichte ρN = 1,292 kg/m3 [91].

5.8 5 Feuchteschutz

5

5.2.5 Relative Luftfeuchte

Zur Charakterisierung des Wasserdampfgehaltes der Luft wird die relative Luftfeuch-te φ verwendet. Diese ist ein dimensionsloser oder in Prozent angegebener Wert und kennzeichnet das Verhältnis aus Wasserdampfpartialdruck pD und Wasserdampfsätti-gungsdruck pS bzw. die tatsächlich vorhandene Wasserdampfkonzentration cD (siehe Abschnitt 5.2.7) im Verhältnis zur Wasserdampfsättigungskonzentration cS (siehe Ab-schnitt 5.2.8) bei einer bestimmten Temperatur.

φ = =pp

cc

D

S

D

S (5.2.5-1)

Kalte Luft ist im Vergleich zu warmer Luft bei gleicher relativer Luftfeuchte stets tro-ckener (kalte Luft kann nur geringe Mengen an Wasserdampf enthalten, siehe Ab-schnitt 5.2.7). Deshalb steigt bei gleichbleibender Wasserdampfmenge die relative Luftfeuchte beim Abkühlen der Luft, währenddessen die relative Luftfeuchte beim Erwärmen der Luft sinkt. Die relative Luftfeuchte ist ein entscheidendes Kriterium für das Raumklima und für die Lüftungstechnik. Aus bauphysikalischen und hygienischen Gründen wird die relative Luftfeuchte in einem Wohnraum begrenzt. Zur Vermeidung von Schimmelpilzbildung an raumseitigen Außenwandoberflächen wird in DIN 4108-2 [15] und DIN EN ISO 13788 [89] die kritische Grenze für die Raumluftfeuchte bei 80% festgelegt (siehe hierzu Abschnitt 5.5.4). Für ein optimales Wohnraumklima sollte die relative Luftfeuchte nach DIN 1946-2 [5] zwischen 30% und 65% liegen. Zu niedrige, als auch zu hohe relative Luftfeuchten werden als unangenehm empfunden und kön-nen sogar zu Gesundheitsschäden führen. Zu niedrige relative Luftfeuchten führen z.B. zur Austrocknung der Schleimhäute und beeinträchtigen somit die Funktion der Atmungsorgane. Zu hohe relative Luftfeuchten werden als zu schwül empfunden und schränken den Prozess der Wärmeabgabe des Körpers ein. Dies wiederum kann zu einer Erhöhung der Körpertemperatur und zu einer Kreislaufbelastung führen.

5.2.6 Konzentration der trockenen Luft

Die Konzentration des Gases der trockenen Luft cL ist das Verhältnis der Masse der trockenen Luft mL zum Volumen des Gasgemisches V.

cmV

p pR T

p pR TL

L S

L

D

L= = − ⋅

⋅= −

⋅φ

(5.2.6-1)

5.2.7 Wasserdampfkonzentration

Die Wasserdampfkonzentration cD ist die Feuchtigkeitsmenge mD bezogen auf das Vo-lumen des Gasgemisches V. Die Wasserdampfkonzentration cD wird auch als absolute Luftfeuchtigkeit bzw. als Wasserdampfdichte bezeichnet.

cmV

pR T

pR TD

D S

D

D

D= = ⋅

⋅=

⋅φ

(5.2.7-1)

5.9

5

5.2.8 Wasserdampfsättigungskonzentration

Die Wasserdampfsättigungskonzentration cS entspricht der maximalen Menge an Was-serdampf (φ=100%), die ein bestimmtes Luftvolumen bei einer bestimmten Tempera-tur enthalten kann. Jeder Wasserdampfsättigungskonzentration ist ein gewisser Was-serdampfsättigungsdruck pS zugeordnet. Dieser kann in Abhängigkeit der Temperatur T nach Gl. 5.2.8-1 bestimmt oder der Tabelle 5.2.8-1 entnommen werden.

cmV

pR TS

S S

D= =

⋅ (5.2.8-1)

Mit steigender Lufttemperatur nimmt die Wasserdampfsättigungskonzentration cS der Luft, wie auch der Wasserdampfsättigungsdruck pS, zu. Mit abnehmender Temperatur sinkt die maximal aufnehmbare Wasserdampfmenge und somit auch die Wasserdampf-sättigungskonzentration cS. Dabei besteht kein linearer Zusammenhang, sondern die Wasserdampfsättigungskonzentration cS der Luft sowie der Wasserdampfsättigungs-druck pS nimmt mit zunehmender Temperatur überproportional zu (siehe Bild 5.2.8-1).

Tabelle 5.2.8-1 Wasserdampfsättigungskonzentration cS [g/m3] und Wasserdampfsättigungs-druck pS [Pa] in Abhängigkeit der Lufttemperatur θ [°C]

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

1 Lufttemperatur θ [°C]

2 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21

3 cS [g/m3] 30,26 28,66 27,14 25,68 24,30 22,97 21,71 20,51 19,37 18,28

4 pS [Pa] 4244 4006 3781 3566 3362 3169 2985 2810 2645 2487

5 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11

6 cS [g/m3] 17,25 16,26 15,33 14,44 13,60 12,80 12,04 11,32 10,64 9,99

7 pS [Pa] 2340 2197 2065 1937 1818 1706 1599 1498 1403 1312

8 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

9 cS [g/m3] 9,38 8,80 8,25 7,73 7,24 6,78 6,34 5,93 5,55 5,18

10 pS [Pa] 1228 1148 1073 1002 935 872 813 759 705 657

11 0 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9

12 cS [g/m3] 4,84 4,47 4,13 3,81 3,51 3,24 2,98 2,74 2,52 2,32

13 pS [Pa] 611 562 517 476 437 401 368 337 310 284

14 -10 -11 -12 -13 -14 -15 -16 -17 -18 -19

15 cS [g/m3] 2,13 1,96 1,80 1,65 1,51 1,38 1,26 1,15 1,05 0,96

16 pS [Pa] 260 237 217 198 181 165 150 137 125 114

5.10 5 Feuchteschutz

5

Bild 5.2.8-1 Abhängigkeit der aufnehmbaren Wasserdampfmenge von der Lufttemperatur(Beispiel: Wasserdampfgesättigte Luft (φ=100%) enthält bei einer Lufttemperatur von θ=20°C eine Wasserdampfmenge von cS=17,25 g/m3 und bei einer relativen Luftfeuchte von φ=60% eine Wasserdampfmenge von cD=10,38 g/m3)

5.2.9 Taupunkttemperatur

Die Taupunkttemperatur θS bezeichnet diejenige Temperatur bei der die Wasserdampf-sättigungskonzentration cS bzw. der Wasserdampfsättigungsdruck pS der Luft erreicht ist. Die relative Luftfeuchtigkeit beträgt in diesem Zustand 100%. Wird die feuchte Luft unter die Taupunkttemperatur abgekühlt, kommt es zu einem Phasenwechsel von „gasförmig“ zu „flüssig“ und ein Teil des in der Luft enthaltenen Wasserdampfes wird als überschüssige Feuchtigkeit in flüssiger Form als Tauwasser ausgeschieden. An raumseitigen Bauteiloberflächen fällt Tauwasser aus, wenn deren Oberflächentem-peratur unterhalb der Taupunkttemperatur der Luft liegt. Bei Tauwasserausfall wird Kondensationswärme frei, wodurch sich die Oberflächentemperatur des betroffenen Bauteils kurzfristig und geringfügig erhöht. Aus einer Luftmenge wird umso mehr Feuchtigkeit ausgeschieden, je größer die Unterschreitung der Taupunkttemperatur ist, da kältere Luft weniger Wasserdampf aufzunehmen vermag. Die Taupunkttempe-ratur kann mit Gl. 5.2.9-1 bestimmt oder Bild 5.2.9-1 oder Tabelle 5.2.9-1 entnommen werden.

5.11

5

θφ

θS = ⋅ +( ) −( ) , ,,

100109 8 109 8

18 02

(5.2.9-1)

Die Taupunkttemperatur wird insbesondere zur Überprüfung von Tauwasserbildung auf Oberflächen von Bauteilen herangezogen (siehe Abschnitt 5.5.4).

Bild 5.2.9-1 Taupunkttemperatur θs [°C] der Luft in Abhängigkeit der relativen Feuchte φ [%] und Lufttemperatur θ [°C] (Beispiel: Wird eine Luftmenge mit einer Lufttemperatur von θ=20°C und relativen Luftfeuchtigkeit von φ=50% im Bereich einer kalten Oberfl äche, z.B. Außen-wandinnenoberfl äche, abgekühlt, so fällt an der betreffenden Oberfl äche erst Tauwasser aus, wenn die Taupunkttemperatur θs=9,3 °C unterschritten wird.)


5

Tabelle 5.2.9-1 Taupunkttemperatur θs der Luft in Abhängigkeit der relativen Feuchte und Lufttemperatur nach [16]

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

1Luft-

temperatur θrelative Luftfeuchte φ

[%]

2 [°C] 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95

3 30 10,5 12,9 14,9 16,8 18,4 20,0 21,4 22,7 23,9 25,1 26,2 27,2 28,2 29,1

4 29 9,7 12,0 14,0 15,9 17,5 19,0 20,4 21,7 23,0 24,1 25,2 26,2 27,2 28,1

5 28 8,8 11,1 13,1 15,0 16,6 18,1 19,5 20,8 22,0 23,2 24,2 25,2 26,2 27,1

6 27 8,0 10,2 12,2 14,1 15,7 17,2 18,6 19,9 21,1 22,2 23,3 24,3 25,2 26,1

7 26 7,1 9,4 11,4 13,2 14,8 16,3 17,6 18,9 20,1 21,2 22,3 23,3 24,2 25,1

8 25 6,2 8,5 10,5 12,2 13,9 15,3 16,7 18,0 19,1 20,3 21,3 22,3 23,2 24,1

9 24 5,4 7,6 9,6 11,3 12,9 14,4 15,8 17,0 18,2 19,3 20,3 21,3 22,3 23,1

10 23 4,5 6,7 8,7 10,4 12,0 13,5 14,8 16,1 17,2 18,3 19,4 20,3 21,3 22,2

11 22 3,6 5,9 7,8 9,5 11,1 12,5 13,9 15,1 16,3 17,4 18,4 19,4 20,3 21,2

12 21 2,8 5,0 6,9 8,6 10,2 11,6 12,9 14,2 15,3 16,4 17,4 18,4 19,3 20,2

13 20 1,9 4,1 6,0 7,7 9,3 10,7 12,0 13,2 14,4 15,4 16,4 17,4 18,3 19,2

14 19 1,0 3,2 5,1 6,8 8,3 9,8 11,1 12,3 13,4 14,5 15,5 16,4 17,3 18,2

15 18 0,2 2,3 4,2 5,9 7,4 8,8 10,1 11,3 12,5 13,5 14,5 15,4 16,3 17,2

16 17 -0,6 1,4 3,3 5,0 6,5 7,9 9,2 10,4 11,5 12,5 13,5 14,5 15,3 16,2

17 16 -1,4 0,5 2,4 4,1 5,6 7,0 8,2 9,4 10,5 11,6 12,6 13,5 14,4 15,2

18 15 -2,2 -0,3 1,5 3,2 4,7 6,1 7,3 8,5 9,6 10,6 11,6 12,5 13,4 14,2

19 14 -2,9 -1,0 0,6 2,3 3,7 5,1 6,4 7,5 8,6 9,6 10,6 11,5 12,4 13,2

20 13 -3,7 -1,9 -0,1 1,3 2,8 4,2 5,5 6,6 7,7 8,7 9,6 10,5 11,4 12,2

21 12 -4,5 -2,6 -1,0 0,4 1,9 3,2 4,5 5,7 6,7 7,7 8,7 9,6 10,4 11,2

22 11 -5,2 -3,4 -1,8 -0,4 1,0 2,3 3,5 4,7 5,8 6,7 7,7 8,6 9,4 10,2

23 10 -6,0 -4,2 -2,6 -1,2 0,1 1,4 2,6 3,7 4,8 5,8 6,7 7,6 8,4 9,2

5.2.10 Wasserdampf-Diff usionsübergangswiderstand

Zwischen der Bauteiloberfläche (z.B. Wandinnenoberfläche) und der angrenzenden Luft (z.B. Innenraumluft) bildet sich eine mehr oder weniger ruhende Luftschicht (Grenzschicht) aus, die dem Wasserdampfdiffusionsaustausch einen Widerstand entgegenstellt. Der Feuchtetransport in dieser Grenzschicht wird als Wasserdampf-Diffusionsübergang bezeichnet und durch den strömungsabhängigen Wasserdampf-Diffusionsübergangswiderstand 1/ß quantifiziert. Die Wasserdampf-Diffusionsüber-gangswiderstände sind infolge unterschiedlich intensiver Luftströmungen innen- und außenseitig von unterschiedlicher Größenordnung. Die Luftströmung im Innenraum

5.13

5

wird im Allgemeinen durch freie, natürliche Konvektion (vgl. erzwungene Konvektion z.B. durch Ventilatoren) erzeugt. Die Ursache dieser Strömung sind Dichteunterschie-de der Raumluft, die z.B. infolge vertikaler Temperaturschichtungen hervorgerufen werden. Der innere Diffusionsübergangswiderstand 1/ßi kann nach Gl. 5.2.10-1 be-stimmt werden. Dieser ist abhängig von der Lufttemperatur Ti und der Oberflächen-temperatur Tsi des Bauteils und ist umso kleiner, je größer der Unterschied zwischen Luft- und Oberflächentemperatur ist.

110 0 01 2 46 0 48 916 1

ßT T T T

ii si i i= ⋅ −( ) ⋅ ⋅ +( ) + ⋅ +⎡⎣ ⎤⎦

−, , ,

(5.2.10-1)

Der äußere Wasserdampf-Diffusionsübergangswiderstand 1/ße wird in Abhängigkeit der Windgeschwindigkeit angegeben (Tabelle 5.2.10-1).

Tabelle 5.2.10-1 Wasserdampf-Diffusionsübergangswiderstand 1/ße [1001]

1 2

1 Windgeschwindigkeit1/ße

[m2·h·Pa/kg]

2 Windstille1

3 3 10 4, ⋅ −

3 Wind 5 m/s1

6 3 10 4, ⋅ −

4 Sturm 25 m/s1

25 10 4⋅ −

Bei feuchteschutztechnischen Berechnungen zur Beurteilung der Tauwasserbildung im Inneren von Bauteilen (z.B. bei der Anwendung des Glaser-Verfahrens) werden die Wasserdampf-Diffusionsübergangswiderstände 1/ßi und 1/ße in der Regel vernach-lässigt, da sie im Vergleich zum Wasserdampf-Diffusionsdurchlasswiderstand Z (siehe Abschnitt 5.2.12) des Bauteils sehr klein sind. Zur Überprüfung der Tauwasserbildung auf Oberflächen von Bauteilen sind die 1/ßi-Werte jedoch von Bedeutung (siehe Ab-schnitt 5.5.2).

5.2.11 Wasserdampf-Diff usionsleitkoeffi zient ruhender Luft

Der Diffusionsleitkoeffizient δDL von Wasserdampf in ruhender Luft gibt an, wieviel kg Wasserdampf durch 1 m2 einer Luftschicht von 1 m Dicke je Stunde diffundieren, wenn die Dampfdruckdifferenz zu beiden Seiten der Schicht 1 Pa beträgt.

δ DLD

D

DR T

=⋅

(5.2.11-1)

Der Diffusionskoeffizient DD von Wasserdampf in Luft wird nach der von Schirmer [1014] aufgestellten empirischen Beziehung ermittelt, wobei für p der Luftdruck (Ba-rometerdruck) und für po der Normdruck (po=1013,25 Pa) anzusetzen ist.


5

Dpp

TD

o= ⋅ ⋅⎛⎝⎜

⎞⎠⎟

0 083273

1 81,

,

(5.2.11-2)

Die Beweglichkeit der Wasserdampfmoleküle - und somit der Diffusionskoeffizient DD von Wasserdampf in Luft - ist demnach um so größer, je geringer der Luftdruck p und je höher die Lufttemperatur T ist. Der Einfluss einer Luftdruckänderung ist im Vergleich zum Einfluss einer Temperaturänderung in Gl. 5.2.11-2 gering, so dass bei Diffusionsberechnungen der vorhandene Luftdruck p meist unberücksichtigt bleibt und po/p =1 gesetzt wird. In Tabelle 5.2.11-1 werden die temperaturabhängigen Kenn-werte, der Diffusionskoeffizient DD und der Diffusionsleitkoeffizient δDL des Wasser-dampfes in Luft, für den Temperaturbereich von -10°C bis +30°C dargestellt. Es ist zu erkennen, dass die Kennwerte sich in Abhängigkeit von der Temperatur nur gering-fügig ändern. Beim Nachweis des Tauwasserschutzes nach DIN 4108-3 [16] nach dem Glaser-Verfahren wird die Temperaturabhängigkeit des Diffusionsleitkoeffizienten daher vernachlässigt, da die Schwankungen von DD und T im baupraktischen Tempe-raturbereich von -10°C und +30°C im Vergleich zu den durchschnittlichen Schwankun-gen der angenommenen Temperaturen und relativen Feuchten innen- und außenseitig nur eine geringfügige Rolle spielen. Beim Glaser-Verfahren werden demnach konstan-te Parameter für eine Bezugstemperatur von +10°C angesetzt. Zur Bestimmung des Wasserdampfdiffusionswiderstandes Z (siehe Abschnitt 5.2.12) ist mit DD=0,089 m2/h bzw. 1/δDL≅1,5·106 Pa·m·h/kg zu rechnen. Bei einer exakten Ermittlung des Diffusi-onsdurchlasswiderstandes Z einer Bauteilschicht sollte der Temperatureinfluss auf den Diffusionsduchlasswiderstand berücksichtigt werden. Hierbei wird der Diffusionsleit-koeffizient für jede Schichtgrenztemperatur berechnet.

Tabelle 5.2.11-1 Temperaturabhängige Kennwerte des Diffusionskoeffi zienten DD und des Diffusionsleitkoeffi zienten δDL des Wasserdampfes in Luft

1 2 3 4 5

1Luft-

temperatur θ[°C]

R TD ⋅

[kJ/kg]

DD

[m2/h]

δ DL

[kg/Pa·m·h]

1δ DL

[Pa·m·h/kg]

2 30 140,1 0,100 0,716 · 10-6 1,40 · 106

3 25 137,7 0,097 0,707 · 10-6 1,41 · 106

4 20 135,4 0,094 0,697 · 10-6 1,43 · 106

5 15 133,1 0,091 0,688 · 10-6 1,45 · 106

6 10 130,8 0,089 0,678 · 10-6 1,48 · 106

7 5 128,5 0,086 0,668 · 10-6 1,50 · 106

8 0 126,2 0,083 0,658 · 10-6 1,52 · 106

9 - 5 123,9 0,080 0,649 · 10-6 1,54 · 106

10 - 10 121,5 0,078 0,639 · 10-6 1,57 · 106

5.15

5

5.2.12 Wasserdampf-Diff usionsdurchlasswiderstand

In Analogie zum Wärmeübergang ist für bauphysikalische Berechnungen auch für Wasserdampfübertragungsvorgänge in Bauteilen ein Transportwiderstand definiert.

Zd

dD DL

= = ⋅ ⋅δ δ

μ1

(5.2.12-1)

Der Wasserdampf-Diffusionsduchlasswiderstand eines einschichtigen homogenen Bauteils wird nach Gl. 5.2.12-1 bestimmt und ist abhängig von der Dicke d der Bau-teilschicht und von einer Materialkonstante: dem Wasserdampf-Diffusionsleitkoeffizi-enten δD. Diese gibt an, welche Wasserdampfmenge in kg innerhalb einer Stunde bei einer Partialdruckdifferenz von 1 Pa durch eine 1 m dicke Schicht eines Stoffes über eine Fläche von 1 m2 diffundiert. Anstatt die Schichtwiderstände aus der Schichtdi-cke d und dem Wasserdampf-Diffusionsleitkoeffizienten δD zu berechnen, kann man den Diffusionswiderstand durch den Vergleich mit dem Diffusionswiderstand einer entsprechenden Luftschichtdicke charakterisieren. Hierbei werden die Wasserdampf-diffusionswiderstandszahl μ (siehe Abschnitt 5.2.15) und der Wasserdampf-Diffusi-onsleitkoeffizient der ruhenden Luft δDL (siehe Abschnitt 5.2.11) angesetzt. Der Was-serdampf-Diffusionsdurchlasswiderstand eines mehrschichtigen homogenen Bauteils wird durch Summation der Widerstände der einzelnen Schichten nach Gl. 5.2.12-2 bestimmt.

Zd

di

Di

n

DLi i

i

n

i i

= = ⋅ ⋅= =∑ ∑δ δ

μ1 1

1

(5.2.12-2)

5.2.13 Wasserdampf-Diff usionsdurchgangskoeffi zient

Mit dem Wasserdampf-Diffusionsdurchgangskoeffizienten kD wird der Gesamtwi-derstand beschrieben, den ein Bauteil und die oberflächennahen Luftschichten dem Wasserdampfdurchgang entgegensetzen. Für den einfachsten Fall eines einschichtigen homogenen Bauteils ergibt sich kD zu

kß

ZßD

i e= + +

⎛

⎝⎜

⎞

⎠⎟−

1 11

(5.2.13-1)

Für den Regelfall eines Bauteils aus mehreren Schichten werden bei der Berechnung von kD die Einzelwiderstände der Schichten sequentiell addiert. Für mehrschichtige homogene Bauteile gilt daher

kß

Zß ß

dßD

i e i DLi i

i

n

ei

= + +⎛

⎝⎜

⎞

⎠⎟ = + ⋅ ⋅

⎛

⎝⎜⎜

⎞

⎠⎟⎟ +

⎛

⎝

⎜⎜

⎞−

=∑1 1 1 1 1

1

1δ

μ⎠⎠

⎟⎟

−1

(5.2.13-2)

Weist ein Bauteil eine oder mehrere inhomogene Schichten auf, wird kD für ein sol-ches mehrschichtiges inhomogenes Bauteil (für ein Bauteil mit q Abschnitten) gemäß Gl. 5.2.13-3 berechnet.


5

k f k f k f kD a Da b Db q Dq= ⋅ + ⋅ + + ⋅...

(5.2.13-3)

Hierbei sind fa, fb, ... fq die Teilflächen der Abschnitte a bis q und kDa, kDb, ... kDq die Wasserdampf-Diffusionsdurchgangswiderstände der jeweiligen Abschnitte.

5.2.14 Wasserdampf-Diff usionsstromdichte

Die Wasserdampf-Diffusionsstromdichte g gibt an, welche Wasserdampfmenge durch eine zur Richtung des Wasserdampfdiffusionsstromes senkrechten Bauteilfläche stünd-lich transportiert wird.

g k p pD i e= ⋅ −( ) (5.2.14-1)

Der Wasserdampfdiffusionsstrom stellt sich stets entlang eines Wasserdampfpartial-druckgefälles ein. Hierbei diffundiert Wasserdampf vom höheren Potential (höherer Wasserdampfpartialdruck) zum niedrigeren Potential (niedriger Wasserdampfpartial-druck), wobei sich der Wasserdampfdiffusionsstrom auch entgegengesetzt des Wärme-stromes einstellen kann (siehe Bild 5.2.14-1).

Bild 5.2.14-1 Wärmestromverläufe und entsprechende Dampfdruckverläufe bei stationären Randbedingungen innen- und außenseitig (relative Feuchte φ, Temperatur θ) in einem ein-schichtigen Bauteil a) gleichgerichtete Verläufe b) entgegengesetzte Verläufe

5.17

5

Eine Umkehrung der Diffusionsrichtung unter winterlichen Randbedingungen (inner-halb eines kurzen Zeitraumes) ist jedoch ungefährlich, da der Wasserdampf in wär-mere Zonen hineindiffundiert und somit kein Tauwasserrisiko besteht. Hingegen ist die Möglichkeit der raumseitigen Tauwasserbildung aus einströmender Außenluft in den Innenraum unter sommerlichen Randbedingungen (Sommerkondensation, siehe Abschnitt 5.5.4) oder die Umkehrdiffusion bei besonnten Bauteilen im Einzelfall zu beachten.Finden in einem Bauteil keine Tauwasserbildung oder Verdunstungen an Wasser statt und findet keine zeitliche Veränderung der anliegenden Temperaturen statt, dann ist die Wasserdampfdiffusionsstromdichte g in jeder Schicht des Bauteils konstant. Dem-entsprechend ergeben sich zu Gl. 5.2.14-1 äquivalente Formulierungen für den Bereich der inneren bzw. äußeren Wasserdampf-Diffusionsübergangswiderstände Gl. 5.2.14-2 und Gl. 5.2.14-3.

g p pi i si= ⋅ −β ( ) (5.2.14-2)

g p pe se e= ⋅ −β ( ) (5.2.14-3)

Die Bestimmung der Wasserdampfpartialdrücke an den Schichtgrenzen kann unter Annahme stationärer Randbedingungen (g = konst.) für ein mehrschichtiges Bauteil gemäß der Beziehung gemäß Gl. 5.2.14-1 bei bekannten Wasserdampfpartialdruck in-nen- und außenseitig sowie bekanntem kD-Wert, rechnerisch bestimmt werden. Ein Beispiel für die rechnerische Bestimmung ist in Bild 5.2.14-2 gegeben. Alternativ zum rechnerischen Verfahren kann der Wasserdampfpartialdruck-Verlauf auch graphisch ermittelt werden.Beim graphischen Verfahren zur Bestimmung des Wasserdampfpartialdruck-Verlaufes in einem Bauteil ohne Tauwasserausfall im Inneren wird ein Diagramm erstellt, bei dem der Wasserdampfpartialdruck auf der Ordinate (y-Achse) und die Wasserdampf-durchgangs- bzw. Wasserdampfübergangswiderstände auf der Abszisse (x-Achse) in einem geeigneten Maßstab aufgetragen werden. Beide Maßstäbe können unabhängig voneinander festgelegt werden. Im Diagramm werden nun der Wasserdampfpartial-druck pi an der innenseitigen Grenzschicht und der Wasserdampfpartialdruck pe an der außenseitigen Grenzschicht eingezeichnet. Die Wasserdampfdiffusionsstromdichte g nach Gl. 5.2.14-1 stellt im Diagramm dann die Steigung der Geraden dar, welche die beiden eingezeichneten Punkte miteinander verbindet. Die Wasserdampfpartialdrü-cke an den Schichtgrenzen können jetzt an den Schnittpunkten zwischen den auf der Abszisse angetragenen Einzelwiderständen und der Geraden abgelesen werden (siehe unterer Bildteil in Bild 5.2.14-2).


5

Bild 5.2.14-2 Ermittlung des Wasserdampfpartialdruckverlaufes in einem mehrschichtigen Bauteil ohne Tauwasserausfall im Inneren nach dem rechnerischen (oberer Bildteil) und graphischen (unterer Bildteil) Verfahren

5.2.15 Wasserdampf-Diff usionswiderstandszahl

Die Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl ist eine Baustoffkenngröße. Unter der Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl μ wird der Quotient aus dem Wasserdampf-Diffusionsleitkoeffizient δDL von ruhender Luft und dem Wasserdampf-Diffusionsleit-koeffizient δD des Baustoffes verstanden. Der μ-Wert gibt somit an, den wievielfachen Widerstand der jeweils betrachtete Baustoff einer Wasserdampfdiffusion durch eben diesen Baustoff hindurch - bei gleichen Randbedingungen - gegenüber einer Was-serdampfdiffusion durch Luft entgegenstellt. Als Bezugsgröße für die Bestimmung der Diffusionswiderstandszahlen μ der unterschiedlichen Baustoffe wird μLuft= δDL/δDL=1 herangezogen.

5.19

5

μδδ

= DL

D (5.2.15-1)

Primärer Einflussfaktor für die Größe der Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl ei-nes Stoffes ist der für die Wasserdampf-Diffusion zur Verfügung stehende Porenraum. Ein erhöhter Wasserdampfdiffusionswiderstand eines Baustoffes ist auf eine geringe Porosität - das Verhältnis der von den Poren eingenommenen Fläche zur gesamten Querschnittsfläche - als auch auf die durch die Porenstruktur erzwungenen „Umwege“ sowie auf Querschnittsveränderungen in den Porenkanälen zurückzuführen. Grund-sätzlich ist μ>1, weil für die Diffusion durch einen porösen Baustoff immer nur eine geringere wirksame Fläche für den Transport von Wasserdampf zur Verfügung steht, als in einer gleichgroßen Luftschicht. Die Bestimmung der Wasserdampfdurchlässigkeit von Baustoffen und Bauprodukten erfolgt experimentell und basiert auf Prüfungen mit Prüfgefäßen unter isothermen Randbedingungen, wobei verschiedene Vorschriften (Tabelle 5.2.15-1) existieren, die jedoch alle auf demselben Messprinzip beruhen.

Tabelle 5.2.15-1 Normen und Prüfbedingungen zur Bestimmung der Wasserdampfdurchläs-sigkeit verschiedener Baustoffe und -produkte

1 3 4

1

Baustoff Norm

Prüfbedingungen1)

2 Temperatur θ [°C]

relative Luftfeuchte φ [%]

3 φ 1 φ 2

4Baustoffe und Produkte

DIN EN ISO 12572 [88] 23

0 50

0 85

50 93

0 93

5 Putzmörtel DIN EN 1015 -19 [76] 2012 50

50 93

6 Porenbeton DIN EN 772-15 [75] 2012 50

50 93

7 Wärmedämmstoffe DIN EN 12086 [80] 23

0 50

0 85

50 931) Die zulässigen Abweichungen von der relativen Luftfeuchte φ und von der Temperatur θ sind der entsprechenden Norm zu entnehmen.


5

MessprinzipIn die offene Seite eines Prüfgefäßes wird der Probekörper eingebaut und abgedichtet, wobei das Prüfgefäß ein Sorbens zur Aufrechterhaltung einer bestimmten relativen Luftfeuchte (φ1) enthält. Diese Anordnung wird in einem Klimaraum mit konstanter Temperatur und relativer Luftfeuchte (φ2) gelagert. Aufgrund der unterschiedlichen Wasserdampfpartialdrücke zwischen Klimaraum und Prüfgefäß findet ein Diffusions-strom durch den Probekörper statt, welcher zu einer Gewichtsänderung des Prüfge-fäßes führt, die sich durch periodisches Wiegen des Prüfgefäßes bestimmen lässt. In Abhängigkeit des gewählten Sorbens - wässrige, gesättigte Lösung oder Trockenmittel - werden zwei Meßverfahren, das Trockenbereichs- und das Feuchtbereichsverfahren, unterschieden (siehe Bild 5.2.15-1). Bei der experimentellen Bestimmung der Wasser-dampf-Diffusionswiderstandszahl μ, insbesondere bei hygroskopischen, porösen Bau-stoffen, zeigt sich häufig, dass dieser feuchteabhängig ist und im Allgemeinen bei der Messung unter feuchten Bedingungen (Messung im hohen Luftfeuchtebereich: Feucht-bereichsverfahren) kleinere Werte der Diffusionswiderstandszahl μ bestimmt werden, als unter trockenen Bedingungen (Messung im niedrigen Luftfeuchtebereich: Trocken-bereichsverfahren). Diese Erhöhung wird auf die Oberflächendiffusion zurückgeführt, die unter stationären Randbedingungen den Diffusionsstrom beschleunigt (siehe Abschnitt 5.3.4). Der Transport durch reine Wasserdampfdiffusion wird daher besser durch den im Trockenbereichsverfahren ermittelten μ-Wert beschrieben.

Trockenbereichsverfahren (dry-cup)Durch das gewählte Sorbens (Trockenmittel, z.B. Calciumchlorid CaCl2) nach entpre-chender Norm (siehe Tabelle 5.2.15-1) stellt sich im Prüfgefäß eine relative Luftfeuchte von φ1≅0% ein, im Klimaraum wird eine relative Luftfeuchte von φ2≅50% eingestellt. Die Messung im Trockenbereichsverfahren gibt Auskunft über das Verhalten von Stoffen bei niedriger relativer Luftfeuchte. Hier herrscht der Feuchtetransport durch Dampfdiffusion vor.

Bild 5.2.15-1 Beispielhafte Versuchsanordnung für die Prüfung der Diffusionsprobekörper zur Messung der Diffusionswiderstandszahl a) dry-cup b) wet-cup

5.21

5

Feuchtbereichsverfahren (wet-cup)Im Feuchtbereichsverfahren stellt sich im Prüfgefäß durch das gewählte Sorbens (wässrige gesättigte Lösung, z.B. Ammoniumdihydrogenphosphat NH4H2PO4) nach entprechender Norm (siehe Tabelle 5.2.15-1) eine relative Luftfeuchte von φ1≅93% ein, währenddessen im Klimaraum eine relative Luftfeuchte von φ2≅50% vorherrscht. Diese Messung gibt Auskunft über das Verhalten von Baustoffen bei hoher relativer Luftfeuchte. Da durch Kondensation des Wasserdampfes in den Poren Wasser auch in flüssiger Form transportiert wird, wird durch die sogenannte Oberflächendiffusion (siehe Abschnitt 5.3.4) ein erhöhter Massentransport ermöglicht und somit ein redu-zierter Diffusionswiderstand ermittelt. Die treibenden Potentiale für Flüssigtransport und Dampftransport sind bei den in der Messanordnung vorherrschenden isothermen Randbedingungen gleichgerichtet. Treibendes Potential der Oberflächendiffusion ist die relative Luftfeuchtigkeit und für Wasserdampf der Wasserdampfpartialdruck. Die-ses Messverfahren gibt somit einen Hinweis auf den Flüssigwassertransport im Bauteil. Die Veränderlichkeit der Diffusionswiderstandszahl in Abhängigkeit des Feuchtege-haltes wird für einige Baustoffe in Bild 5.2.15-2 dargestellt. Mit steigender relativer Luftfeuchte nimmt der μ-Wert nicht linear, zum Teil stark ab.

Bild 5.2.15-2 Diffusionswiderstandszahl verschiedener Baustoffe in Abhängigkeit von der relativen Luftfeuchtigkeit bei 25° Lufttemperatur (isotherme Randbedingungen) nach [1006] (a: Holzspanplatten, ρ=560 kg/m3; b: Gipskartonplatten, ρ=730 kg/m3; c: Mineralfaserplat-ten, ρ=175 kg/m3)


5

Wahl des μ-Wertes für poröse Baustoff e bei stationären Diff usionsberech-nungenNach DIN EN ISO 15148 [83] wird für vereinfachte Nachweisverfahren (z.B. Glaser-Verfahren) empfohlen, nur die aus dem Trockenbereichsverfahren ermittelten μ-Werte zu verwenden. Dies ist wie folgt zu begründen:

Bei nicht isothermen Randbedingungen können die Oberflächendiffusion und die Was-serdampfdiffusion entgegengerichtet sein. Unter solchen Bedingungen ist die Addition der Oberflächendiffusion zur Wasserdampfdiffusion durch die Berücksichtigung eines feuchteabhängigen μ-Wert (durch die Verwendung des aus dem Feuchtbereichsver-fahren ermittelten μ-Wertes) nicht zulässig. Da die Vernachlässigung des Flüssigwas-sertransportes durch Oberflächendiffusion bei stationären Diffusionsberechnungen zu kleineren Fehlern führt, als die „falsche“ Berücksichtigung des feuchteabhängigen μ-Wertes (Feuchtbereichsverfahren) sollten die aus dem Trockenbereichsverfahren er-mittelten μ-Werte verwendet werden. In DIN 4108-3 [16] wird dagegen darauf hingewiesen, dass bei der Berechnung nach dem Glaser-Verfahren die ungünstigeren μ-Werte anzuwenden sind (siehe Abschnitt 5.5.2). D.h. es werden bei der Diffusionsberechnung für Bauteilschichten von Innen bis zur Tauwasserebene die kleineren μ-Werte (Feuchtbereichsverfahren) und für Bau-teilschichten von der Tauwasserebene bis zur Außenoberfläche die größeren μ-Werte (Trockenbereichsverfahren) angesetzt. Hierdurch wird die größte rechnerische Tau-wassermenge und somit der ungünstigste Fall bestimmt.

Tabelle 5.2.15-2 Anhaltswerte für die Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl verschiedener Baustoffe nach DIN EN 12524 [26]

1 2 3

1Baustoff

Wasserdampf-Diffusionswider-standszahl μ [-]

2 trocken feucht

3 Mauerwerk Vollziegel 16 10

4 Kalksandstein 20 15

5 Beton Normalbeton ρ=1800 kg/m3 100 60

6 Normalbeton ρ=2400 kg/m3 130 80

7 Beton mit Leichtzuschlägen 15 10

8 Porenbeton 10 6

9 Holz -und Holzwerkstoffe

Sperrholz ρ=500 kg/m3 200 70

10 Sperrholz ρ=1000 kg/m3 250 110

11 Spanplatte ρ=300 kg/m3 50 10

12 Spanplatte ρ=600 kg/m3 50 15


5.23

5

Tabelle 5.2.15-2 Anhaltswerte für die Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl verschiedener Baustoffe nach DIN EN 12524 [26] (Fortsetzung)

1 2 3

Baustoff

Wasserdampf-Diffusionswider-standszahl μ [-]

trocken feucht

13 Dämmstoffe Mineralwolle 1 1

14 Expandierter Polystyrolhartschaum 60 60

15 Schaumglas praktisch dampfdicht

16 Holzwolle-Leichtbauplatten 5 3

17 Putze und Mörtel Gipsputz 10 6

18 Kalk, Sand 10 6

19 Zement, Sand 10 6

5.2.16 Wasserdampfdiff usionsäquivalente Luftschichtdicke

Die wasserdampfdiffusionsäquivalente Luftschichtdicke sd beschreibt, wievielfach mehr Widerstand eine Baustoffschicht der Dicke d der Diffusion entgegengesetzt, als eine gleich dicke Luftschicht.

s dd = ⋅μ (5.2.16-1)

Umso größer sd ist, desto größer ist demnach der Widerstand den eine Baustoffschicht der Wasserdampf-Diffusion entgegensetzt. Je kleiner sd ist, desto leichter kann Wasser-dampf durch die betreffende Baustoffschicht diffundieren. Durch die an den Bauteiloberflächen innen- und außenseitig „anhaftenden“ Luft-schicht (Grenzschicht) erfolgt ebenfalls ein Feuchtetransport auf dem Wege der Was-serdampfdiffusion (siehe Abschnitt 5.2.10). Auch für diese Grenzschichten kann wie für Baustoffschichten die wasserdampfdiffusionsäquivalente Luftschichtdicke als das Maß für deren Widerstand gegen Wasserdampfdiffusion angegeben werden. Jedoch ist die Grenzschichtdicke d im Allgemeinen nicht bekannt. Für die wasserdampfdiffu-sionsäquivalente Luftschichtdicke der Grenzschicht an der Bauteilinnenoberfläche sd,i können vereinfachend die in Tabelle 5.2.16-1 angegebenen Werte in Abhängigkeit der Wasserdampfdiffusionsstromrichtung verwendet werden.

Tabelle 5.2.16-1 Werte der wasserdampfdiffusionsäquivalenten Luftschichtdicke der Grenz-schicht an der Bauteilinnenoberfl äche sd,i nach DIN 15026 [82]

1 2

1 Wasserdampfdiffusionsstromrichtung sd,i [m]

2 Aufwärts 0,004

3 Horizontal 0,008

4 Abwärts 0,03


5

Die wasserdampfdiffusionsäquivalente Luftschichtdicke der Grenzschicht an der Au-ßenoberfläche sd,e hängt von der Windgeschwindigkeit v ab und kann gemäß DIN 15026 [82] nach Gl. 5.2.16-2 berechnet werden.

svd e, =

+ ⋅1

67 90 (5.2.16-2)

5.3 Feuchtetransport in Baustoff en

5.3.1 Allgemeines

Poröse Baustoffe besitzen die Fähigkeit, aus ihrer Umgebung Feuchtigkeit in flüssi-gem und dampfförmigen Zustand in ihre inneren Hohlräume (Poren) aufzunehmen und dort unter bestimmten Bedingungen zu transportieren. Der Feuchtetransport im dampfförmigen und flüssigen Zustand kann in Abhängigkeit von der Größe und der Form der Porenräume gleichzeitig stattfinden (siehe Bild 5.3.1-1).

Bild 5.3.1-1 Feuchtetransportmechanismen in Abhängigkeit des Porenradius

Die Abfolge unterschiedlicher Feuchtetransportphänomene bei zunehmender Bauteil-feuchte wird im Allgemeinen nach ROSE [1013] durch ein Modell aus idealer Ku-gelpore und idealen Zylinderporen beschrieben. Bild 5.3.1-1 zeigt in schematischen Darstellungen sechs unterschiedliche Stadien bei von Stadium I zu Stadium VI anstei-genden Feuchtegehalten. Im Stadium I findet in den Porenräumen bei einem äußerst geringen Feuchtegehalt des Baustoffes nur Wasserdampfdiffusion statt. Die Wassermoleküle werden in diesem Stadium an den trockenen Porenwandungen adsorbiert und bleiben aufgrund hoher Adsorptionskräfte unbeweglich. Dieser Sorptionsprozess, unter dem an sich nicht ein Transportvorgang sondern ein Speichermechanismus zu verstehen ist, wird solange - ein Aufrechterhaltung des Gradienten des Wasserdampfpartialdruckes vorausgesetzt - fortgeführt, bis sich eine mono- oder multimolekulare Filmschicht an allen Porenwan-dungen gebildet hat (Stadium II). Die Dicke der Filmschicht, bestehend aus einer oder mehreren Molekülschichten, wird durch den Porenradius begrenzt und ist abhängig von der relativen Luftfeuchte der Umgebung.

5.25

5

Bild 5.3.1-2 Schematische Darstellung eines mikroskopischen Ausschnittes eines porösen Baustoffes bei ansteigendem Feuchtegehalt in den Stadien I bis VI. Die Darstellung erfolgt nach [1013]

Im Stadium III füllen sich bei weiterer Steigung des Feuchtegehaltes zunächst die kleineren Poren (Zylinderporen mit Porenradius r < 100 Nanometer) durch Kapil-larkondensation (siehe auch Abschnitt 5.3.5) vollständig mit Wasser. Wasserdampf kondensiert dabei auf den Oberflächen der Porenraumwandungen bei einem Wasser-dampfpartialdruck p der kleiner ist als der Wasserdampfsättigungsdruck pS (unterhalb


5

einer relativen Luftfeuchte φ < 100%). In den Zylinderporen findet dabei bei anstei-gendem Feuchtegehalt der Transport von Wasser durch Kapillarleitung statt.Stadium IV beschreibt einen Zustand, bei dem auch in größere Poren (Kugelporen) soviel Wasserdampf eindiffundiert ist, dass zwar immer noch Wasserdampf durch die Pore diffundiert, die Filmschicht durch sorbierte Wassermoleküle an den Porenwan-dungen aber bereits soweit angewachsen ist, dass der Feuchtetransport auch durch die effektivere Oberflächendiffusion (siehe Abschnitt 5.3.4) möglich ist. Umso dicker die Filmschicht wird, umso beweglicher werden die Wassermoleküle. Es kommt zu einer Umlagerung von Bereichen höherer Schichtdicke zu Bereichen niedriger Schichtdicke. Die Adsorption von Wassermolekülen aus der umgebenden Luft erfolgt bis zur soge-nannten Gleichgewichtsfeuchte, wobei dieser Zusammenhang zwischen der Menge der angelagerten Moleküle und der relativen Luftfeuchte in der Regel durch Sorptionsiso-thermen (siehe Abschnitt 5.3.2) beschrieben wird. Stadium V ist gekennzeichnet durch eine ungesättigte Porenwasserströmung nach Kri-scher [L21], bei dem eine Luftblase in der größeren Pore (Kugelpore) eingeschlossen ist. In Stadium VI ist die Kugelpore wassergesättigt, so dass der Wassertransport voll-ständig nach dem Darcy´schen Gesetz (gilt für laminare Strömungen in Kapillaren) erfolgt.

Der Feuchtetransport durch Wasserdampfdiffusion findet ausschließlich im Bereich niedriger relativer Feuchten, dem sogenannten Sorptionsbereich statt. Erst bei ei-ner relativen Feuchte ab 90%-95% (Wassergehalt des Baustoffes über der kritischen Feuchte) setzten Flüssigwasser-Transportmechanismen ein (Kapillarleitung, Strö-mung). Einem bestimmten Feuchtegehalt eine spezielle Transportart zuzuordnen, ist nicht möglich. Aufgrund von Porengrößenverteilungen und Sorptionsisothermen der betrachteten Baustoffe können lediglich Rückschlüsse auf dominierende Transportme-chanismen in gewissen „Feuchtebereichen“ gezogen werden. Die unterschiedlichen Transportmechanismen (Wasserdampfdiffusion, Oberflächendiffusion und Kapillarlei-tung) werden in den Abschnitten 5.3.3 bis 5.3.5 erläutert.

5.3.2 Sorption

Die Sorption beschreibt die Anlagerung von Feuchtigkeit (Adsorption) an den Poren-wandungen in hygroskopischen, kapillarporösen Baustoffen bei Aufnahme von Feuch-tigkeit aus der Umgebungsluft. Die Adsorptionsfähigkeit ist von der inneren Oberfläche der Poren und der Schichtdicke abhängig. Mit steigender relativer Luftfeuchte erhöht sich die Materialfeuchte eines Baustoffes durch Adsorption und mit sinkender relativer Luftfeuchte nimmt die Materialfeuchte durch Desorption ab. Die Adsorption und De-sorption eines Baustoffes wird unter dem Begriff Sorption zusammengefasst und durch sogenannte Sorptionsisothermen dargestellt. Diese beschreiben für jeden Stoff einen charakteristischen Zusammenhang zwischen der relativen Luftfeuchte φ der Umge-bungsluft und dem Feuchtegehalt eines Stoffes bei einer bestimmten Temperatur. Mit Hilfe von Sorptionsisothermen kann ohne Berücksichtigung der jeweiligen Transport-mechanismen von einer relativen Luftfeuchtigkeit auf die Gleichgewichtsfeuchte eines Stoffes bzw. den entsprechenden Feuchtegehalt geschlossen werden. Darüber hinaus lassen Sorptionsisothermen Rückschlüsse z.B. auf die Porenstruktur oder die innere

5.27

5

Oberfläche kapillarporöser Stoffe zu. Sorptionsisothermen werden gravimetrisch be-stimmt und können bis zu einer relativen Luftfeuchte von etwa 95% ermittelt werden. Die Bestimmung des Feuchtegehalts von Stoffen mit Hilfe von Sorptionsiothermen oberhalb von etwa 95% relativer Luftfeuchte ist aufgrund der großen Steigerung der Sorptionsisothermen nicht mehr mit ausreichender Genauigkeit möglich. Bei Feuchte-gehalten oberhalb der freien Sättigung wird dies darüber hinaus physikalisch unsinnig, da dort der Feuchtegehalt nicht mehr mit der relativen Luftfeuchtigkeit gekoppelt ist.

Bild 5.3.2-1 Schematische Darstellung einer Sorptionsisotherme (Adsorption- und Desorpti-onsisotherme)

Bild 5.3.2-1 zeigt schematisch eine Sorptionsisotherme, die typischerweise einen S-för-migen Verlauf aufweist, und das prinzipielle Sorptionsverhalten der meisten porösen Baustoffe beschreibt. In Abhängigkeit der relativen Luftfeuchte lagert sich Wasser in mono- bis multimolekularer Schicht an der inneren Oberfläche der Poren an und mit zunehmender Luftfeuchte bei ca. 50% füllen sich die sehr feinen Poren des Baustoffes (siehe Bild 5.3.1-1) durch die Kapillarkondensation mit Wasser. Die Hysterese zwi-schen Adsorptions- und Desorptionsisotherme ist bei den meisten Baustoffen wenig ausgeprägt, so dass zur Charakterisierung der Feuchtespeicherung eines Baustoffes im allgemeinen die Adsorptionsisotherme ausreicht. Der Einfluss der Temperatur θ - in Bild 5.3.2-1 ist die mittlere Temperatur θο eines Temperaturbereiches dargestellt - ist


5

im üblichen Temperturbereich gering und kann im Allgemeinen vernachlässigt werden [1008]. Bei Kenntnis der Sorptionsisotherme eines Baustoffes kann der massenbezoge-ne bzw. der volumenbezogene Feuchtegehalt in Abhängigkeit der relativen Luftfeuchte angegeben werden. Der massenbezogene Feuchtegehalt u eines Baustoffes, angegeben in Gew.-%, gibt das Verhältnis der Masse des Wasseranteils im Baustoff mW zur Masse des trockenen Baustoffes mt an und wird nach Gl. 5.3.2-1 bestimmt.

umm

m m

mW

t

f t

t= ⋅ =

−⋅100 100

(5.3.2-1)

Darin sind:mf � feuchte Masse des Baustoffes [kg/m2]mt � trockene Masse des Baustoffes [kg/m2]

Der volumenbezogene Feuchtegehalt ψ eines Baustoffes, angegeben in Vol.-%, gibt das Verhältnis des Volumens des Wasseranteils im Baustoff VW zum Volumen des tro-ckenen Baustoffes Vt an und wird nach Gl. 5.3.3-2 bestimmt.

ψ ρρ

= ⋅ = ⋅ ⋅VV

uW

t

t

W100 100

(5.3.2-2)

Darin sind:ρt � Darrdichte des Baustoffes [kg/m3]ρW � Dichte von Wasser ρW=1000 kg/m3

u � massebezogener Feuchtegehalt des Baustoffes [Gew.%]

Im überhygroskopischen Feuchtebereich ab einer relativen Luftfeuchte von etwa 95% ist ungebundenes Wasser (Kapillarwasser) im Baustoff vorhanden. Der kritische Feuchtegehalt ukr eines Baustoffes gibt die untere Grenze für den möglichen kapillaren Feuchtetransport an. Die größeren Baustoffporen können sich bis zur freien Wasser-sättigung uf mit Wasser füllen. Der Feuchtebereich über der freien Wassersättigung wird durch den Übersättigungsbereich gekennzeichnet und gibt den maximalen Feuch-tegehalt umax eines Baustoffes an, bei dem sämtliche Hohlräume mit Wasser gefüllt sind. Eine Überschreitung der freien Wassersättigung kann jedoch nur durch äuße-ren Druck, Tauwasserniederschlag oder sehr lange Wassereinwirkung erreicht werden. Die relative Feuchte in diesem Bereich ist stets 100% unabhängig vom Wassergehalt. Beispiele für Sorptionsisothermen verschiedener Baustoffe sind in Bild 5.3.2-2 darge-stellt, weitere Darstellungen können der Literatur entnommen werden [1015], [1004], [1012].

5.29

5Bild 5.3.2-2 Sorptionsisotherme verschiedener Baustoffe nach [1006]

Die Ausgleichsfeuchte eines Baustoffes kennzeichnet den Feuchtegehalt, bei dem ein Baustoff mit der Umgebungsluft im hygrischen Gleichgewicht steht und bei einer Un-tersuchung einer hinreichenden Anzahl von genügend ausgetrockneter Gebäuden in 90% aller Fälle nicht überschritten wird. Der Ausgleichsfeuchtegehalt einiger Baustof-fe ist in Tabelle 5.3.2-1 angegeben.

Tabelle 5.3.2-1 Ausgleichsfeuchtegehalt von Baustoffen nach DIN 4108-4 [17]

1 2

1 BaustoffFeuchtegehalt u

[kg/kg]

2 Beton mit geschlossenem Gefüge mit porigen Zuschlagen 0,13

3Leichtbeton mit haufwerksporigem Gefüge mit dichten Zuschlägen nach DIN 4226-1 [22]

0,03

4Leichtbeton mit haufwerksporigem Gefüge mit porigen Zuschlägen nach DIN 4226-2 [23]

0,045

5 Gips, Anhydrit 0,02

6 Gussasphalt, Asphaltmastix 0

7Holz, Sperrholz, Spanplatten, Holzfaserplatten, Schilfrohrplatten und -matten, organische Faserdämmstoffe

0,15

8Pfl anzliche Faserdämmstoffe aus Seegras, Holz-, Torf- und Kokosfasern und sonstige Fasern

15

Entscheidenden Einfluss hat der Feuchtegehalt eines Baustoffes auf dessen Wärme-leitfähigkeit λ. Denn steigt der Feuchtegehalt eines porösen Baustoffes an, so nimmt


5

auch die Wärmeleitfähigkeit zu (siehe Bild 5.3.2-3). Dies liegt darin begründet, das Wasser eine etwa 25-fach größere Wärmeleitfähigkeit (λ = 0,58 W/(mK)) besitzt als ruhende Luft (λ = 0,025 W/(mK)).

Bild 5.3.2-3 Feuchteeinfl üsse auf die Wärmeleitfähigkeit nach [1006]

5.3.3 Wasserdampfdiff usion

Der Transport von Wasserdampfmolekülen im Gasgemisch Luft - infolge ihrer ther-mischen Eigenbeweglichkeit (Brown´sche Molekularbewegung) - durch luftgefüllte Baustoffporen entlang eines Partialdruckgefälles wird als Wasserdampfdiffusion be-zeichnet. Der Transport erfolgt vom höheren Potential (Wasserdampfpartialdruck pD, siehe Abschnitt 5.2.2) zum niedrigeren Potential. Der Transport von Wasserdampf in kapillarporösen Baustoffen kann in Abhängigkeit vom jeweiligen Radius einer Pore in Diffusion und Effusion (siehe Bild 5.3.1-1 in Ab-schnitt 5.3.1) unterteilt werden. Ist die mittlere freie Weglänge L eines Wassermole-küls zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zusammenstößen mit anderen Molekülen größer als der Durchmesser d einer Pore (Kn > 1, siehe Gl. 5.3.3-1), so spricht man von Effusion oder Knudsen’scher Molekularbewegung. Hierbei ist die Bewegung eines Moleküls wesentlich vom Kontakt der Moleküle mit der Porenwandung geprägt. Bei Porendurchmessern, die größer als die mittlere freie Weglänge eines Wassermoleküls sind (Kn < 1), spricht man von Diffusion.

KnLd

=

(5.3.3-1)

Diese beiden Vorgänge unterliegen dem Wasserdampfpartialdruckgefälle als treiben-dem Potential. Sie überlagern sich häufig aufgrund der Inhomogenität der meisten Baustoffe sowie der ungleichmäßigen Verteilung von Feuchtigkeit im Baustoff, so dass

5.31

5

sie im Allgemeinen unter dem Begriff Diffusion zusammengefasst werden. Für geringe und mittlere relative Luftfeuchten lassen sich Diffusionsvorgänge hinreichend genau durch die Fick’schen Gesetze beschreiben. In Tab. 5.3.3-1 sind die für die Diffusions-vorgänge maßgebenden Kenngrößen zusammengestellt. Für weitere Informationen wird auf die entsprechenden Erläuterungen in Abschnitt 5.2 verwiesen.

Tabelle 5.3.3-1 Zusammenstellung der relevanten Größen zur Beschreibung der Wasser-dampfdiffusion

1 2

1

Wasserdampf-Diffusionsstromdichte (siehe Abschnitt 5.2.14)

g k p pD i e= ⋅ −( )

2

Wasserdampf-Diffusionsdurchgangskoeffi zient (siehe Abschnitt 5.2.13)

kß

ZßD

i e= + + −( )

1 1 1

3

Wasserdampf-Diffusionsdurchlasswiderstand (siehe Abschnitt 5.2.12)

Z dDLi

n

i ii

= ⋅ ⋅=∑ 1

1δ

μ

4

Wasserdampf-Diffusionsübergangswiderstand (siehe Abschnitt 5.2.10)

1 1/ ; /ß ßi e

5.3.4 Oberfl ächendiff usion

Die Oberflächendiffusion beschreibt den Transport von Wassermolekülen in dem an den Porenwandungen eines hygroskopischen Baustoffes angelagerten Sorbatfilm. Treibendes Potential der Oberflächendiffusion ist die relative Feuchte. Die Oberflä-chendiffusion setzt erst bei einer relativen Luftfeuchte oberhalb von 50% bis 60% ein (der Sorbatfilm ist dann so dick, dass die Wassermoleküle in diesem Film „beweglich“ werden). Die Oberflächendiffusion überlagert sich bei teilgefüllten Kapillarporen mit der Wasserdampfdiffusion. Unter isothermen Randbedingungen verlaufen Wasser-dampfdiffusion und Oberflächendiffusion in der Regel in derselben Richtung. Unter nicht isothermen Randbedingungen (z.B. Winterfall) sind die Gradienten für Wasser-dampfpartialdruck und relative Feuchte entgegengerichtet, so dass Oberflächendiffu-sion und Wasserdampfdiffusion entgegenwirken. Ein Beispiel hierfür ist in Bild 5.3.4-1 dargestellt. Liegen auf beiden Seiten einer Bauteilschicht unterschiedliche klimatische Randbedingungen an, so tritt ein Diffusionsstrom entlang des Partialdruckgefälles auf. Die an den Porenwandungen absorbierten Wassermoleküle bleiben unbeweglich, da


5

die Dicke des Sorbatfilms zu gering ist. Aufgrund des Gradienten der relativen Luft-feuchte weist der an den Porenwandungen angelagerte Sorbatfilm auf beiden Seiten der Bauteilschicht nach einiger Zeit eine unterschiedliche Dicke auf. Auf der wärme-ren Innenseite ist er bei einer geringen relativen Luftfeuchte relativ dünn, während er auf der kälteren Seite mit höherer relativer Luftfeuchte recht dick ist. Der Unter-schied zwischen den Schichtdicken wird umso größer, wenn auf der kälteren Seite der Sättigungsdampfdruck erreicht wird und somit Tauwasser ausfällt. Wird die zum Auftreten von Oberflächendiffusion notwendige Filmdicke erreicht, setzt ein Flüssig-transport von Bereichen hoher Schichtdicke zu Bereichen niedriger Schichtdicke ein. Bei Tauwasserausfall tritt ggf. zusätzlich auch ein Transport durch Kapillarleitung auf. Auf dem hier beschriebenen Prinzip basiert die Anwendbarkeit von kapillar leitenden Innendämmungen. Bei diesen wird auf der kälteren Seite das Ausfallen von Tauwasser erzwungen, welches dann entlang des Kapillardruckgefälles zurück zur wärmeren Seite transportiert und dort an die Raumluft abgegeben wird.

Bild 5.3.4-1 Schematische Darstellung des Feuchtetransportes durch Oberfl ächendiffusion und Wasserdampfdiffusion unter nicht isothermen Randbedingungen in den Poren einer hygroskopischen Baustoffschicht

5.33

5

5.3.5 Kapillarleitung

In feinen, röhrenartigen Poren (Kapillarporen) eines Baustoffes kann Wasser transpor-tiert und entgegen der Schwerkraft nach oben geleitet werden. Als Maß für die Kapillarleitung gilt die kapillare Steighöhe, die gemäß einem verein-fachten Modell an einer zylindrischen Kapillare vom Radius r betrachtet wird. In Bild 5.3.5-1 taucht die zylindrische Kapillare in Wasser mit einem festen Wasserspiegel ein. Im Fall a) wird das Verhalten eines Baustoffes mit schlecht benetzbarer Oberfläche (Kunststoffe wie z.B. Polyethylen) und im Fall b) mit gut benetzbarer Oberfläche (z.B. Glas) dargestellt. In beiden Fällen entsteht eine gekrümmte Flüssigkeitsoberfläche (Meniskus) die mit der Kapillarwand einen bestimmten Randwinkel θ aufweist. In Fall a) liegt ein nach außen gewölbter Flüssigkeitsrand (konvex ausgebildeter Me-niskus) vor und die Wasseroberfläche stellt sich in der Kapillare tiefer ein als außerhalb der Kapillare. Dieser Fall beschreibt das Verhalten von wasserabweisenden (hydropho-ben) Baustoffen und wird als Kapillardepression bezeichnet. Im Fall b) ist der Flüssigkeitsrand nach innen gewölbt (konkav ausgebildeter Menis-kus). Die Feuchtigkeit wird in die Kapillare hineingesogen und steigt entgegen der Schwerkraft auf. Dieser Fall beschreibt das Verhalten von benetzbaren (hydrophilen) Baustoffen und wird als Kapillaraszension bezeichnet.

Bild 5.3.5-1 Kapillaritätserscheinung und Ausbildung des Randwinkels θ in Kapillarporen mit Porenradius r

Die maximale kapillare Steighöhe hk der Flüssigkeit kann nach Gl. 5.3.5-1 ermittelt werden. Hierin sind die Oberflächenspannung σ im Meniskus, der Randwinkel θ, der für benetzbare Baustoffe kleiner ist als 90 °C (siehe Tabelle 5.3.5-1), g die Erdbeschleu-nigung, ρw die Dichte des Wassers und r der Porenradius einzusetzen.

hr gk

w= ⋅ ⋅

⋅ ⋅2 σ θ

ρcos( )

(5.3.5-1)

Vereinfachend kann die kapillare Steighöhe hk für Wasser in benetzbaren Baustoffen bei vollständiger Benetzung (siehe Tabelle 5.3.5-1), d.h. θ=0° (cosθ=1) und bei einer Temperatur von 20°C (Oberflächenspannung des Wassers beträgt dann σ =0,0727 N/m


5

und die Dichte des Wassers ρw =998 kg/m3) nach Gl. 5.3.5-2 angegeben werden. Diese hängt dann im Wesentlichen vom Radius ab und ist um so höher, je enger die Kapillare ist.

hrk = ⋅0 0014851

,

(5.3.5-2)

Tabelle 5.3.5-1 Benetzbarkeit einer Kapillare in Abhängigkeit des Randwinkels

1 2

1 Kapillaritätserscheinung Randwinkel θ

2Kapillardepression

nicht benetzbar 180°

3 schlecht benetzbar 90° ≤ θ ≤ 180°

4Kapillaraszension

unvollständig benetzbar 0° > θ < 90°

5 vollständig benetzbar 0°

Die Kapillarleitung ist von großer Bedeutung im Bauwesen, da sie positive als auch negative Auswirkungen besitzt. Positive Auswirkungen sind z.B.:

- Bei diffusionsoffenen Konstruktionen (z.B. Fachwerkaußenwand mit kapillarlei- tendem Dämmstoff) führt die Kapillarleitung bei einer evtl. auftretenden Durch- feuchtung dazu, dass Feuchtigkeit fortgeleitet wird und so die Konstruktion schneller austrocknen kann.- Bei kapillarleitfähigen Baustoffen (z.B. Ziegelmauerwerk) kann die Baufeuchte schneller austrocknen, da die Feuchte nach innen und außen transportiert wird.

Negative Auswirkungen der Kapillarleitung sind z.B.:- Bei kapillaraufsteigender Feuchtigkeit im Mauerwerk aus dem Erdreich und bei z.B. fehlender Sperrmaßnahme (z.B. fehlende waagerechte Querschnittsabdich- tung) kann das aufsteigende Wasser lösliche Salze mitführen, so dass es am oberen Feuchtigkeitssaum zu Ausblühungen kommt.- Bei unzureichender Schlagregensicherheit wird durch die Kapillarleitung Feuchtig- keit ins Innere einer Außenwandkonstruktion geführt.

Die Kapillarleitung wird im Wesentlichen durch die Parameter Porosität, Kapillarradi-us und Baustofffeuchte beeinflusst und im nachfolgenden Text erläutert.

KapillarradiusDie Kapillarleitung ist auf einem bestimmten Bereich von Kapillarradien begrenzt. Als Kapillarporen werden Poren mit einem Porenradius r zwischen 10-7 und 10-3 m bezeichnet. Das bedeutet, dass nur in diesen Poren Feuchtigkeit durch Kapillarkräf-te transportiert wird. In extrem feinen Poren (r < 100 nm) wird Feuchtigkeit nicht durch Kapillarkräfte transportiert. In Poren mit großem Radius (r > 1 mm) ist die Anziehungskraft der Wassermoleküle nicht groß genug, um einen Kapillartransport zu ermöglichen.

5.35

5

FeuchtegehaltDie Kapillarleitung ist in hohem Maße vom Baustofffeuchtegehalt abhängig. Dies liegt darin begründet, dass die idealisierte Vorstellung eines kapillarporösen Baustoffes mit Röhrchen konstanten Durchmessers bei realen Baustoffen nicht anzutreffen ist. Viel-mehr ist davon auszugehen, dass die Kapillaren durch Hohlräume unterschiedlicher Gestalt und Größe miteinander verbunden sind, deren Struktur von der Materialart abhängig ist. Ist der Feuchtegehalt groß genug, so sind die Kapillarwege mit Wasser gefüllt und ein kapillarer Wassertransport ist möglich. Mit abnehmendem Feuchtege-halt (z.B. durch Trocknung) werden die größeren Hohlräume wasserfrei, wodurch die Kapillarwege und somit auch der kapillare Transport unterbrochen wird. Die Kapillar-leitung findet im Allgemeinen bei einem Feuchtegehalt des Baustoffes statt, der über dem kritischen Feuchtegehalt ukr (siehe Abschnitt 5.3.2) liegt. (Der kritische Feuchte-gehalt ukr bezeichnet die untere Grenze für den möglichen kapillaren Wassertransport und liegt beispielsweise bei Porenbeton zwischen 18-25 Vol.% , bei Ziegeln zwischen 2,5-5,0 Vol.% und bei Kalksandsteinen bei 14 Vol.% Feuchtegehalt).

Die Kapillarflüssigkeit bildet sich - abgegesehen von eindringender Feuchte in flüssiger Form durch z.B. Schlagregen - in erster Linie durch Kapillarkondensation (siehe Ab-schnitt 5.3.1). Die Kapillarkondensation findet in sehr feinen Poren eines Baustoffes (r < 100 nm) statt und darüber hinaus schon bei einem Feuchtigkeitsgehalt der weit unterhalb dem kritischen Feuchtegehalt ukr des Baustoffes liegt.

5.4 Schlagregenschutz

5.4.1 Allgemeines

Die Wasseraufnahme durch Schlagregen (Regen und Wind) ist eine Kombination aus kapillarer Wasseraufnahme und Sickerströmung. Das auf die Fassade auftreffen-de Wasser wird von den Kapillarporen des Baustoffes teilweise aufgesaugt, teilwei-se durch Windkräfte in das Kapillarsystem gepresst bzw. dringt über Risse, Spalten oder fehlerhafte Abdichtungen ein und läuft zum Teil an der Fassade herunter. Der Schlagregenschutz hat daher das Ziel, die kapillare Wasseraufnahme zu begrenzen, die Niederschlagsfeuchte am Eindringen zu behindern und die Verdunstungsmöglichkeit durch konstruktive Maßnahmen (z.B. hinterlüftete Außenwandbekleidung, Verblend-mauerwerk, Schutzschichten im Inneren der Konstruktion) oder durch wasserhem-mende bzw. -abweisende Putze oder Beschichtungen sicherzustellen. Die zu treffenden Maßnahmen richten sich nach der Intensität der Schlagregenbeanspruchung, die durch Wind und Niederschlag sowie durch die örtliche Lage und die Gebäudeart bestimmt wird.

SchlagregenbeanspruchungsgruppenZur überschlägigen Ermittlung der Beanspruchungsgruppen ist die Übersichtskarte zur Schlagregenbeanspruchung Farbtafel 16 zu verwenden. Lokale Abweichungen sind möglich und müssen im Einzelfall berücksichtigt werden. Nach DIN 4108-3 [16] wird die Beanspruchung von Außenwänden durch Schlagregen in drei Schlagregenbean-spruchungsgruppen unterteilt:


5

Beanspruchungsgruppe IDie Beanspruchungsgruppe I gilt für Gebäude in Gebieten mit einer geringfügigen Schlagregenbeanspruchung, d.h. mit Jahresniederschlagsmengen unter 600 mm sowie bei besonders windgeschützten Lagen in Gebieten mit größeren Niederschlagsmen-gen.

Beanspruchungsgruppe IIDie Anforderungen der Beanspruchungsgruppe II gelten für Gebäude in Gebieten mit mittlerer Schlagregenbeanspruchung, d.h. mit Jahresniederschlagsmengen von 600 mm bis 800 mm sowie bei besonders windgeschützten Lagen auch in Gebieten mit größeren Niederschlagsmengen. Für Hochhäuser und Häuser in exponierter Lage gilt die Beanspruchungsgruppe II, auch wenn diese aufgrund der regionalen Regen- und Windverhältnisse der Beanspruchungsgruppe I zuzuordnen wären.

Beanspruchungsgruppe IIIDie Beanspruchungsgruppe III gilt für Gebäude in Gebieten mit einer starken Schlag-regenbeanspruchung, d.h. mit Jahresniederschlagsmengen über 800 mm sowie in windreichen Gebieten auch mit geringeren Niederschlagsmengen (z.B. Küstengebie-te, Mittel- und Hochgebirgslagen, Alpenvorland). Die Anforderungen der Beanspru-chungsgruppe III gelten auch für Hochhäuser oder für Häuser in exponierter Lage in Gebieten, die aufgrund der regionalen Regen- und Windverhältnisse der Beanspru-chungsgruppe II zuzuordnen wären.

Kriterien für Putze und BeschichtungenPutze und Beschichtungen werden nach DIN 4108-3 [16] in wasserabweisende und was-serhemmende Systeme unterteilt und müssen den Anforderungen der Tabelle 5.4.1-1 genügen.

Tabelle 5.4.1-1 Anforderungen an Putze und Beschichtungen

1 2 3 4

1 Putz, Beschichtung

Wasseraufnahme-koeffi zient

w

[kg/m2·h0,5]

wasserdampfdiffusions-äquivalente

Luftschichtdicke sd[m]

Produktw ·sd

[kg/m·h0,5]

2 wasserhemmend 0,5 < w < 2,0 -1) -1)

3 wasserabweisend ≤ 0,5 ≤ 2,0 ≤ 0,21) Keine Festlegung bei wasserhemmenden Putzen bzw. Beschichtungen

Zuordnung von Bauteilkonstruktionen und Beanspruchungsgruppen nach DIN 4108-3In DIN 4108-3 werden Beispiele für die Zuordnung von Bauteilkonstruktionen in Abhängigkeit von der Schlagregenbeanspruchung angegeben. Konstruktionsbeispie-le sind für Außenwände in Tabelle 5.4.1-2 und für Fugenabdichtungsarten in Tabelle 5.4.1-3 zusammengestellt.

5.37

5

Tabelle 5.4.1-2 Beispiele für die Zuordnung von Außenwandkonstruktionen und Beanspru-chungsgruppen nach DIN 4108-3 [16]

1 2 3

1Beanspruchungs-

gruppe IBeanspruchungs-

gruppe IIBeanspruchungs-

gruppe III

2

Außenwände aus Mauerwerk, Wandbauplatten, Beton u.ä. sowie aus Holzwolle-Leichtbau-platten und Mehrschicht-Leichtbauplatten nach DIN 1101, ausgeführt nach DIN 1102, bekleidet mit:Außenputz nach DIN 18550-1 [57] ohne besondere Anforderungen

Wasserhemmendem Außen-putz nach DIN 18550-1 [57]

Wasserabweisendem Außen-putz nach DIN 18550-1 [57] bis DIN 18550-4 [59] oder Kunstharzputz nach DIN 18558 [60]

3

Einschaliges Sichtmauerwerk nach DIN 1053-1 [2] mit Innenputz und einer Außenwanddicke inkl. Innenputz von:

Zweischaliges Verblendmauer-werk nach DIN 1053-1 [2] mit Innenputz sowie- mit Luftschicht und Wärmedämmung- mit Kerndämmung

d ≥ 31 cm d ≥ 37,5 cm

4

Außenwände mit im Dickbett oder Dünnbett außen angemörtelten Fliesen oder Platten nach DIN 18515-1 [50]

mit wasserabweisendem Ansetzmörtel

5Außenwände mit gefügedichter Betonaußenschicht nach DIN EN 206-1 [74] bzw. DIN 1045-2 [1] sowie DIN 4219-1 [19] und DIN 4219-2 [20]

6Wände mit hinterlüfteten Außenwandbekleidungen nach DIN 18516-1 [52], DIN 18516-3 [53] und DIN 18516-4 [54] (Offene Fugen zwischen den Bekleidungsplatten beeinträchtigen den Regenschutz nicht)

7Wände mit Außendämmung durch ein Wärmedämmputzsystem nach DIN 18550-3 [58] oder durch ein zugelassenes Wärmedämmverbundsystem

8 Außenwände in Holzbauart mit Wetterschutz nach DIN 68800-2 [73], Abschn. 8.2

Tabelle 5.4.1-3 Beispiele für die Zuordnung von Fugenabdichtungsarten und Beanspru-chungsgruppen nach DIN 4108-3 [16]

1 2 3 4

1 FugenartBeanspruchungs-



gruppe III

2 Vertikal-fugen

konstruktive Fugenausbildung1)

3 Fugen nach DIN 185401) [56]



5

Tabelle 5.4.1-3 Beispiele für die Zuordnung von Fugenabdichtungsarten und Beanspru-chungsgruppen nach DIN 4108-3 [16] (Fortsetzung)

1 2 3 4

1 FugenartBeanspruchungs-



gruppe III

4

Horizontal-fugen

Offene, schwellenförmige Fugen mit einer Schwellenhöhe2) h

5 h≥60 mm h ≥ 80 mm h ≥100 mm

6Fugen nach DIN 18540 [56] mit zusätzlichen konstruktiven Maßnahmen, z.B. mit Schwellenhöhe h ≥ 50 mm

7

1) Fugen nach DIN 18540 [56] dürfen nicht bei Bauten in einem Bergsenkungsgebiet verwendet werden. Bei Setzungsfugen ist die Verwendung nur dann zulässig, wenn die Verformungen bei der Bemessung der Fugenmaße berücksichtigt werden.2) Bild zur Erläuterung der Schwellenhöhe h

5.5 Klimabedingter Feuchteschutz nach DIN 4108-3

5.5.1 Allgemeines

Das Hauptziel des klimabedingten Feuchteschutzes ist die Vermeidung von Durch-feuchtungen und der Tauwasserbildung auf Oberflächen von Bauteilen, da beide we-sentliche Ursachen für Bauschäden darstellen. Hohe Feuchtekonzentrationen in Bau-teilen fördern z.B. die

- Verminderung der Festigkeit eines Baustoffes- Schädigung der Baustoffe durch Fäulnis oder Korrosion - Schädigung der Konstruktionen durch Eisbildung (Frostabsprengungen)- Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit von Bau- und Wärmedämmstoffen - Bildung von Schimmelpilzen auf Bauteiloberflächen oder in Hohlräumen

Unter dem Begriff des „klimabedingten Feuchteschutzes“ werden daher alle diejeni-gen Maßnahmen zusammengefasst, die einer unzulässigen Erhöhung der Feuchtekon-zentration im Bauteil oder auf den Oberflächen entgegenwirken. Hierzu zählen kon-struktive Maßnahmen im Sinne des Schlagregenschutzes (siehe Abschnitt 5.8) genauso wie eine dauerhafte Bauwerksabdichtung (siehe Abschnitt 5.7). Des Weiteren sind Luftdichtheitsschichten zur Verhinderung des konvektiven Feuchteeintrags (insbe-sondere bei Holzbaukonstruktionen) vorzusehen. Die bauphysikalisch richtige Abfol-ge der Baustoffe im Querschnitt (Konstruktionsgrundsätze müssen beachtet werden)

5.39

5

gewährleisten den Tauwasserschutz im Innern von Bauteilen (siehe Abschnitt 5.5.3), die Einhaltung des Mindestwärmeschutzes von Bauteilen stellt in der Regel den Tau-wasserschutz auf Bauteiloberflächen sicher. Im Bereich von Wärmebrücken können jedoch genauere Betrachtungen erforderlich sein.

5.5.2 Tauwasserbildung und Schimmelpilzbildung auf Bauteiloberfl ä-chen

Tauwasserausfall auf Bauteiloberflächen tritt auf, wenn die Oberflächentemperatur θsi die Taupunkttemperatur θS der angrenzenden Raumluft unterschreitet. Zur Be-urteilung der Gefahr von Schimmelpilzbildung ist dieses Kriterium zwar hinreichend, aber nicht notwendig, da bereits eine rel. Luftfeuchte auf der Bauteiloberfläche von mehr als 80% über einen Zeitraum von einigen Tagen ausreicht, um vielen Schimmel-pilzarten ausreichende Wachstumsbedingungen zu ermöglichen. Zur Beurteilung der Schimmelpilzbildung wird daher in DIN 4108-2 ein weiterer Vergleichswert eingeführt: der Temperaturfaktor ƒRsi. Unter den stationären Randbedingungen der DIN 4108-2 (θi = 20°C; θe = -5°C; φi = 50 %) ist ein Wert ƒRsi ≥ 0,7 einzuhalten, was einer Min-destoberflächentemperatur von 12,6 °C entspricht. Taupunkttemperaturen θS sind Ta-belle 5.2.9-1 zu entnehmen, nähere Informationen zum Temperaturfaktor ƒRsi enthält Abschnitt 2.5.1. Grundsätzlich besteht die Gefahr von Schimmelpilzbildung und Tau-wasserausfall immer dann, wenn Außenbauteile zu geringe Oberflächentemperaturen aufweisen und/oder die Raumluftfeuchte durch übermäßige Feuchteproduktion oder unzureichendes Lüften deutlich erhöht ist. Während zu hohe Raumluftfeuchten also in der Regel auf fehlerhaftes Nutzerverhalten zurückzuführen sind, muss hinsichtlich der Oberflächentemperaturen genauer unterschieden werden. Zu geringe Oberflächen-temperaturen können zurückzuführen sein auf:

- unzureichende Wärmedämmung (insbesondere im Bereich von Wärmebrücken)- erhöhte innere Wärmeübergangswiderstände aufgrund verringerter oder unter- bundener Konvektion (durch z.B. ungünstige Raummöblierung)- hohe Wärmespeicherfähigkeit der Außenbauteile (Stichwort: Sommerkondensa- tion)- unzureichende Beheizung der Innenräume

Zur Vermeidung von Tauwasserausfall an den raumseitigen Oberflächen von Bauteilen darf daher die Oberflächentemperatur θsi die Taupunktpunkttemperatur θS (siehe Ab-schnitt 5.2.9) der angrenzenden Raumluft nicht unterschreiten.

Mindestwärmeschutz Da die Oberflächentemperatur θsi maßgeblich vom Wärmedurchlasswiderstand R des Bauteils abhängt, werden nach DIN 4108-2 [15] zur Gewährleistung der Tauwasser-freiheit an Innenoberflächen Mindestwerte für den Wärmedurchlasswiderstand R von Bauteilen gefordert (siehe auch Abschnitt 2.6). Diese Mindestwerte sind unabhängig von weitergehenden energetischen Forderungen immer einzuhalten. Neben den An-forderungen an den Mindestwärmeschutz gemäß DIN 4108-2 [15] ist gemäß DIN 4108-3 [16] der erforderliche Wärmedurchlasswiderstand Rmin gemäß Gl. 5.5.2-1 für ebene


5

Bauteile ohne Wärmebrücken einzuhalten.

R R R Rsii e

i Ssi semin ≥ ⋅ −

−− +( )θ θ

θ θ

(5.5.2-1)

Darin ist:θS � Taupunkttemperatur nach Abschnitt 5.2.9 [°C]θi � Raumlufttemperatur [°C]θe � Außenlufttemperatur [°C]Rsi � Wärmeübergangswiderstand innen nach Abschnitt 2.2.8-3 [W/(m2·K)]Rse � Wärmeübergangswiderstand außen nach Abschnitt 2.2.8-3 [W/(m2·K)]

Für Bauteile mit Wärmebrücken ist zur Vermeidung von Tauwasserbildung an den In-nenoberflächen die niedrigste Temperatur der raumseitigen Oberfläche an der Wär-mebrücke maßgebend. Nähere Informationen enthält Abschnitt 2.5.

Tauwasserbildung infolge erhöhter WärmeübergangswiderständeWird der konvektive und strahlungsbedingte Wärmeübergang z.B. durch dicht an der Außenwand positionierte Möbel behindert, so erhöht sich der innere Wärmeüber-gangswiderstand Rsi. Die Folge ist eine Absenkung der Wandinnenoberflächentem-peratur θsi und eine Erhöhung der relativen Luftfeuchte φsi, wodurch insbesondere in Raumwinkeln und Raumecken Tauwasserausfall auftreten kann, da hier zusätzlich der Einfluss der geometrisch bedingten Wärmebrücke negativ mitwirkt. Der Einfluss höherer Wärmeübergangswiderstände auf die Oberflächentemperatur wird für eine ebene Wand in Bild 5.5.5-1 dargestellt. Der zusätzliche Einfluss einer Wärmebrücke ist Bild 2.5.2-1 zu entnehmen.

Bild 5.5.2-1 Oberfl ächentemperatur θsi und Wärmedurchlasswiderstandes R in Abhängigkeit der Wärmeübergangswiderstände Rsi für ein Außenbauteil unter den klimatischen Ranbedin-gungen nach DIN 4108-3 [16] (Raumlufttemperatur θi=20°C , Außenlufttemperatur θe=-5°C)

5.41

5

Tauwasserbildung infolge „Sommerkondensation“Unter dem Begriff der Sommerkondensation wird die Tauwasserbildung auf Bauteil-oberflächen verstanden, die infolge einer sommerlichen Belüftung eines unbeheizten Raumes entstehen kann. Dringt in unbeheizte Räume von Gebäuden mit massigen bzw. erdberührten Außenwänden (z.B. Kirchen oder Souterrainräume) warme Au-ßenluft (mit dementsprechend hohen Wasserdampfgehalt) ein, so können sich an den kalten Wandoberflächen bei Unterschreitung der Taupunkttemperatur beträchtliche Mengen an Tauwasser niederschlagen. Die größte Gefahr der Sommerkondensation besteht dabei im Frühjahr. Massive Außenwände mit großer Wärmespeicherfähigkeit passen sich den Lufttemperaturen im Frühjahr nur langsam an, so dass die Taupunkt-temperatur bei diesen schnell unterschritten werden kann.

Tauwasserbildung infolge erhöhter RaumluftfeuchteDie sich an den Innenoberflächen einstellende relative Feuchte ist abhängig von der Raumlufttemperatur θi und der Innenoberflächentemperatur θsi und wird maßgeblich von der relativen Luftfeuchte φi des Innenraumes beeinflusst. Bei übermäßiger Feuch-teproduktion im Innenraum und gleichzeitig unzureichender Luftabfuhr durch Lüf-tung wird die Tauwasserbildung auf den Bauteiloberflächen begünstigt. Anmerkung: Problematisch zeigt sich dies in der Altbausubstanz bei der Erneuerung von Fenstern mit hoher Wärmedämmung und hoher Luftdichtheit bei gleichbleiben-den schlecht gedämmten Außenwänden. Bei Unterschreitung der Taupunkttemperatur θS der Luft fällt an den entsprechenden Oberflächen - somit an den Oberflächen der Wand- und Deckenbereiche und nicht mehr am Fenster - Tauwasser aus. Desweiteren entfällt hierdurch die Indikatorfunktion des Fensters, dass bei „Beschlagen“ der Fens-terscheiben eine Lüftung zwingend erforderlich ist.

Die maximal zulässige relative Feuchte der Innenraumluft φi,max kann unter Berück-sichtigung der Feuchteproduktion im Innenraum mD,j und des nutzerabhängigen Lüf-tungsverhaltens gemäß Gl. 5.5.2-2 bestimmt werden.

φ φi eS e

S i

D jj

n

R S i

c

c

m

n V c,max,

,

,

,= ⋅ +

⋅ ⋅=∑

1

(5.5.2-2)

Darin sind:j � Anzahl der Feuchtequellen [-]φe � Relative Feuchte der Außenluft [-]cS,i � Wasserdampfsättigungskonzentration der Raumluft [g/m3]cS,e � Wasserdampfsättigungskonzentration der Außenluft [g/m3]mD � Feuchteproduktion der Quelle j [g/h]VR � Raumvolumen [m3]n � Luftwechselrate [h-1]


5

Oberfl ächentauwassermenge Die in einem bestimmten Zeitraum t anfallende Oberflächentauwassermenge mW,T kann nach Gl. 5.5.2-3 ermittelt werden. Die Wasserdampfdiffusionsstromdichte gsi wird näherungsweise nach Gl. 5.5.2-4 berechnet, der Wasserdampfübergangswiderstand 1/βi nach Abschnitt 5.2.10 ermittelt.

m g tW T si, = ⋅

(5.5.2-3)

gp p

ßsii S si si

i=

−( ), ( )

/

θ

1 (5.5.2-4)

Je niedriger die Oberflächentemperatur θSi ist, d.h. je größer die Differenz zwischen dem Wasserdampfpartialdruckes der Innenraumluft pi und dem Wasserdampfsätti-gungsdruck auf der Bauteiloberfläche pS,si ist, desto größer ist auch die Tauwassermen-ge, die sich an der Oberfläche des Bauteils bildet.

5.5.3 Tauwasserbildung im Innern von Bauteilen

Zur Berechnung der Tauwasserbildung im Inneren von Bauteilen wurde durch einzelne Bauphysiker in den Jahren ab 1956 die sogenannte „Gemeinschaftsgleichung“ entwi-ckelt. Diese Ansätze wurde 1959 durch die theoretischen Arbeiten von Prof. Helmut Glaser verfeinert. Das Glaser-Verfahren bildet die Grundlage der Nachweisführung gemäß DIN 4108-3 [16]. Es ist ein sowohl rechnerisches als auch graphisches Verfah-ren, mit dem eine mögliche Tauwasserbildung im Inneren von Bauteilen infolge von Wasserdampfdiffusionsvorgängen abgeschätzt werden kann. Ziel des Berechnungs-verfahrens nach Glaser ist sowohl die Bestimmung der Kondensationsstelle, als auch der Kondensationsmenge (Tauwassermenge) sowie die Nachweisführung, dass das ausfallende Tauwasser im Winter (Tauperiode) nicht zu einer unzulässigen Feuchtean-reicherung in der Konstruktion führt und im Sommer (Verdunstungsperiode) wieder austrocknen kann. Das Glaser-Verfahren ist ein Näherungsverfahren, welches auf der sicheren Seite liegende Ergebnisse liefert und folgende Vereinfachungen trifft:

- Das Bauteil ist luftdicht, es gibt keine Durchströmung und somit keinen Feuchte- eintrag durch Konvektion.- Die Materialien sind nicht hygroskopisch, d.h. Sorptionseigenschaften der Materia- lien bleiben unberücksichtigt.- Ein Kapillarwassertransport findet nicht statt.- Die Materialien sind trocken, d.h. Feuchte, die aus der Errichtung herrührt, ist bereits abgetrocknet.- Feuchtezufuhr durch Regen bzw. aufsteigende Feuchte etc. bleibt unberück- sichtigt.- Kondensationswärme, die bei der Kondensation von Wasserdampf an die Um- gebung freigesetzt wird, bleibt unberücksichtigt.

Das Glaser-Verfahren gilt weiterhin, trotz der oben genannten vereinfachten Annah-men, als anerkanntes Berechnungsverfahren zur Überprüfung der Tauwasserbildung

5.43

5

im Innern von Bauteilen. Das Glaser-Verfahren basiert auf der Erstellung eines Diffu-sionsdiagrammes unter stationären Verhältnissen (zeitlich konstanter Wasserdampfdif-fusionsstrom) und unter festgelegten klimatischen Randbedingungen für das Außen- und Raumklima. Ein Nachweis ist prinzipiell für alle Bauteile zu führen, es sei denn, sie sind gemäß DIN 4108-3 [16] als nicht tauwassergefährdet eingestuft (siehe Abschnitt 5.5.4). Die Verfahrensweise bei der Nachweisführung nach dem Glaser-Verfahren wird in Abschnitt 5.5.5 beschrieben.

5.5.4 Nachweisfreie Bauteilkonstruktionen nach DIN 4108-3

In DIN 4108-3 werden verschiedene Bauteilkonstruktionen definiert, bei deren Einsatz kein rechnerischer Tauwassernachweis erforderlich ist, sofern diese Konstruktionen ei-nen ausreichenden Wärmeschutz nach DIN 4108-2 [15] aufweisen und gemäß DIN 4108-7 [18] luftdicht ausgeführt sind. Die Nachweisfreiheit gilt nur, wenn Klimarandbe-dingungen entsprechend Tabelle 5.5.5-1 anliegen. Weichen die Klimarandbedingungen ab, so ist ein Tauwassernachweis zu führen. Konstruktionsbeispiele für entsprechen-de Wandaufbauten sind für Außenwände aus Mauerwerk nach DIN 1053-1 in Tabelle 5.5.4-1, aus Normalbeton nach DIN EN 206-1 bzw. DIN 1045-2 [1] in Tabelle 5.5.4-2, aus gefügedichtem Leichtbeton nach DIN 4219-1 [19] und DIN 4219-2 [20] und aus haufwerksporigem Leichtbeton nach DIN 4232 in Tabelle 5.5.4-3, Kelleraußenwände in Tabelle 5.5.4-4, Außenwände in Holzbauart in Tabelle 5.5.4-5, Holzfachwerkwände in Tabelle 5.5.4-6 zusammengestellt.

Tabelle 5.5.4-1 Außenwände aus Mauerwerk nach DIN 1053-1 mit ausreichendem Wärme-schutz nach DIN 4108-3, für die kein rechnerischer Tauwassernachweis erforderlich ist

1 2

1 BauartKonstruktionsbeispiele

(links = außen, rechts = innen)

2 Wände ohne zusätzliche Wärmedämmschicht

3

einschalig a) verblendet nach DIN 1053-1 [2] b) verputzt nach DIN 18550-1 [57]

4

einschalig a) angemörtelte Bekleidung nach DIN 18515-1 [50] b) angemauerte Bekleidung nach DIN 18515-2 [51](Fugenanteil der Bekleidung ≥5%)

(d≤20 mm geriffelte Platten) (fortgesetzt auf nächster Seite)


5

Tabelle 5.5.4-1 Außenwände aus Mauerwerk mit ausreichendem Wärmeschutz nach DIN 4108-3, für die kein rechnerischer Tauwassernachweis erforderlich ist (Fortsetzung)

1 2

BauartKonstruktionsbeispiele


5

einschalig hinterlüftete Außenwandbekleidung nach DIN 18516-1 [53]

6

zweischalig mit Putzschicht a) verblendet nach DIN 1053-1 [2] b) verputzt nach DIN 18550-1 [57] (Außenschale vollfugig mit Fingerspalt vor Innenschale errichtet)

7

zweischalig mit Luftschicht a) verblendet nach DIN 1053-1 [2] b) verputzt nach DIN 18550-1 [57]

8 Wände mit außenseitig angebrachter Wärmedämmschicht

9

einschalig mit Wärmedämmung a) WDVS gemäß Zulassung b) Wärmedämmputzsystem nach DIN 18550-3 [58]

10

einschalig mit Wärmedämmung a) verputzte HWL- bzw. ML-Platten nach DIN 1101 [4] b) hinterlüftete Bekleidung nach DIN 18516-1 [52] mit Wärmedämmung


5.45

5

Tabelle 5.5.4-1 Außenwände aus Mauerwerk mit ausreichendem Wärmeschutz nach DIN 4108-3, für die kein rechnerischer Tauwassernachweis erforderlich ist (Fortsetzung)

1 2



17

zweischalig mit Wärmedämmung und Luftschicht a) verblendet nach DIN 1053-1 [2] b) verputzt nach DIN 18550-1 [57]

18

zweischalig mit Kerndämmung a) verblendet nach DIN 1053-1 [2] b) verputzt nach DIN 18550-1 [57]

19Wände mit innenseitig angebrachter Wärmedämmschicht, bei einem Wärmedurchlasswider-stand R ≤1,0 (m2K)/W der Dämmschicht und einem Werte sd,i ≥0,5 m von Dämmschicht und Innenputz bzw. Innenbekleidung zusammen

20

einschalig außen: a) verblendet nach DIN 1053-1 [2] b) verputzt nach DIN 18550-1 [57]innen: verputzt oder bekleidet

21

einschaligaußen: a) angemörtelte Bekleidung nach DIN 18515-1 [50] b) angemauerte Bekleidung nach DIN 18515-2 [51](Fugenanteil der Bekleidung ≥5%)innen: verputzt oder bekleidet (d≤20 mm geriffelte Platten)

22

einschaligaußen: hinterlüftete Außenwandbe- kleidung nach DIN 18516-1 [52]innen: verputzt oder bekleidet



5

Tabelle 5.5.4-1 Außenwände aus Mauerwerk nach DIN 1053-1 mit ausreichendem Wär-meschutz nach DIN 4108-3, für die kein rechnerischer Tauwassernachweis erforderlich ist (Fortsetzung)

1 2



23

einschaligaußen: a) angemörtelte Bekleidung nach DIN 18515-1 [50] b) angemauerte Bekleidung nach DIN 18515-2 [51](Fugenanteil der Bekleidung ≥5%)innen: verputzt oder bekleidet (d≤20 mm geriffelte Platten)

24


25

zweischalig mit Putzschichtaußen: a) verblendet nach DIN 1053-1 [2] b) verputzt nach DIN 18550-1 [57] (Außenschale vollfugig mit Fingerspalt vor Innenschale errichtet) innen: verputzt oder bekleidet

26

zweischalig mit Luftschichtaußen: a) verblendet nach DIN 1053-1 [2] b) verputzt nach DIN 18550-1 [57]innen: verputzt oder bekleidet

27Wände mit Innendämmung aus Holzwolleleichtbauplatten nach DIN 1101 bei einem Wärmedurchlasswiderstand R ≤ 0,5 (m2K)/W der Dämmschicht

28

einschalig außen: a) verblendet nach DIN 1053-1 [2] b) verputzt nach DIN 18550-1 [57]innen: verputzt oder bekleidet


5.47

5

Tabelle 5.5.4-1 Außenwände aus Mauerwerk nach DIN 1053-1 mit ausreichendem Wär-meschutz nach DIN 4108-3, für die kein rechnerischer Tauwassernachweis erforderlich ist (Fortsetzung)

1 2



29

einschaligaußen: a) angemörtelte Bekleidung nach DIN 18515-1 [50] b) angemauerte Bekleidung nach DIN 18515-2 [51](Fugenanteil der Bekleidung ≥5%)innen: verputzt oder bekleidet

(d≤20 mm geriffelte Platten)

30


31

zweischalig mit Putzschichtaußen: a) verblendet nach DIN 1053-1 [2] b) verputzt nach DIN 18550-1 [57] (Außenschale vollfugig mit Fingerspalt vor Innenschale errichtet) innen: verputzt oder bekleidet

32

zweischalig mit Luftschichtaußen: a) verblendet nach DIN 1053-1 [2] b) verputzt nach DIN 18550-1 [57]innen: verputzt oder bekleidet


5

Tabelle 5.5.4-2 Außenwände aus Normalbeton nach DIN EN 206-1 bzw. DIN 1045-2 mit aus-reichendem Wärmeschutz nach DIN 4108-3, für die kein rechnerischer Tauwassernachweis erforderlich ist

1 2




3

a) verputzt nach DIN 18550-1 [57] b) Verblendmauerwerk nach DIN 1053-1 [2]

4

a) angemörtelte Bekleidung nach DIN 18515-1 [50] b) angemauerte Bekleidung nach DIN 18515-2 [51](Fugenanteil der Bekleidung ≥5%)


5

hinterlüftete Außenwandbekleidung nach DIN 18516-1 [52]


7

a) WDVS gemäß Zulassung b) Wärmedämmputzsystem nach DIN 18550-3 [58]

8

a) verputzte HWL- bzw. ML-Platten nach DIN 1101 [4] b) hinterlüftete Bekleidung nach DIN 18156-1 [52] mit Wärmedämmung

9 Wände mit innenseitig angebrachter Wärmedämmschicht1)

10

außen: a) verputzt nach DIN 18550-1 [57] b) Verblendmauerwerk nach DIN 1053-1 [2]innen: verputzt oder bekleidet


5.49

5

Tabelle 5.5.4-2 Außenwände aus Normalbeton nach DIN EN 206-1 bzw. DIN 1045-2 mit aus-reichendem Wärmeschutz nach DIN 4108-3, für die kein rechnerischer Tauwassernachweis erforderlich ist (Fortsetzung)

1 2



11

außen: a) angemörtelte Bekleidung nach DIN 18515-1 [50] b) angemauerte Bekleidung nach DIN 18515-2 [51](Fugenanteil der Bekleidung ≥5%)innen: verputzt oder bekleidet (d≤20 mm geriffelte Platten)

12

außen: hinterlüftete Außenwandbe- kleidung nach DIN 18516-1 [52]innen: verputzt oder bekleidet

13 Wände mit Innendämmung aus Holzwolleleichtbauplatten nach DIN 11012)

14

außen: a) verputzt nach DIN 18550-1 [57] b) Verblendmauerwerk nach DIN 1053-1 [2]innen: verputzt oder bekleidet

15

außen: a) angemörtelte Bekleidung nach DIN 18515-1 [50] b) angemauerte Bekleidung nach DIN 18515-2 [51](Fugenanteil der Bekleidung ≥5%)innen: verputzt oder bekleidet


16


1) bei einem Wärmedurchlasswiderstand R ≤1,0 (m2K)/W der Dämmschicht und einem Wert sd,i ≥0,5 m von Dämmschicht und Innenputz bzw. Innenbekleidung zusammen2) bei einem Wärmedurchlasswiderstand R ≤ 0,5 (m2K)/W der Dämmschicht


5

Tabelle 5.5.4-3 Außenwände aus gefügedichtem Leichtbeton nach DIN 4219-1 und DIN 4219-2 und Wände aus haufwerksporigem Leichtbeton nach DIN 4232 mit ausreichendem Wärme-schutz nach DIN 4108-3, für die kein rechnerischer Tauwassernachweis erforderlich ist

1 2




3

a) Sichtbeton b) verputzt nach DIN 18550-1 [57]

4



5

hinterlüftete Außenwandbekleidung nach DIN 18516-1 [52]


7

a) WDVS gemäß Zulassung b) Wärmedämmputzsystem nach DIN 18550-3 [58]

8

a) verputzte HWL- bzw. ML-Platten nach DIN 1101 [4] b) hinterlüftete Bekleidung nach DIN 18516-1 [52] mit Wärmedämmung

9 Wände mit innenseitig angebrachter Wärmedämmschicht1)

10

außen: a) Sichtbeton b) verputzt nach DIN 18550-1 [57]innen: verputzt oder bekleidet


5.51

5

Tabelle 5.5.4-3 Außenwände aus gefügedichtem Leichtbeton nach DIN 4219-1 und DIN 4219-2 und Wände aus haufwerksporigem Leichtbeton nach DIN 4232 mit ausreichendem Wärme-schutz nach DIN 4108-3, für die kein rechnerischer Tauwassernachweis erforderlich ist (Fortsetzung)

1 2



11



12


1) bei einem Wärmedurchlasswiderstand R ≤1,0 (m2K)/W der Dämmschicht und einem Wert sd,i ≥0,5 m von Dämmschicht und Innenputz bzw. Innenbekleidung zusammen

Tabelle 5.5.4-4 Kelleraußenwände mit ausreichendem Wärmeschutz nach DIN 4108-3, für die kein rechnerischer Tauwassernachweis erforderlich ist

1 2



2 Wände mit außenseitiger Perimeterdämmung

3

einschaliges Mauerwerk nach DIN 1053-1 [2]

4

Beton nach DIN EN 206-1 [74] bzw. DIN 1045-2 [1]


5

Tabelle 5.5.4-5 Außenwände in Holzbauart nach DIN 68800-2 [73] mit ausreichendem Wärme-schutz nach DIN 4108-3 [16], für die kein rechnerischer Tauwassernachweis erforderlich ist

1 2



2 Wände mit raumseitier diffusionshemmender Schicht mit sd,i ≥2 m

3

äußere Beplankung aus Holz oder Holzwerkstoffen mit hinterlüftetem Wetterschutz

4

Wärmedämmverbundsystem (WDVS) gemäß Zulassung

5

Mauerwerk-Vorsatzschale mit Luftschicht

Tabelle 5.5.4-6 Holzfachwerkaussenwände mit Luftdichtheitsschicht mit ausreichendem Wär-meschutz nach DIN 4108-3, für die kein rechnerischer Tauwassernachweis erforderlich ist

1 2



2 Wände mit wärmedämmender Ausfachung

3

Sichtfachwerk


5.53

5

Tabelle 5.5.4-6 Holzfachwerkaussenwände mit Luftdichtheitsschicht mit ausreichendem Wär-meschutz nach DIN 4108-3 [16], für die kein rechnerischer Tauwassernachweis erforderlich ist (Fortsetzung)

1 2



4 Wände mit Innendämmung über Fachwerk und Gefach

5

a) Wärmedämmung 1)

b) Holzwolleleichtbauplatten nach DIN 1101 [4]

6 Wände mit außenseitiger Dämmung über Fachwerk und Gefach 2)

7

a) WDVS gemäß Zulassung b) Wärmedämmputzc) hinterlüftete Außenwand- bekleidung

1) Wärmedurchlasswiderstand R ≤1,0 (m2K)/W der Dämmschicht und einem Wert 1,0≤ sd,i ≤2,0 m von Dämmschicht und Innenputz bzw. Innenbekleidung zusammen2) äußerer sd,e-Wert ≤ 2,0 m

Neben nachweisfreien Konstruktionen für Außenwände werden in DIN 4108-3 [16] auch Aufbauten für Dächer vorgegeben, bei denen die Durchführung eines rechneri-schen Tauwassernachweises nach dem Glaser-Verfahren nicht erforderlich ist. Als Vo-raussetzung für die Nachweisfreiheit muss der Mindestwärmeschutz nach DIN 4108-2 [15] eingehalten und die Konstruktion luftdicht nach DIN V 4108-7 [18] ausgeführt sein. Hierbei ist zwischen nicht belüfteten Dächern und belüfteten Dächern zu unter-scheiden. Zu den belüfteten Dächern zählen solche Dachkonstruktionen bei denen über der Wärmedämmung direkt eine Luftschicht (belüftete Luftschicht) folgt, die über Zu- und Abluftöffnungen verfügt und somit mit der Außenluft in Verbindung steht. Der Vorteil belüfteter Dachkonstruktionen liegt darin, die raumseitig eindif-


5

fundierende Feuchte abtransportieren zu können, sowie ein schnelleres Austrocknen gegebenenfalls zu feucht eingebauter Hölzer zu unterstützen. Bei der Planung von be-lüfteten Dächern ist auf ausreichend große Lüftungsquerschnitte und -öffnungen zu achten. Zu den nicht belüfteten Dächern zählen Dachkonstruktionen ohne belüftete Luft-schicht direkt über der Wärmedämmung, die aber außenseitig im weiteren Dachaufbau Luftschichten oder Lüftungsebenen angeordnet haben können. Die Anforderungen an die Dachkonstruktionen sind für nicht belüftete Dächer in Tabelle 5.5.4-7 und für be-lüftete Dächer in Tabelle 5.5.4-8 zusammengestellt.

Tabelle 5.5.4-7 Anforderungen an nicht belüftete Dächer, für die kein rechnerischer Tauwas-sernachweis erforderlich ist

1 2 3

1 DachkonstruktionWasserdampf-Diffusionsäquivalente

Luftschichtdicke sd [m]

Wärme-durchlass-

widerstand Ru[m2K/W]

2 mit nicht belüfteter Dachdeckung

3 sd,e < 2,0

Ru ≤ 0,2·R

4 sd,i ≥ 1001)

5mit belüfteter Dachdeckung oder mit zusätzlich belüfteter Luftschicht unter nicht belüfteter Dachdeckung und einer Wärmedämmung zwischen, unter und/oder über den Sparren und zusätzlicher regensichernder Schicht

6 sd,e < 2,0

Ru ≤ 0,2·R7

s für

s

s

s

sd i

d e

d e

d e

d e

,)

,

,

,)

,

,,,

,

,,

2 41 02 06 0

0 1

0 30 3

=≥≥≥ ⋅

⎧

⎨⎪

⎩⎪

≤

≤>

8

9

10 mit Dachabdichtung und diffusionshemmender Schicht unterhalb der Wärmedämmschicht

11 sd,i ≥ 1001)3) Ru ≤ 0,2·R


5.55

5

Tabelle 5.5.4-7 Anforderungen an nicht belüftete Dächer, für die kein rechnerischer Tauwas-sernachweis erforderlich ist (Fortsetzung)

1 2 3

1 DachkonstruktionWasserdampf-Diffusionsäquivalente

Luftschichtdicke sd [m]

Wärme-durchlass-

widerstand Ru[m2·K/W]

12mit Dachabdichtung und ohne diffusionshemmender Schicht an der Unterseite und ohne zusätzliche Wärmedämmung gilt für Dächer aus Porenbeton nach DIN 4223 [21]

13mit Dachabdichtung und Wärmedämmung oberhalb der Dachabdichtung und dampfdurchlässiger Aufl ast auf der Wärmedämmschicht

1) sd,i � diffusionshemmende Schicht unterhalb der Wärmedämmschicht2) sd,i � Die Summe der Werte der wasserdampfdiffusionsäquivalenten Luftschichtdicken aller Schichten, die sich unterhalb der Wärmedämmschicht bzw. unterhalb gegebenenfalls vorhandener Untersparrendämmungen befi nden bis zur ersten belüfteten Luftschicht.3) sd,i �

Bei diffusionsdichten Dämmstoffen (z.B. Schaumglas) auf starren Unterlagen kann auf eine zusätzliche diffusionshemmende Schicht verzichtet werden.4)sd,e � Bei nicht belüfteten Dächern mit sd,e ≤ 0,2 m kann auf chemischen Holzschutz verzichtet werden, wenn die Bedingungen nach DIN 68800-2 [73] eingehalten werden.

sd,e � Die Summe der Werte der wasserdampfdiffusionsäquivalenten Luftschichtdicken aller Schichten, die sich oberhalb der Wärmedämmschicht befi nden bis zur ersten belüfteten Luftschicht.

Ru � Wärmedurchlasswiderstand aller Bauteilschichten des Gefachbereiches unterhalb einer raumseitigen diffusionshemmenden Schicht

R � Wärmedurchlasswiderstand des gesamten Bauteils


5

Tabelle 5.5.4-8 Anforderungen an belüftete Dächer für die kein rechnerischer Tauwasser-nachweis erforderlich ist

1 3

1 Kenngröße Anforderungen

2 Dachneigung < 5°

3wasserdampfdiffusionsäquivalente Luftschichtdicke sd-Wert der raumseitigen diffusionshemmenden Schicht

sd,i ≥ 100 m

4Wärmedurchlasswiderstand Ru [m2·K/W] der Schichten unterhalb der raumseitigen diffusionshemmenden Schicht

Ru ≤ 0,2 · R

5 Dachneigung ≥5°

6 sd-Wert der Schichten unterhalb der Belüftungsschicht

sd ≥ 2,0 m

7 Höhe des freien Lüftungsquerschnitt h ≥ 2 cm

8 Freier Lüftungsquerschnitt von Zu- und Abluft-öffnungen je Meter [cm2/m]

Traufen

A a

A a

A A cm m

L

L

L L

1 1

2 2

1 22

0 0020 002

200

≥ ⋅ ⋅≥ ⋅ ⋅

≥

��

,,

( ) /

9

10

11First / Grat

A a a

A cm m

L

L

3 1 2

32

0 0005

50

≥ ⋅ + ⋅

≥

� ( ) ,

/12

5.57

5

5.5.5 Ablauf der Nachweisführung im Glaser-Verfahren

Die Verfahrensweise bei der Nachweisführung nach dem Glaser-Verfahren wird nach-folgend schrittweise beschrieben und in Bild 5.5.5-1 zusammengefasst dargestellt.

Bild 5.5.5-1 Ablaufdiagramm zum Nachweisverfahren der Tauwasserbildung im Innern von Bauteilen (Glaser-Verfahren)


5

1. Schritt - Zusammenstellung der klimatischen RandbedingungenAls Eingangswerte für die Berechnung werden die klimatischen Randbedingungen zu-sammengestellt. Diese sind für nicht klimatisierte Wohn- und Büroräume sowie Räu-me vergleichbarer Nutzung aus Tabelle 5.5.5-1 zu entnehmen.

Tabelle 5.5.5-1 Klimarandbedingungen für die Tauperiode und Verdunstungsperiode

1 2 3 4 5

1Bauteil Zeit Klima

Temperatur θi bzw. θe

relative Luftfeuchte φi bzw. φe

2 [°C] [%]

2 Wände

TauperiodetT = 1440 h

Innen +20 50

Außen -10 80

Verdunstungs-periodetV = 2160 h

Innen +12 70

Tauwasserebene +12 100

Außen +12 70

3 Dächer

TauperiodetT = 1440 h

Innen +20 50

Außen -10 80

Verdunstungs-periodetV = 2160 h

Innen +12 70

Dachoberfl äche +20 -

Außen +12 70

Für andere Nutzungsbedingungen, z.B. in Schwimmbädern, in klimatisierten bzw. deutlich anders beaufschlagten Räumen oder bei extremem Außenklima, sind das tat-sächliche Raumklima und das Außenklima am Standort des Gebäudes mit deren zeitli-chem Verlauf zu berücksichtigen. Für solche Fälle wird in DIN 4108-3 [16] auf [1002], [1005], [1007], [1010] und [1011] verwiesen. Anhand der jeweiligen Temperaturen werden die Sättigungsdampfdrücke auf der Raum- und Außenseite nach Gl. 5.2.3-1 bzw. Gl. 5.2.3-2 berechnet oder aus Tab. 5.2.3-1 abgelesen. Mit der relativen Luftfeuchte lassen sich daraus die Wasserdampfpartial-drücke ableiten. Alle Werte werden im oberen Teil von Bild 5.5.5-2 zusammengefasst niedergelegt.

2. Schritt - Berechnung der WasserdampfsättigungsdrückeAls Ausgangssituation wird für das Bauteil eine Diffusionsberechnung unter winterli-chen Randbedingungen (Tauperiode) durchgeführt. Das Bauteil wird in Teilschichten (mindestens an den Baustoffgrenzen) unterteilt. Bauteilschichten mit großem Tem-peraturabfall (Δθ>10 °C) werden in weitere Teilschichten - üblicherweise Drittelung der Schichten - unterteilt. Die Teilschichten von Innen nach Außen einschließlich der thermischen Grenzschichten sowie die zugehörigen Kenngrößen, d.h. die Schichtdicke

5.59

5

d, die Wärmeleitfähigkeit λ und die Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl μ wer-den im Tabellenblatt im unteren Teil von Bild 5.5.5-2 in den Spalten � bis � einge-tragen. Es sind die für die Tauperiode ungünstigeren μ-Werte nach Tabelle 1.5 (siehe Abschnitt 1) anzuwenden. D.h. es werden für Bauteilschichten von Innen bis zur Tau-wasserebene die kleineren μ-Werte und für Bauteilschichten von der Tauwasserebene bis zur Außenoberfläche die größeren μ-Werte angesetzt (hierzu siehe auch Abschnitt 5.2.15). Hierdurch wird die größte rechnerische Tauwassermenge mW,T und somit der ungünstigste Fall bestimmt. Für die Bauteilschichten wird der Wärmedurchlasswider-stand R bestimmt. Die Wärmeübergangswiderstände für die thermischen Grenzschich-ten werden nach Tabelle 2.5.2-3 (siehe Abschnitt 2) angesetzt. In Spalte � wird die wasserdampfdiffusionsäquivalente Luftschichtdicke sd eingetragen (siehe Abschnitt 5.2.16). Für außenseitige Bauteilschichten mit einer wasserdampfdiffusionsäquivalen-ten Luftschichtdicke sd<0,1 m ist sd=0,1 m anzusetzen. Nachfolgend werden die in den Schichten auftretenden Temperaturdifferenzen Δθ berechnet und in Spalte � notiert. Abschließend werden die Schichtgrenztemperaturen θ (Spalte �) und der von den Temperaturen abhängige Wasserdampfsättigungsdruck pS (Spalte �) (nach Tabelle 5.2.3-1 bzw. Gl. 5.2.3-1 und Gl. 5.2.3-2) für alle Schichten ermittelt.


5

Bild 5.5.5-2 Tabellenblatt zum Glaser-Verfahren

3. Schritt - Darstellung des pS-VerlaufesIn einem Diffusionsdiagramm erfolgt die graphische Darstellung des Wasserdampfsät-tigungsdruckverlaufes pS. Die Wasserdampfsättigungsdrücke pS werden dabei auf der Ordinate (y-Achse) aufgetragen. Die wasserdampfdiffusionsäquivalenten Luftschicht-dicken sd der Bauteilschichten werden auf der Abzisse (x-Achse) in einem geeigne-ten und entsprechenden sd skalierten Maßstab aufgetragen. Beide Maßstäbe können unabhängig voneinander festgelegt werden. Die an den Schichtgrenzen entsprechend dem 2. Schritt ermittelten Wasserdampfsättigungsdrücke pS werden linear miteinander verbunden (siehe Bild 5.5.5-3).

Anmerkung: Insbesondere bei Querschnitten, in denen eine (oder auch mehrere Schichten) eine - im Vergleich zu den anderen Schichten - deutlich größere wasser-dampfdiffusionsäquivalente Luftschichtdicke aufweist, ist es oft problematisch, das

5.61

5

Diffusionsdiagramm in einem sinnvollen Maßstab zu konstruieren. Dieser Fall tritt bei-spielsweise auf, wenn Dampfsperren, Abdichtungsmaterialien oder diffusionsdichte Dämmstoffe wie Schaumglas eingesetzt werden. In solchen Fällen kann die betroffene Schicht vereinfachend unmaßstäblich konstruiert werden. Zur Kennzeichnung der Un-maßstäblichkeit werden in der Mitte der Schicht zwei Trennlinien eingefügt. Hinsicht-lich der weiteren Verfahrensweise ist dann zwischen zwei Fällen zu unterscheiden:

a) die Wärmedämmwirkung der Schicht ist vernachlässigbar (z.B. Folie oder Abdich-tungsbahn)Da die Wärmedämmwirkung vernachlässigbar ist, liegt auf beiden Seiten der Schicht dieselbe Temperatur an. Der Sättigungsdampfdruck ist daher innerhalb der Schicht konstant (wie bei Schicht 2 in Beispiel 2). Der Wasserdampfpartialdruckverlauf wird allgemein als lineare Verbindung der Punkte pi und pe konstruiert (ggf. abknickend, wenn im Bauteil Tauwasser ausfällt). In dem in dieser Anmerkung beschriebenen Spe-zialfall des Vorliegens einer diffusionstechnisch „unendlich dicken“ Schicht wird die Steigung des Partialdruckverlaufes folglich „unendlich“ gering. Daher wird der Parti-aldruckverlauf als Gerade der Steigung „0“ von den Punkten pi und pe zur Trennlinie verlängert.

b) die Wärmedämmung der Schicht ist nicht vernachlässigbar (z.B. Wärmedämmung aus Schaumglas)Aufgrund der wärmedämmenden Eigenschaften der Schicht liegen ein Temperaturge-fälle und damit auch ein Sättigungsdampfdruckgefälle innerhalb der Schicht vor. Die Schicht selbst wird als diffusionstechnisch „unendlich dick“ angenommen. Der Sätti-gungsdampfdruckverlauf innerhalb dieser Schicht folgt daher wiederum einer Geraden mit der Steigung „0“. Er wird daher von den jeweiligen Sättigungsdrücken auf beiden Seiten der Schicht konstant bis zur Trennlinie verlängert. Der Partialdruckverlauf wird wie unter a) beschrieben konstruiert.

Liegen in einem Querschnitt mehrere Schichten im Sinne dieser Anmerkung vor (z.B. zwei Abdichtungen wie in Beispiel 4 ), dann sind zur Bestimmung des Partialdruckver-laufes zwischen diesen Schichten ggf. zusätzliche rechnerische Betrachtungen notwen-dig. Insbesondere in solchen Fällen erfordert der Umgang mit der hier beschriebenen Vereinfachung als „unendlich dicke“ Schicht einige Übung.


5

Bild 5.5.5-3 Beispiel: Wasserdampfsättigungsdruckverlauf für die Tauperiode

4. Schritt - Darstellung des pD-Verlaufes bei tauwasserfreiem QuerschnittEs erfolgt die Bestimmung der vorhandenen Wasserdampfpartialdruckkurve pD. Da die Wasserdampf-Diffusionsübergangswiderstände (siehe Abschnitt 5.2.10) an der In-nenseite und an der Außenseite relativ klein sind im Verhältnis zum Wasserdampf-Diffusionsdurchlasswiderstand Z des Bauteils (siehe Abschnitt 5.2.12), werden diese vernachlässigt. Somit entspricht der Wasserdampfpartialdruck an der Innenoberfläche des Bauteils dem Wasserdampfpartialdruck der Innenluft pi und an der Außenoberflä-che dem Wasserdampfpartialdruck der Außenluft pe. Beide Werte werden im Diffusi-onsdiagramm eingetragen.Besteht nun die Möglichkeit die Wasserdampfpartialdrücke pi und pe geradlinig mit-einander zu verbinden, ohne die Sättigungsdampfdruckkurve zu berühren, entspricht die Neigung der Geraden einem konstantem Wasserdampfdiffusionsstrom bzw. einer konstanten Wasserdampfstromdichte g und somit einem tauwasserfreiem Bauteilquer-schnitt (siehe Bild 5.5.5-4). Ansonsten ist gemäß Schritt 5 zu konstruieren, denn der Wasserdampfpartialdruck kann niemals über dem maximal möglichen Wasserdampf-sättigungsdruck liegen.

5.63

5

Bild 5.5.5-4 Beispiel: Diffusionsdiagramm für die Tauperiode bei einem Bauteil ohne Tauwas-serausfall (Fall a) siehe Tabelle 5.5.5-3)

5. Schritt - Darstellung des pD-Verlaufes bei Tauwasserausfall im QuerschnittIst die Konstruktion der geradlinigen Verbindung der Wasserdampfpartialdrücke - ohne die Wasserdampfsättigungsdruckkurve zu berühren - nicht möglich, so fällt im Bauteil Tauwasser aus. Der tatsächliche Wasserdampfpartialdruckverlauf wird bestimmt, in-dem im Diffusionsdiagramm ausgehend von pi und pe die Tangenten (Umhüllende) an die Kurve des Sättigungsdruckes gezeichnet werden. Die Berührungsstellen pSW der Tangenten mit dem Kurvenzug des Wasserdampfsättigungsdruckes begrenzen den Ort oder Bereich des Tauwasserausfalls (siehe Bild 5.5.5-5). Die Neigung der Wasser-dampfpartialdruckkurve von der raumseitigen Bauteiloberfläche bis zur - ggf. ersten - Tauwasserebene (TW) entspricht der von innen eindiffundierenden Feuchtigkeits-menge. Die wasserdampfdiffusionsäquivalenten Luftschichtdicken der Bauteilschich-ten in diesem Bereich werden zu sdi zusammengefasst. Dieser Bereich des Bauteils wird mitunter auch als „Taubereich“ bezeichnet. Die Neigung der Wasserdampfpartialdruckkurve von der - bei Tauwasserausfall in einem Bereich oder mehreren Ebenen der äußersten - Tauwasserebene bis zur außenseitigen Bauteiloberfläche entspricht der während der Tauperiode in Richtung der Außenober-fläche ausdiffundierenden Feuchtigkeitsmenge. Die wasserdampfdiffusionsäquivalen-ten Luftschichtdicken der Bauteilschichten werden zu sde zusammengefasst. Dieser Bereich des Bauteils wird mitunter auch als „Verdunstungsbereich“ bezeichnet. Bei Tauwasserausfall in einem Bereich oder in mehreren Ebenen werden die wasserdampf-diffusionsäquivalenten Luftschichtdicken in dem Bereich bzw. im Bereich zwischen


5

den Ebenen zu einem Gesamtwert sdz zusammengefasst. Näheres zur Bestimmung von sdi, sdz und sde ist Tabelle 5.5.5-3 zu entnehmen.

Bild 5.5.5-5 Beispiel: Diffusionsdiagramm für die Tauperiode in einem Bauteil mit Tauwasser-aufall in einer Ebene (Fall b) siehe Tabelle 5.5.5-3)

6. Schritt - Berechnung der Tauwassermenge mW,TDie Bestimmung der ausfallenden Tauwassermenge mW,T im Bauteil erfolgt anhand des Diffusionsdiagrammes. Nach DIN 4108-3 [16] werden drei mögliche Fälle des Tau-wasserausfalls im Bauteil unterschieden: - Tauwasserausfall in einer Ebene (Fall b)- Tauwasserausfall in zwei Ebenen (Fall c)- Tauwasserausfall in einem Bauteilbereich (Fall d)

Fall a) beschreibt ein Bauteil ohne Tauwasserausfall siehe Zeile 2 der Tabelle 5.5.5-3.. In Tabelle 5.5.5-3 werden die Diffusionsdiagramme für die Tau- und Verdunstungspe-riode der verschiedenen Fälle zusammengestellt. Die in der Tauperiode tT ausfallen-de Tauwassermenge mW,T wird in allen Fällen als Differenz der eindiffundierenden Feuchtigkeitsmenge und der aus dem Bauteil ausdiffundierende Feuchtigkeitsmenge bestimmt. Die Wasserdampfdiffusionsstromdichten gi, ge, bzw. gz geben hierbei die Feuchtigkeitsmenge in dampfförmiger Form an, die durch die Bauteilfläche stündlich transportiert wird.

5.65

5

Fall b) - Tauwasserausfall in einer EbeneDieser Fall kennzeichnet den Tauwasserausfall zwischen zwei Bauteilschichten, z.B. zwi-schen den Bauteilschichten 2 und 3 in Zeile 3 der Tabelle 5.5.5-3. Die in der Tauperiode tT ausfallende Tauwassermenge mW,T wird nach Gl. 5.5.5-1 ermittelt. Hierin sind die Wasserdampfdiffusionsstromdichte gi von der raumseitigen Bauteiloberfläche bis zur Tauwasserebene und die Wasserdampfdiffusionsstromdichte ge von der außenseitigen Bauteiloberfläche bis zur Tauwasserebene nach Gl. 5.5.5-2 bzw. Gl. 5.5.5-3 zu bestim-men. Die Länge der Tauperiode tT ist Tab. 5.5.5-1 zu entnehmen.

m t g gW T T i e, = ⋅ −( ) (5.5.5-1)

gp p

si

i SW

di= −

⋅ ⋅1 5 106,

(5.5.5-2)

gp p

se

SW e

de= −

⋅ ⋅1 5 106, (5.5.5-3)

Dieser Fall ist typisch für mehrschichtige Bauteile z.B. bei Bauteilen mit Innendäm-mung (ohne innenseitige Dampfsperre) bzw. bei Mauerwerksbauteilen mit Kerndäm-mung (bei hohem Wärmedurchlasswiderstand der Dämmschicht bzw. bei zu geringen Wasserdampf-Diffusionsdurchlasswiderstand der außenseitigen Bauteilschichten vor der Dämmung).

Fall c) - Tauwasserausfall in zwei EbenenBei einem Bauteil mit entsprechender Schichtenfolge, wie z.B. mehreren wärmedäm-menden Schichten, kann Tauwasser in zwei Bauteilebenen ausfallen, z.B. zwischen den Schichten 1 und 2 sowie zwischen den Schichten 3 und 4 in Zeile 4 der Tabelle 5.5.5-3. Die in der Tauperiode tT ausfallende Tauwassermenge mW,T wird nach Gl. 5.5.5-4 er-mittelt. Sie ergibt sich aus der Summe der flächenbezogenen Tauwassermengen mW,T1 und mW,T2 nach den Gl. 5.5.5-5 und Gl. 5.5.5-6, die während der Tauperiode in beiden Ebenen ausfallen. Die Wasserdampfdiffusionsstromdichte gi von der raumseitigen Bauteiloberfläche bis zur ersten Tauwasserebene bzw. die Wasserdampfdiffusions-stromdichte gz zwischen der 1. und 2. Tauwasserebene und die Wasserdampfdiffusi-onsstromdichte ge von der 2. Tauwasserebene bis zur außenseitigen Bauteiloberfläche werden nach den Gl. 5.5.5-7 bzw. Gl. 5.5.5-8 und Gl. 5.5.5-9 ermittelt.

m m mW T W T W T, , ,= +1 2 (5.5.5-4)

m t g gW T T i z, 1 = ⋅ −( ) (5.5.5-5)

m t g gW T T z e, 2 = ⋅ −( ) (5.5.5-6)


5

gp p

si

i SW

di= −

⋅ ⋅1

61 5 10,

(5.5.5-7)

gp p

sz

SW SW

d z= −

⋅ ⋅1 2

61 5 10,

(5.5.5-8)

gp p

se

SW e

de= −

⋅ ⋅2

61 5 10, (5.5.5-9)

Fall d) - Tauwasserausfall in einem Bauteilbereich Hiermit wird der Fall beschrieben bei dem in einer mehr oder weniger breiten Bau-teilzone Tauwasser ausfällt. D.h. der Tauwasserausfall erfolgt durchgehend in einem Bereich zwischen den beiden Berührungsstellen pSW1 und pSW2, z.B. in Schicht 2 in Zeile 5 der Tabelle 5.5.5-3. Dieser Fall tritt unter entsprechenden Randbedingungen insbesondere bei monolithischen Bauteilen (z.B. Mauerwerk mit beidseitigem Putz) auf. Die in der Tauperiode tT ausfallende Tauwassermenge mW,T wird nach Gl. 5.5.5-10 ermittelt. Hierin sind die Wasserdampfdiffusionsstromdichte gi von der raumseitigen Bauteiloberfläche bis zum Anfang des Tauwasserbereiches und die Wasserdampfdiffu-sionsstromdichte ge vom Ende des Tauwasserbereiches bis zur äußeren Bauteiloberflä-che nach Gl. 5.5.5-11 bzw. Gl. 5.5.5-12 zu bestimmen.

m t g gW T T i e, = ⋅ −( ) (5.5.5-10)

gp p

si

i SW

di= −

⋅ ⋅1

61 5 10,

(5.5.5-11)

gp p

se

SW e

de= −

⋅ ⋅2

61 5 10, (5.5.5-12)

5.67

5

Tabelle 5.5.5-3 Diffusionsdiagramme der Fälle a bis d für die Tau- und Verdunstungsperiode

1 2 3

1 Fall Tauperiode Verdunstungsperiode

2

a: B

aute

il oh

ne T

auw

asse

raus

fall

3

b: T

auw

asse

raus

fall

in e

iner

Eben

e

4

c: T

auw

asse

raus

fall

in z

wei

Ebe

nen

5

d: T

auw

asse

raus

fall

in e

inem

Bau

teilb

erei

ch


5

Nachweis zur Vermeidung extremer FeuchteansammlungEine Tauwasserbildung durch Wasserdampfdiffusion im Inneren von Bauteilen wird nach DIN 4108-3 [16] toleriert, wenn extreme Feuchteansammlung vermieden werden und das Tauwasser im Sommer verdunsten kann (siehe Schritt 7). Im Sinne einer extre-men Feuchteansammlung gilt die Tauwasserbildung im Bauteil als unschädlich, wenn eine zulässige flächenbezogene Tauwassermenge zul mW,T nach Tabelle 5.5.5-4 nicht überschritten wird.

mW,T ≤ zul mW,T (5.5.5-13)

Tabelle 5.5.5-4 zulässige Tauwassermenge nach DIN 4108-3 [16]

1 2

1 Bauteilzul mW,T[kg/m2]

2 Dach- und Wandkonstruktionen allgemein 1,0

3wenn Tauwasser an Berührungsfl ächen mit einer kapillar nicht wasserauf-nahmefähiger Schicht ausfällt1) (z.B. bei Luftschichten oder Faserdämm-stoffen einerseits sowie Dampfsperren oder Beton andererseits)

0,5

4

Neben der Begrenzung nach Zeile 2 oder Zeile 3 wird bei Holz und Holzwerkstoffen eine massebezogene Erhöhung des Feuchtegehaltes eingeschränkt:

zul m a d

afür Holzwerkstoffe

für Holz

d Dicked

W T,

,

,

= ⋅ ⋅

⎧⎨⎩

ρ

�

�

0 030 05

eesBaustoffs m

RohdichtedesBaustoffs kg m

[ ]

[ / ]ρ � 3

Holzwolle-Leichtbauplatten und Mehrschicht-Leichtbauplatten nach DIN 1101 [4] sind hiervon ausgenommen

1) Für Holzbauteile gilt nach DIN 68800-2 [73] auch dann eine rechnerische Tauwassermenge mW,T=1,0 kg/m2 als zulässig, wenn Tauwasser an Berührungsfl ächen von kapillar nicht wasser- aufnahmefähige Schichten auftritt, sofern die rechnerische Verdunstungsmenge mW,V mindestens das 5fache der auftretenden Tauwassermenge beträgt.

7. Schritt - Berechnung der Verdunstungswassermenge mW,VIm Fall der Tauwasserbildung im Innern eines Bauteiles wird der Nachweis erforderlich, dass das Tauwasser in der Verdunstungsperiode wieder vollständig ausdiffundiert. Es ist daher ein weiteres Diffusionsdiagramm (siehe Bild 5.5.5-6) für die Verdunstungspe-riode zu erstellen. Durch die in der Verdunstungsperiode geltenden Randbedingungen (nach Tabelle 5.5.5-1) ergeben sich innen- und außenseitig die gleichen Wasserdampf-sättigungsdrücke pS und Wasserdampfpartialdrücke pD. Nur in der Tauwasserebene

5.69

5

(TW) wird eine relative Luftfeuchtigkeit von φ=100% angenommen. Durch lineare Verbindung der Wasserdampfpartialdrücke von den Bauteiloberflächen bis zur Tau-wasserebene ergibt sich der Wasserdampfpartialdruckverlauf. Die Neigungen der Ge-raden von der Tauwasserebene bis zu den Bauteiloberflächen entsprechen der nach innen und außen diffundierenden Feuchtigkeitsmenge. Eine Ausnahme bilden Flachdachquerschnitte, bei denen in der Verdunstungsperio-de ungleiche Temperaturen außen- und innenseitig vorherrschen. In solchen Fällen kann nach DIN 4108-3 [16] mit einer erhöhten Außenoberflächentemperatur (+20°C) gerechnet werden, was dazuführt dass auch in der Verdunstungsperiode die Wasser-dampfsättigungsdrücke analog Bild 5.5.5-3 berechnet werden müssen.

Anmerkung: Bei Flachdächern mit dampfdichter äußerer Dachhaut findet Tauwasser-ausfall in der Tau- und Verdunstungsperiode statt (siehe auch Beispiel 4 nach Abschnitt 5.5.6). Es zeigt sich, dass die Feuchtigkeit, die sich im Winter unter der äußeren Dach-abdichtung angesammelt hat und im Sommer aufgrund der höheren Temperatur wie-der verdampft, sich vor der innenliegenden Dampfbremse staut und beim Erreichen des Sättigungsdampfdruckes erneut ausfällt. Eine solche, während der Verdunstungs-periode auftretende, Tauwasserbildung wird nach DIN 4108-3 nicht berücksichtigt. In einem solchen Fall verweist die DIN 4108-3 für genauere Berechnungen auf das Be-rechnungsverfahren nach DIN EN ISO 13788 [89] (siehe Abschnitt 5.6).

Bild 5.5.5-6 Beispiel: Diffusionsdiagramm für die Verdunstungsperiode bei einem Bauteil mit Tauwasserbildung in einer Ebene (Fall b) siehe Tabelle 5.5.5-3)


5

In Tabelle 5.5.5-3 sind die für die Fälle b) bis d) zutreffenden Diffusionsdiagramme in der Verdunstungsperiode zusammengestellt. Die Verdunstungsmenge mW,V in der Verdunstungsperiode tV ergibt sich durch Summation der aus dem Bauteil nach Innen und Außen ausdiffundierenden Feuchtigkeitsmenge. Das während der Tauperiode im Innern des Bauteils ausfallende Tauwasser muss voll-ständig während der Verdunstungsperiode wieder ausdiffundieren können. Daher ist ein Nachweis entsprechend Gleichung 5.5.5-14 zu führen.

mW,T ≤ mW,V (5.5.5-14)

Fall b) - Verdunstungsmenge nach Tauwasserausfall in einer EbeneDie Verdunstung erfolgt aus der Ebene des Tauwasserausfalls (TW) zu beiden Ober-flächen des Bauteils. Die flächenbezogene Verdunstungsmenge mW,V in der Verduns-tungsperiode wird nach Gl. 5.5.5-15 und die Wasserdampfdiffusionsstromdichten gi und ge nach Gl. 5.5.5-16 bzw. nach Gl. 5.5.5-17 bestimmt. Die Länge der Verdunstungs-periode tV ist Tabelle 5.5.5-1 zu entnehmen.

m t g gW V V i e, = ⋅ +( ) (5.5.5-15)

gp p

si

SW i

di= −

⋅ ⋅1 5 106,

(5.5.5-16)

gp p

se

SW e

de= −

⋅ ⋅1 5 106, (5.5.5-17)

Fall c) - Verdunstungsmenge nach Tauwasserausfall in zwei EbenenZu Beginn der Verdunstungsperiode wird zwischen beiden Tauwasserebenen als Was-serdampfpartialdruck der Wasserdampfsättigungsdruck entsprechend den zugrunde gelegten Temperaturbedingungen angenommen. Die Verdunstung erfolgt zunächst von beiden Tauwasserebenen zur jeweils näher liegenden Oberfläche. Ein Diffusionsstrom zwischen beiden Tauwasserebenen sowie eine erneut auftretende Tauwasserbildung während der Verdunstungsperiode wird nicht berücksichtigt. Die Wasserdampfdiffu-sionsstromdichte gi (Diffusionsstrom von der 1. Tauwasserebene bis zur raumseitigen Bauteiloberfläche) wird nach Gl. 5.5.5-18 bestimmt. Die Wasserdampfdiffusionsstrom-dichte ge (Diffusionsstrom von der 2. Tauwasserebene zur außenseitigen Bauteilober-fläche) wird nach Gl. 5.5.5-19 bestimmt.

gp p

si

SW i

di= −

⋅ ⋅1 5 106, (5.5.5-18)

gp p

se

SW e

de= −

⋅ ⋅1 5 106, (5.5.5-19)

5.71

5

Wird die Tauwassermenge in einer Bauteilebene (z.B. in der 1. Tauwasserebene) zu einem Verdunstungszeitpunkt (z.B. tV1 < tV) vor Ende der Verdunstungsperiode tV nach Tabelle 5.5.5-1 abgeführt, so wird für die restliche Zeit eine Verdunstung aus der anderen Bauteilebene (z.B. von der 2. Tauwasserebene) zu beiden Oberflächen hin an-genommen. Die Bestimmung der Verdunstungszeiten tV1 und tV2 erfolgt nach den Gl. (5.5.5-20) bzw. Gl. (5.5.5-21) mit mW,T1 und mW,T2 nach Gl. 5.5.5-5 bzw. 5.5.5-6.

tm

gVW T

i1

1= ,

(5.5.5-20)

tm

gVW T

e2

2= ,

(5.5.5-21)

Die flächenbezogene Verdunstungsmenge mW,V die insgesamt aus dem Bauteil abge-führt werden kann, wird in Abhängigkeit der Verdunstungszeiten tV1 und tV2 bestimmt. Sind beide Zeitspannen größer als die Länge der Verdunstungsperiode tV nach Tabelle 5.5.5-1 wird die Verdunstungsmenge mW,V nach Gl. 5.5.5-22 berechnet.Für tV1 > tV und tV2 > tV gilt:

m t g gW V V i e, = ⋅ +( ) (5.5.2-22)

Ist mindestens eine Zeitspanne tV1 und tV2 kleiner als die Verdunstungszeit tV nach Tabelle 5.5.5-1 wird die Verdunstungsmenge mW,V nach Gl. 5.5.5-23 bzw. nach Gl. 5.5.5-24 berechnet.

Für tV1 < tV bzw. tV2 < tV und tV1 < tV2 gilt:

m t g g t tp p

s sgW V V i e V V

SW i

di dze, ( ) ( )

, ( )= ⋅ + + − ⋅ −

⋅ ⋅ ++

⎛

⎝⎜⎜

⎞

⎠1 1 61 5 10

⎟⎟⎟

(5.5.2-23)

Für tV1 < tV bzw. tV2 < tV und tV1 > tV2 gilt:

m t g g t t gp p

s sW V V i e V V i

SW i

de dz, ( ) ( )

, ( )= ⋅ + + − ⋅ + −

⋅ ⋅ +

⎛

⎝⎜⎜

⎞

⎠2 2 61 5 10

⎟⎟⎟ (5.5.2-24)

Fall d) - Verdunstungsmenge nach Tauwasserausfall in einem Bauteilbereich Bei diesem Fall kennzeichnet wird angenommen, dass die Verdunstung von der Mit-te des vom Tauwasserausfall betroffenen Bereiches aus zu beiden Bauteiloberflächen hin erfolgt (siehe Zeile 5 der Tabelle 5.5.5-3). Somit wird die Wasserdampf-Diffusions-stromdichte gi (Diffusionsstrom zur innenseitigen Bauteiloberfläche) nach Gl. 5.5.5-25 und die Wasserdampf-Diffusionsstromdichte ge (Diffusionsstrom zur außenseitigen Bauteiloberfläche) nach Gl. 5.5.5-26 bestimmt. Die flächenbezogene Verdunstungs-menge mW,V, die während der Verdunstungsperiode aus dem Bauteil abgeführt wer-den kann, wird nach Gl. 5.5.5-27 ermittelt.


5

gp p

s si

SW i

di dz= −

⋅ ⋅ + ⋅1 5 10 0 56, ( , ) (5.5.5-25)

gp p

s se

SW e

dz de= −

⋅ ⋅ ⋅ +1 5 10 0 56, ( , ) (5.5.5-26)

m t g gW V V i e, ( )= ⋅ + (5.5.5-27)

5.5.6 Berechnungsbeispiele zum Glaser-Verfahren

Beispiel 1 - Außenwand als zweischaliges Mauerwerk Als ein einfaches Berechnungsbeispiel wird für den in Bild 5.5.6-1 dargestellten Au-ßenwandquerschnitt der Nachweis der Tauwasserbildung im Innern nach dem Glaser-Verfahren geführt.

Bild 5.5.6-1 Außenwandaufbau des Beispiels 1� KS Vm 12/1,2 - 2 DF � Luftschicht Mineralfaser, λ=0,040 W/(mK) � KSL 8/1,4 -10 DF Gipsputz ohne Zuschlag

5.73

5

Bild 5.5.6-2 Berechnungsblatt zum Beispiel 1 nach Bild 5.5.6-1


5

Bild 5.5.6-3 Diffusionsdiagramme für die Tau- und Verdunstungsperiode zum Beispiel nach Bild 5.5.6-1

5.75

5

Auswertung

Tauperiode

Eindiffundierende Feuchtigkeitsmenge (Diffusionsstromdichte gi)

gp p

s

g

m hi

i SW

d i= −

⋅ ⋅= −

⋅ ⋅=

⋅1 5 10

1170 324

1 5 10 1 380 409

6 6 2, , ( , ),

,

Ausdiffundierende Feuchtigkeitsmenge (Diffusionsstromdichte ge)

gp p

s

g

m he

SW e

d e= −

⋅ ⋅= −

⋅ ⋅=

⋅1 5 10

324 208

1 5 10 1 150 067

6 6 2, , ( , ),

,

Tauwassermenge mW,T

m t g g

mg kg

W T T i e

W T m m

,

,

( )

( , , ) , ,

= ⋅ −

= ⋅ − = =1440 0 409 0 067 492 48 0 492 2

Nachweis:

mkg

mzul m

kg

mW T W T, ,, ,= < =0 49 1 0

2 2erfüllt

Verdunstungsperiode


gp p

s

g

m hi

SW i

d i= −

⋅ ⋅= −

⋅ ⋅=

⋅1 5 10

1403 982

1 5 10 1 380 203

6 6 2, , ( , ),

,


gp p

s

g

m he

SW e

d e= −

⋅ ⋅= −

⋅ ⋅=

⋅1 5 10

1403 982

1 5 10 1 150 244

6 6 2, , ( , ),

,

Verdunstungsmenge mW,V

m t g g

mg kg

W V V i e

W V m m

,

, ( , , ) , ,

= ⋅ +( )

= ⋅ + = =2160 0 203 0 244 965 52 0 972 2

Nachweis:

mkg

mm

kg

mW V W T, ,, ,= > =0 97 0 492 2

erfüllt

Die Tauwasserbildung ist im Sinne von DIN 4108-3 [16] unschädlich, damW,T ≤ zul mW,T mW,T ≤ mW,V



5

Beispiel 2 - Außenwand mit innenseitig applizierter DämmschichtFür den in Bild 5.5.6-5 dargestellten Außenwandquerschnitt wird der Nachweis der Tauwasserbildung im Innern nach dem Glaser-Verfahren geführt.

Bild 5.5.6-5 Außenwandaufbau des Beispiels 2� Gipskartonplatte ρ=900 kg/m3 � PE-Folie sd=50 m Mineralfaser, λ=0,040 W/(mK) � Vollziegel ρ=2000 kg/m3 Kalkzementputz ρ=1800 kg/m3

5.77

5



5

Bild 5.5.6-7 Diffusionsdiagramm für die Tauperiode zum Beispiel 2 nach Bild 5.5.6-5

Auswertung

Tauperiode


gp p

s

g

m hi

i SW

d i= −

⋅ ⋅= −

⋅ ⋅=

⋅1 5 10

1170 444

1 5 10 50 060 0097

6 6 2, , ( , ),

,


gp p

s

g

m he

SW e

d e= −

⋅ ⋅= −

⋅ ⋅=

⋅1 5 10

444 208

1 5 10 2 9250 054

6 6 2, , ( , ),

,

Tauwassermenge mW,T

m t g gW T T i e, ( )= ⋅ −

Da mehr Feuchtigkeit aus dem Bauteil ausdiffundiert als eindiffundiert (ge>gi), fi ndet kein Tauwasserausfall im Bauteil statt. Dies war bereits im Diffusionsdiagramm zu erkennen, da die Wasserdampfpartialdruckkurve die Wasserdampfsättigungsdruckkurve nicht berührt.

Der Nachweis nach DIN 4108-3 [16] ist erbracht


5.79

5

Beispiel 3 - Trennwand zwischen einem Kühlraum und einem VorraumFür den in Bild 5.5.6-9 dargestellten Innenwandquerschnitt wird der Nachweis der Tau-wasserbildung im Innern nach dem Glaser-Verfahren geführt. Die Tauperiode gilt auf-grund der Klimatisierung für das ganze Jahr. Da keine Verdunstungsperiode vorliegt, muss der Ausfall von Tauwasser durch den Einbau einer Dampfbremse unterbunden werden. Der erforderliche sd-Wert dieser Dampfbremse ist zu bestimmen. Anmerkung: Die Vorgehensweise zur Bestimmung des erforderlichen sd-Wertes wird ausführlich in Abschnitt 5.5.7 beschrieben.

Bild 5.5.6-9 Wandaufbau des Beispiels 3 (i=Vorraum, a=Kühlraum)� Wandfliesen ρ=2000 kg/m3 � Kalkzementmörtel ρ=1800 kg/m3

PS-Hartschaum λ=0,040W/(mK) � Kalksandvollstein ρ=1800 kg/m3 Kalkgipsputz ρ=1400 kg/m3


5


5.81

5

Bild 5.5.6-11 Diffusionsdiagramm für die Tauperiode zum Beispiel 3 nach Bild 5.5.6-9

Auswertung

Tauperiode


gp p

s

g

m hi

i SW

d i= −

⋅ ⋅= −

⋅ ⋅=

⋅1 5 10

1652 727

1 5 10 7 9750 077

6 6 2, , ( , ),

,


gp p

s

g

m he

SW e

d e= −

⋅ ⋅= −

⋅ ⋅=

⋅1 5 10

727 599

1 5 10 2 8750 030

6 6 2, , ( , ),

,

Tauwassermenge mW,T

m t g g

mg

W T T i e

W T m

,

,

( )

( , , ) ,

= ⋅ −

= ⋅ ⋅ − =365 24 0 077 0 030 411 72 2

Die Anordnung einer Dampfsperre ist erforderlich, da keine Verdunstungsperiode vorliegt.



5

Bild 5.5.6-13 Graphische Ermittlung der erforderlichen Dampfsperre zum Beispiel 3 nach Bild 5.5.6-9

Auswertung

Rechnerische Ermittlung der erforderlichen Dampfsperre

erf s sp p

p ps sd de

i e

SW edi de= ⋅ −

−− −∑ ∑ ∑

s mdi∑ = + + =0 1 5 475 2 4 7 975, , , ,

s mde∑ = + =0 875 2 2 875, ,

erf s md = ⋅ −−

− + =( , ) ( , ) ( , ) ,2 8751652 599727 599

7 975 2 875 12 80

Der Nachweis nach DIN 4108-3 [16] ist erbracht, da ein Tauwasserausfall vermieden wird.


5.83

5

Beispiel 4 - FlachdachFür den in Bild 5.5.3-7 dargestellten Dachquerschnitt wird der Nachweis der Tauwas-serbildung im Innern nach dem Glaser-Verfahren geführt.

Bild 5.5.6-15 Außenwandaufbau des Berechnungsbeispiels 4� Kiesschüttung � Bitumenschweißbahn (2-lagig) ρ=1200 kg/m3

PS-Hartschaum λ=0,030W/(mK) � Bitumenschweißbahn (2-lagig) ρ=1200 kg/m3

Gefällestrich ρ=2000 kg/m3 � Stahlbeton ρ=2300 kg/m3

� Kalkgipsputz ρ=1400 kg/m3


5

Bild 5.5.6-16 Berechnungsblatt für die Tauperiode zum Beispiel 4 nach Bild 5.5.6-15

5.85

5

Bild 5.5.6-17 Berechnungsblatt für die Verdunstungsperiode zum Beispiel 4 nach Bild 5.5.6-15


5

Bild 5.5.6-18 Diffusionsdiagramme für die Tau- und Verdunstungsperiode zum Beispiel 4 nach Bild 5.5.6-15

5.87

5

Auswertung

Tauperiode


gp p

s

g

m hi

i SW

d i= −

⋅ ⋅= −

⋅ ⋅=

⋅1 5 10

1170 267

1 5 10 117 150 005

6 6 2, , ( , ),

,

Rechnerische Bestimmung von pD im Punkt pSW

pp s p s

s sPa pD

e di i de

di de= ⋅ + ⋅

+= ⋅ + ⋅ = >208 117 15 1170 800

917 151047

,, SSW Pa= 267


gp p

s

g

m he

SW e

d e= −

⋅ ⋅= −

⋅ ⋅=

⋅1 5 10

267 208

1 5 10 8000 00005

6 6 2, , ( ),

,

Tauwassermenge mW,T

m t g gg

W T T i e m, ( ) ( , , ) ,= ⋅ − = ⋅ − =1440 0 005 0 00005 7 13 2

Nachweis:

mg

mzul m

g

mW T W T, ,,= < =7 13 500

2 2 erfüllt

Verdunstungsperiode


gp p

s

g

m hi

SW i

d i= −

⋅ ⋅= −

⋅ ⋅=

⋅1 5 10

2340 982

1 5 10 117 150 008

6 6 2, , ( , ),

,


gp p

s

g

m he

SW e

d e= −

⋅ ⋅= −

⋅ ⋅=

⋅1 5 10

2340 982

1 5 10 8000 001

6 6 2, , ( ),

,

Verdunstungsmenge mW,V

m t g gg

W V V i e m, ( , , ) ,= ⋅ +( ) = ⋅ + =2160 0 008 0 001 19 44 2

Nachweis:

mg

mm

g

mW V W T, ,, ,= > =19 44 7 132 2

erfüllt

Die Tauwasserbildung ist im Sinne von DIN 4108-3 [16] unschädlich, damW,T ≤ zul mW,T mW,T ≤ mW,V



5

5.5.7 Bautechnische Maßnahmen zur Vermeidung der Tauwasserbildung im Innern von Bauteilen

Um Tauwasserbildung im Bauteilinneren weitestgehend zu vermeiden oder zumindest zu minimieren sind folgende Grundsätze zu beachten:

1. Feuchteschutztechnisch sinnvolle Reihenfolge der Bauteilschichten innerhalb des Bauteils hinsichtlich des Wärmeleitvermögens und der Wasserdampfdurchlässig- keit der Baustoffe 2. Hinterlüftung einer tauwassergefährdeten Schicht3. Anordnung einer diffusionshemmenden Schicht auf der Bauteilinnenseite eines tauwassergefährdeten Bauteils

Art und Anordnung der BauteilschichtenBei der Ausbildung eines Außenbauteils ist auf die bauphysikalisch richtige Abstim-mung der Schichten hinsichtlich des Wärmeleitvermögens und der Wasserdampfdurch-lässigkeit zu achten. Die wasserdampfdiffusionsäquivalente Luftschichtdicke sd der einzelnen Schichten des Bauteils sollte von der Innenseite zur Außenseite kontinuier-lich abnehmen, während gleichzeitig der Wärmedurchlasswiderstand R der einzelnen Schichten kontinuierlich zunehmen sollte. Auf diese Weise wird ein überwiegend war-mer Querschnitt erzielt, in den wenig Feuchtigkeit von innen her eindiffundiert, aber ein hohes Diffusionsvermögen zur Außenseite hin besteht.

Einschichtige Bauteile (z.B. monolithische Außenwände) unterliegen im Allgemeinen bei Einhaltung des Mindestwärmeschutzes nach DIN 4108-2 [15] kaum einer unzu-lässigen Feuchteanreicherung infolge Tauwasserbildung im Bauteilinneren. Nur un-ter extremen klimatischen Randbedingungen (hohe relative Luftfeuchte außen - und raumseitig) fallen bei solchen Bauteilen in den Wintermonaten geringe Mengen an Tauwasser an, welche in den Sommermonaten jedoch wieder vollständig ausdiffundie-ren können.

Bei mehrschichtigen Bauteilen ist auf die bauphysikalisch richtige Reihenfolge der Ma-terialschichten des Bauteils zu achten. Hierbei ist beim Schichtenaufbau insbesondere die Platzierung einer Dämmschicht oder wasserdampfdiffusionssperrenden Schicht zu beachten. In Bild 5.5.7-1 wird als Außenwandbauteil beispielhaft eine Leichtbetonwand (B) be-trachtet, in der in den Fällen b)-d) die Lage einer wasserdampfdiffusionssperrenden Schicht (DS) variiert. Zum Vergleich wird der Fall a) Bauteil ohne Dampfsperre dar-gestellt, in dem geringfügig Tauwasser ausfällt. In den Fällen b) bis d) ist der Was-serdampfsättigungsdruck im Bereich der Dampfsperre konstant, da die Dampfsperre infolge ihrer geringen Schichtdicke keinen Einfluss auf den Temperaturverlauf ausübt. Im Fall b) wird durch Anordnung der Dampfsperre innenseitig die Tauwasserbildung vermieden. Währenddessen in den Fällen c) und d) die Tauwasserbildung durch An-ordnung der Dampfsperre im Innern des Bauteils (Fall c) bzw. durch die außenseitige Anordnung der Dampfsperre (Fall d) sogar verstärkt wird. Demnach ist die Gefahr der Tauwasserbildung umso größer, je weiter außen eine wasserdampfdiffusionsdichtere Schicht gelegen ist. Daher sollten wasserdampfdiffusionsdichtere Schichten auf der

5.89

5

„warmen“ Seite des Bauteils, d.h. im Bereich des höheren Wasserdampfpartialdruckes, angeordnet werden.

Bild 5.5.7-1 Außenwand mit unterschiedlicher Lage einer dampfdiffusionsdichten Schicht (Fall a: ohne Dampfsperre mit Tauwasserausfall; Fall b: innenseitige Anordnung ohne Tau-wasserausfall; Fall c: mittige Anordnung mit Tauwasseraufall; Fall d: außenseitige Anord-nung mit Tauwasserausfall)


5

In Bild 5.5.4-2 wird als Außenwandbauteil beispielhaft eine Betonwand mit beidseiti-gem Putz betrachtet, welches in allen Fällen a) bis d) den gleichen U-Wert aufweist. Va-riiert wird die Lage einer wasserdampfdurchlässigen und wärmedämmenden Schicht. In allen Fällen entsteht im Bereich der Wärmedämmschicht infolge des Temperatur-abfalls ein starkes Gefälle des Wasserdampfsättigungsdruckes. Liegt wie in Fall a) eine Außendämmung vor, kommt es in der Regel nicht zur Tauwasserbildung. Bei solchen Bauteilen mit außenseitig angeordneten Dämmschichten wird die Tauwasserbildung jedoch nur dann sicher vermieden, wenn die wasserdampfdiffusionsäquivalente Luft-schichtdicke der außenseitig vor der Dämmschicht gelegenen Schichten sd relativ klein ist. Im Fall b) der Innenwanddämmung besteht das aufgrund der Dämmschicht auftreten-de starke Gefälle des Wasserdampfsättigungsdruckes im warmen Bauteilbereich mit hohem Wasserdampfpartialdruck pD, so dass es zur Tauwasserbildung in der Ebene zwischen Dämmschicht und Beton kommt. Im Vergleich zu den Fällen c) mit Kern-dämmung und d) mit Manteldämmung fällt bei der Bauteilausführung mit Innen-wanddämmung Fall b) die größte Menge Tauwasser im Bauteilinnern aus. Je näher die Dämmschicht zur Innenseite in Bereichen mit hohem Wasserdampfpartialdruck pD angeordnet wird und je kleiner die wasserdampfdiffusionsäquivalente Luftschichtdi-cke der raumseitig vor der Dämmschicht gelegenen Schichten sd ist und je größer der Wärmedurchlasswiderstand R der Dämmschicht ist, desto größer ist die Gefahr der Taupunktunterschreitung und somit die Gefahr der Tauwasserbildung im Innern des Bauteils.

5.91

5

Bild 5.5.4-2 Wasserdampfdiffusionsdiagramme verschiedener Außenwände mit wärme-dämmender Schicht (Fall a: Außenwanddämmung; Fall b: Innenwanddämmung; Fall c: Kerndämmung; Fall d: Manteldämmung)


5

Hinterlüftung einer tauwassergefährdeten SchichtBei Bauteilkonstruktionen mit einer z.B. außenseitig angeordneten dampfsperren-den Bekleidung (z.B. Bauteile aus Metall) ist eine Hinterlüftung erforderlich, um den von der Raumseite her eindiffundierenden Wasserdampf bzw. die gegebenenfalls sich bildende Feuchtigkeit im Belüftungsraum abzutransportieren. Hierfür ist für einen ausreichend dimensionierten Belüftungsquerschnitt zu sorgen. Die Belüftung erfolgt durch thermischen Auftrieb und Windeinwirkung. Nach DIN 18516-1 [52] ist für hin-terlüftete Außenwandbekleidungen ein Mindestabstand für die Bekleidung zur Außen-wand bzw. zur Wärmedämmung von mindestens 20 mm einzuhalten. Die Zu- und Ab-luftöffnungen sind mindestens am Gebäudefußpunkt und Dachrand anzuordnen und entspechend der Bekleidung ist ein Mindestquerschnitt je Meter Wandlänge von:

- im Allgemeinen: 50 cm2/m - bei Trapez- bzw. Wellprofiltafeln: 200 cm2/m

einzuhalten.

Bemessung einer erforderlichen DampfbremseUm eine Tauwasserbildung im Innern zu verhindern kann eine sogenannte Dampf-bremse bzw. Dampfsperre angeordnet werden. Nach DIN 4108-3 [16] werden Bau-teilschichten je nach ihrer wasserdampfdiffusionsäquivalenten Luftschichtdicke sd als diffusionsoffen (sd ≤0,5 m) bzw. diffusionshemmend (0,5 m<sd ≤1500 m) und als dif-fusionsdicht (sd ≥1500 m) bezeichnet. Die Lage der Dampfbremse bzw. -sperre ergibt sich aus dem Diffusionsdiagramm: Sie wird vor der tauwassergefährdeten Schicht auf der warmen Seite angeordnet.

Rechnerisch ergibt sich der Wert der erforderlichen wasserdampfdiffusionsäquivalen-ten Luftschichtdicke sd,erf der Dampfbremse nach Gleichung 5.5.7-1.

s sp p

p ps sd erf de

i e

SW edi de, = ⋅ −

−− −

(5.5.7-1)

Darin sind:pi � Wasserdampfpartialdruck der Innenraumluft [Pa]pe � Wasserdampfpartialdruck der Außenluft [Pa]pSW � Wasserdampfsättigungsdruck in der Tauwasserebene [Pa]sdi � Summe der wasserdampfdiffusionsäquivalenten Luftschichtdicken von der Tauwasserebene bis zur Innenoberfläche [m]sde � Summe der wasserdampfdiffusionsäquivalenten Luftschichtdicken von der Tauwasserebene bis zur Außenoberfläche [m]

Alternativ zur rechnerischen Ermittlung, kann der Wert sd,erf auch graphisch bestimmt werden. Die graphische Bestimmung des sd -Wertes der erforderlichen Dampfbremse bzw. -sperre eines tauwassergefährdeten Bauteils wird anhand des Bildes 5.5.4-3 er-läutert. Im Diffusionsdiagramm wird ein Teil der Wasserdampfpartialdruckkurve pD folgendermaßen verlängert:

5.93

5

1. Beginnend von Punkt A (Entspricht dem Punkt des vorhandenen Wasserdampfpartialdruckes der Außen- luft pe)2. Über den Punkt Z (Entspricht dem Berührpunkt pSW der Wasserdampfsättigungsdruckkurve pS mit der Wasserdampfpartialdruckkurve pD in der Tauwasserebene)3. Bis zum Punkt E (Entspricht dem Schnittpunkt mit der horizontalen Verlängerung des Wasserdampf- partialdruckes der Innenraumluft pi)

Der erforderliche sd-Wert der Dampfbremse, der Abstand von der Bauteiloberfläche bis zum Punkt E, kann dann auf der x-Achse (Abzisse) abgelesen werden.

Bild 5.5.7-3 Graphische Bemessung einer Dampfbremse bzw. -sperre (A = Anfangspunkt; Z = Zwischenpunkt; E = Endpunkt, pi=Wasserdampfpartialdruck der Innenraumluft; pe = Wasserdampfpartialdruck der Außenluft; pSW = Wasserdampfsättigungs-druck in der Tauwasserebene)


5

5.6 Klimabedingter Feuchteschutz nach DIN EN ISO 13788

5.6.1 Allgemeines

Die in DIN EN ISO 13788 [89] beschriebenen Verfahren dienen zur Berechnung der raumseitigen Oberflächentemperatur von Bauteilen oder Bauelementen zur Ver-meidung kritischer Oberflächenfeuchte, d.h. unterhalb welcher bei der gegebenen Raumtemperatur und relativen Luftfeuchte eine Schimmelpilzbildung wahrscheinlich ist (siehe Abschnitt 5.6.3) und zur Berechnung der Gefahr der Tauwasserbildung im Bauteilinneren infolge von Wasserdampfdiffusion (siehe Abschnitt 5.6.5). Im Vergleich zum Nachweisverfahren nach DIN 4108-3 [16] (siehe Abschnitt 5.5) werden klimati-sche Randbedingungen (Temperatur und relative Feuchte) angesetzt, die außenseitig - unter Verwendung von Monatsmittelwerten - für den Standort des Gebäudes reprä-sentativ und innenseitig der zu erwartenden Gebäudenutzung (Feuchtebelastung des betrachteten Raumes) entsprechen sollen. Hierdurch werden realitätsnähere Randbe-dingungen angesetzt, die - im Vergleich zum Verfahren nach DIN 4108-3 - innenseitig eine Verschärfung und außenseitig eine Abschwächung der klimatischen Randbedin-gungen darstellen.

5.6.2 Außenseitige klimatische Randbedingungen

Die außenseitigen klimatischen Randbedingungen müssen für den Standort des Ge-bäudes repräsentativ sein und nach dem in DIN EN ISO 15927-1 [90] beschriebenen Verfahren ermittelt werden. Hierbei sind die Klimadaten zur Ermittlung der monat-lichen bzw. jährlichen Mittelwerte nach bestimmten Verfahren statistisch aufzuberei-ten. Die Klimadaten sind für den Standort entweder von meteorologischen Diensten des betreffenden Landes zu beziehen oder durch Messungen nach den Bestimmungen (Anforderungen an meteorologische Geräte und Bestimmungsverfahren) der World Meteorological Organisation zu ermitteln. Die Randbedingungen sind für schwere Bauteile, die an die Außenluft oder ans Erdreich grenzen, und leichte Bauteile folgen-dermaßen zu ermitteln:

Für Bauteile die an die Außenluft grenzen sind, sofern nicht anders angegeben, monat-liche Mittelwerte der außenseitigen Lufttemperatur θe und der relativen Luftfeuchtig-keit φe zu verwenden.

Für Bauteile die ans Erdreich grenzen ist der jährliche Mittelwert der außenseitigen Lufttemperatur anzuwenden und als relative Feuchtigkeit ist φe=100% anzunehmen.

Für leichte Bauteile ist der jährliche Mittelwert der außenseitigen Lufttemperatur an-zuwenden und als relative Feuchtigkeit ist φ=95% anzunehmen.

Seit 1985 existieren für das Altbundesgebiet Testreferenzjahre - abgekürzt als TRY (= Test Reference Year) - die aus Datensätzen ausgewählter meteorologischer Elemente für jede Stunde eines Jahres für verschiedene Regionen Deutschlands bestehen und den charakteristischen jährlichen Witterungsverlauf für ein Jahr beschreiben. Jeder Region in Deutschland wurde einer Klimazone zugeordnet und eine Repräsentanzsta-

5.95

5

tion bestimmt. Die Klimazonen und die entsprechenden Repräsentanzstationen kön-nen der Zonenkarte (siehe Bild 5.6.2-1) bzw. Tabelle 5.6.2-1 entnommen werden. Zwar sind die Klimastatistiken streng genommen nur für den jeweiligen Messstandort an den Wetterstationen repräsentativ, jedoch als Grundlage für energetische bzw. Mittelwerts-betrachtungen geeignet. Die Klimarandbedingungen der Außenluft - Lufttemperatur θe und relative Luftfeuchtigkeit φe - der Repräsentanzstation können der Tabelle 5.6.2-2 entnommen werden.

Tabelle 5.6.2-1 Regionen bzw. Klimazonen und entsprechende Repräsentanzstationen

1 2 3

1 Region Zone Repräsentanzstation

2 Nordseeküste 1Bremerhaven,

Teil von Cuxhaven

3 Ostseeküste 2 Rostock-Warnemünde

4 Nordwestdeutsches Tiefl and 3 Hamburg-Fuhlsbüttel

5 Nordostdeutsches Tiefl and 4 Potsdam

6 Niederrheinisch-westfäliche Bucht und Emsland 5 Essen

7 Nördliche und westliche Mittelgebirge, Randgebiete 6 Bad Marienberg

8 Nördliche und westliche Mittelgebirge, zentrale Bereiche 7 Kassel

9 Oberharz und Schwarzwald (mittlere Lagen) 8 Braunlage

10 Thüringer Becken und Sächsisches Hügelland 9 Chemnitz

11 Südöstliches Mittelgebirge bis 1 000 m 10 Hof

12 Erzgebirge, Böhmer- und Schwarzwald oberhalb 1 000 m 11 Fichtelberg

13 Oberrheingraben und unteres Neckartal 12 Mannheim

14 Schwäbisch-fränkisches Stufenland und Alpenvorland 13 Passau

15 Schwäbische Alb und Baar 14 Stötten

16 Alpenrand und -täler 15 Garmisch-Partenkirchen


5

Bild 5.6.2-1 Klimazonen nach DIN 4710 [24] für 15 Städte der Bundesrepublik Deutschland

5.97

5

Tabelle 5.6.2-2 Monatliche und jährliche Klimate (Temperatur der Außenluft θe und relative Feuchtigkeit φe ) der Repräsentanzstationen

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

1 Repräsen-tanzstation Klimate1) Jan Feb Mär Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Jahr

2Bremerhaven (t. Cuxhaven)

θe [°C] 1 1,5 4 7,4 12,1 15,2 16,7 16,8 14,2 10,3 5,6 2,4 9

φe [%] 94 91 86 79 76 78 81 79 83 88 91 94 88

3Rostock-

Warnemündeθe [°C] 0,2 0,7 3,1 6,3 11,3 14,9 16,7 16,7 13,9 9,9 5,2 1,9 8,4

φe [%] 95 91 85 82 78 80 81 81 83 88 90 93 90

4Hamburg-Fuhlsbüttel

θe [°C] 0,3 0,9 3,6 7,1 11,9 15,2 16,5 16,5 13,5 9,6 5 1,7 8,5

φe [%] 94 90 82 76 72 73 77 77 83 87 90 94 86

5 Potsdamθe [°C] -2 -0,4 33,3 4,6 6,3 8,2 8,9 8,8 7,8 6,2 4,4 3,4 6

φe [%] 93 87 74 67 65 66 67 70 78 84 88 91 81

6 Essenθe [°C] 2,7 2,8 5,2 7,3 11,1 13,9 15,3 15,6 13,6 10,5 5,8 3,6 8,1

φe [%] 83 80 76 77 77 81 82 81 83 83 85 84 90

7Bad

Marienbergθe [°C] -1,6 -0,9 2,2 5,8 10,5 13,4 15,2 15 12 7,9 2,6 -0,3 6,8

φe [%] 93 86 80 71 71 73 73 74 79 84 89 91 84

8 Kasselθe [°C] 0,1 1,1 4,2 8,1 12,7 15,8 17,3 17,1 13,9 9,5 4,4 1,4 8,8

φe [%] 88 82 75 69 68 69 69 70 77 82 85 87 81

9 Braunlageθe [°C] -2,3 -1,8 0,8 4,6 9,5 12,7 14,2 14,2 11,1 7,3 2 -1,1 6

φe [%] 89 83 78 73 70 72 71 72 79 81 86 88 81

10 Chemnitzθe [°C] -1,2 -0,6 3,5 6,5 12 14,6 16,3 16,5 13,1 9,4 3,6 1 7,9

φe [%] 83 79 75 70 66 70 69 69 75 75 82 83 79

11 Hofθe [°C] -3 -2 1,4 5,5 10,4 13,6 15,3 14,9 11,8 7,3 1,8 -1,6 6,3

φe [%] 93 88 80 72 70 71 70 71 77 82 86 90 83

12 Fichtelbergθe [°C] -5,1 -4,8 -2,4 1,3 6,3 9,5 11,2 11,2 8,2 4,5 -0,9 -3,9 3

φe [%] 85 83 82 74 71 71 70 71 76 73 79 82 80

13 Mannheimθe [°C] 1,1 2,5 6 9,9 14,3 17,4 19,3 18,8 15,4 10,4 5,2 2,2 10,2

φe [%] 89 81 73 67 67 68 66 69 76 84 87 87 80

14 Passauθe [°C] -2,6 -0,5 3,4 8 12,7 15,6 17,3 16,8 13,5 8,4 2,7 -1,1 7,9

φe [%] 93 83 76 69 69 72 71 74 79 83 88 90 83

15 Stöttenθe [°C] -2,2 -1,1 2,1 5,9 10,3 13,4 15,6 15,3 12,5 7,9 2,3 -1 6,8

φe [%] 89 83 75 69 69 71 68 70 73 78 81 85 80

16Garmisch-

Partenkirchenθe [°C] -2,9 -1,1 2,3 6,4 10,9 13,9 15,9 15,4 12,7 8 2 -2,4 6,8

φe [%] 86 79 70 67 67 70 70 73 75 77 80 88 811) Die relative Feuchtigkeit der Außenluft wurde nach den Angaben der DIN 4710 [24] berechnet.


5

5.6.3 Raumseitige klimatische Randbedingungen

Die raumseitigen klimatischen Randbedingungen - relative Luftfeuchtigkeit φi und Lufttemperatur θi − sind entsprechend der zu erwarteten Gebäudenutzung ebenfalls als monatliche Werte anzusetzen. Die relative Luftfeuchtigkeit der Innenraumluft φi ist dabei nur dann monatlich als konstant anzusetzen, wenn diese durch z.B. Klimatisierung des Gebäudes sicherge-stellt werden kann. Ansonsten wird die monatliche relative Luftfeuchtigkeit durch eine anzunehmende oder bekannte Feuchtebelastung der Innenraumluft des Gebäudes festgelegt. Dies erfolgt durch die Ermittlung eines nutzungsbedingten Wasserdampf-partialdruckgefälles Δp, das die Feuchtebelastung der Innenraumluft durch folgende Ansätze berücksichtigt:

- vereinfachend anhand von Luftfeuchteklassen (Fall 1)- bei bekannter Feuchtezufuhr und konstanter Luftwechselrate (Fall 2)- bei bekannter Feuchtezufuhr und variabler Luftwechselrate (Fall 3)

Fall 1) - Raumseitige LuftfeuchteklassenBei unbekannter Feuchtebelastung wird ein Grenzwert für Δp anhand von Luftfeuch-teklassen angesetzt. Die Luftfeuchte wird in Abhängigkeit der Nutzung des Gebäudes in 5 Luftfeuchteklassen unterteilt, wodurch eine Einteilung von geringer (z.B. Lager) bis extremer Feuchtebeanspruchung (z.B. Schwimmbäder) vorgenommen wurde (siehe Tabelle 5.6.3-1).

Tabelle 5.6.3-1 Anhaltswerte zur Wahl der raumseitigen Luftfeuchteklasse nach DIN EN ISO 13788 [89]

1 2

1 Gebäude Luftfeuchteklassen

2 Lager 1

3 Büros, Geschäfte 2

4 Wohnhäuser mit geringer Belegung 3

5Wohnhäuser mit hoher Belegung, Sporthallen, Küchen, Kantinen, Gebäude mit Gasöfen ohne Schornsteinanschluss

4

6 Besondere Gebäude, z.B. Wäschereien, Brauereien, Schwimmbäder 5

In Bild 5.6.3-1 wird für jede Klasse der Grenzwert des Wasserdampfpartialdruckgefäl-les Δp (entsprechend das Gefälle der Wasserdampfkonzentration Δc) abhängig von der mittleren monatlichen Außenlufttemperatur θe angegeben. Die Luftfeuchteklas-se 5 wird nach oben hin nicht begrenzt und ist daher für dieses Verfahren nicht an-zuwenden. Für die Ermittlung der Feuchtebelastung des Innenraumes sollte für jede Luftfeuchteklasse der obere Grenzwert angewendet werden, es sei denn, dass nachge-

5.99

5

wiesen wird, dass die Bedingungen weniger ungünstig sind. Im Temperaturbereich von -5°C bis 0°C sind die Grenzwerte konstant; ab einer mittleren Außenlufttemperatur von 0°C bis +20°C nehmen die Werte linear ab.

Bild 5.6.3-1 Grenzwerte der Wasserdampfpartialdruckdifferenz Δp (als auch Δc) für die gewählte Luftfeuchteklasse nach Tabelle 5.6.5-1 in Abhängigkeit der mittleren Außenlufttem-

peratur θe. (Beispiel: Für ein Wohnhaus in Luftfeuchteklasse 3 ergibt sich bei θe =8°C ein Δp von 486 Pa.)

Fall 2) - bekannte Feuchtezufuhr und konstante LuftwechselrateDie Berechnung des Wasserdampfpartialdruckgefälles Δp erfolgt bei raumseitiger be-kannter Feuchtezufuhr aus der angenommenen Luftwechselrate n, der Feuchtebelas-tung G und dem Gebäudevolumen V nach Gl. 5.6.3-1.

ΔpG

n VR TD=

⋅⋅ ⋅

(5.6.3-1)

Darin sind:G � Feuchtebelastung des Innenraumes [kg/h]n � Luftwechselrate [h-1]V � Gebäudevolumen [m3]RD � spezifische Gaskonstante für Wasserdampf [J/(kgK)]T � thermodynamische Temperatur [K]


5

Fall 3) - bekannte Feuchtezufuhr und variable LuftwechselrateDie Berechnung des Wasserdampfpartialdruckgefälles Δp erfolgt sinngemäß wie in Fall 2) nach Gl. 5.6.3-1 nur unter Ansatz einer mit monatlich veränderlichen Luftwechselra-te n, die nach folgendem Ansatz Gl. 5.6.3-2 bestimmt wird. Hiermit soll der Erfahrung Rechnung getragen werden, dass bei kälteren Temperaturen Gebäude weniger belüftet werden.

n e= + ⋅0 2 0 04, , θ

(5.6.3-2)

5.6.4 Raumseitige Oberfl ächentemperatur zur Vermeidung kriti-scher Oberfl ächenfeuchte

Die raumseitige Bauteiloberflächentemperatur liegt in der Regel (abgesehen bei Bau-teiltemperierungen) unterhalb der Raumlufttemperatur, so dass sich eine relative Luftfeuchte an der Bauteiloberfläche einstellt, die über der relativen Raumluftfeuchte liegt. Im Hinblick auf die Schimmelpilzbildung an Bauteiloberflächen ist daher die Ab-senkung der raumseitigen Bauteiloberflächentemperatur auf ein in Abhängigkeit der Raumluftfeuchte bestimmtes Maß zu begrenzen, da die Wachstumsvoraussetzung für die meisten bekannten Schimmelpilze bei einer relativen Feuchte an der Bauteilober-fläche von 80% liegt. Wesentliche Einflussfaktoren sind die Temperatur, die relative Feuchte und ein geeigneter Nährboden, die über einen bestimmten Zeitraum an der Bauteiloberfläche vorhanden sein müssen. Nach DIN EN ISO 13788 [89] wird daher die raumseitige Bauteiloberflächentemperatur zur Vermeidung einer kritischer Ober-flächenfeuchte unter Berücksichtigung der Feuchtebelastung des betrachteten Raumes und der äußeren Klimarandbedingungen bestimmt. Die Struktur des Nachweisverfahrens bei schwerer bzw. leichter Bauweise werden nachfolgend schrittweise beschrieben und in Bild 5.6.4-1 bzw. Bild 5.6.4-2 zusammen-gefasst dargestellt.

5.101

5

Bild 5.6.4-1 Struktur des Nachweisverfahrens bei schwerer Bauweise


5

Struktur des Nachweisverfahren bei schwerer BauweiseZusammenstellung der außenseitigen klimatischen RandbedingungenAls Eingangswerte für die Berechnung sind die außenseitigen klimatischen Randbedin-gungen - Lufttemperatur θe und relative Luftfeuchtigkeit φe - für den Standort des Ge-bäudes gemäß Abschnitt 5.6.2 festzulegen. Für Bauteile, die an die Außenluft grenzen, sind die monatlichen Mittelwerte der Außentemperatur und der relativen Luftfeuchte der Außenluft zu ermitteln. Für Bauteile, die ans Erdreich grenzen, sind die Jahreswer-te der Außentemperatur bei einer festgelegten relativen Luftfeuchte der Außenluft von φe =95% zu bestimmen.

Berechnung des außenseitigen Wasserdampfpartialdruckes peDie Berechnung des monatlichen außenseitigen Wasserdampfpartialdruckes pe erfolgt gemäß Gl. 5.6.4-1. Hierbei ist der monatliche Wasserdampfsättigungsdruck psat der Außenluft entsprechend der empirischen Gleichung Gl. 5.6.4-2 bzw. alternativ nach Tab. 5.2.3-1 anzusetzen.

p pe e sat e= ⋅φ θ( ) (5.6.4-1)

pgilt für C

sat ee

e

e

θθ

θθ

( ) =⋅ ≥ °

⋅

⋅+610 5 0

610 5

17 269237 3

21

, ln

, ln

,,

,8875265 5 0

⋅+ < °

⎧

⎨⎪⎪

⎩⎪⎪

θθ θ

e

e gilt für Ce,

(5.6.4-2)

Bestimmung des raumseitigen Wasserdampfpartialdruckes piHierfür sind zunächst die raumseitigen klimatischen Randbedingungen - Raumluft-temperatur θi und die relative Luftfeuchtigkeit φi - gemäß Abschnitt 5.6.3 festzulegen. Die Bestimmung des monatlichen raumseitigen Wasserdampfpartialdruck pi erfolgt entsprechend konditionierter bzw. nutzungsbedingter Randbedingungen.

a) Konditionierte RandbedingungenUnter Zugrundelegung einer konstanten Raumluftfeuchtigkeit (φi=konstant) durch z.B. Klimatisierung des Gebäudes wird der Wasserdampfpartialdruck pi gemäß Gl. 5.6.4-3 ermittelt. Zur Schaffung eines Sicherheitsspielraums wird jedoch die relative Luftfeuchtigkeit um 0,05 erhöht angenommen. Der Wasserdampfsättigungsdruck der Raumluft psat(θi) wird nach der empirischen Gleichung Gl. 5.6.4-2 bzw. alternativ nach Tab. 5.2.3-1 bestimmt.

p pi i sat i= + ⋅( , ) ( )φ θ0 05 (5.6.4-3)

b) Nutzungsbedingte RandbedingungenUnter nutzungsbedingten Randbedingungen wird der monatliche raumseitige Wasser-dampfpartialdruck pi gemäß Gl. 5.6.4-4 bestimmt. Hierbei ist das Wasserdampfpartial-druckgefälle Δp entsprechend der Fälle 1) bis 3) nach Abschnitt 5.6.3 und mit einem Sicherheitsbeiwert von 10% zu beaufschlagen. Der Wasserdampfpartialdruck pe wird

5.103

5

gemäß nach Gl. 5.6.4-1 ermittelt.

p p pi e= ⋅ +1 1, Δ (5.6.4-4)

Berechnung der monatlichen niedrigsten zulässigen Innenoberflächentemperatur θsi,minDie monatliche niedrigste zulässige raumseitige Oberflächentemperatur θsi,min(psat) wird nach Gl. 5.6.4-5 ermittelt. Hierbei ist der kritische Wasserdampfsättigungsdruck psat der raumseitigen Oberfläche nach Gl. 5.6.4-6 zu bestimmen.

θsi

sat

sat

p

pgil

,min

, ln,

, ln,

=

⋅ ⎛⎝⎜

⎞⎠⎟

− ⎛⎝⎜

⎞⎠⎟

237 3610 5

17 269610 5

tt für p Pa

p

p

sat

sat

sat

≥

⋅ ⎛⎝⎜

⎞⎠⎟

−

610 5

265 5610 5

21 875610 5

,

, ln,

, ln,

⎛⎛⎝⎜

⎞⎠⎟

<

⎧

⎨

⎪⎪⎪⎪⎪

⎩

⎪⎪⎪⎪⎪

gilt für p Pasat 610 5,

(5.6.4-5)

Der kritische Wasserdampfsättigungsdruck psat der raumseitigen Oberfläche nach Gl. 5.6.4-6 wird in der Regel mit dem 80%-Luftfeuchtigkeits-Kriterium (φsi ≤ 80%) ermit-telt, um den Schimmelpilzbefall an der Bauteilinnenoberfläche vorzubeugen. Falls er-forderlich können auch andere Kriterien, z.B. (φsi ≤ 60%) zur Vermeidung von Korro-sion angewendet werden.

pp

sat sii( ),

θ =0 8

(5.6.4-6)

Berechnung des monatlichen Mindest-Temperaturfaktors fRsi,minDie Berechnung des monatlichen Mindest-Temperaturfaktors fRsi,min erfolgt nach Gl. 5.6.4-7 mit der niedrigsten Oberflächentemperatur θsi,min nach Gl. 5.6.4-5.

fRsisi e

i e,min

,min=−

−θ θ

θ θ (5.6.4-7)

Zur Beurteilung der raumseitigen Bauteiloberflächentemperatur zur Vermeidung kri-tischen Oberflächenfeuchte eines Bauteiles wird aus allen monatlich ermittelten Min-dest-Temperaturfaktoren fRsi,min der Monat mit dem maximalsten Wert nach Gl. 5.6.4-7 herangezogen, so dass Gl. 5.6.4-8 gilt:

f f Jan Feb Mar Apr DezRsi Rsi,max ,minmax ( , , , ,..., )=

(5.6.4-8)

Das Bauteil ist dann so zu bemessen, dass der tatsächliche fRsi-Wert der Bauteilkonst-ruktion (Bemessungstemperaturfaktor) den fRsi,max-Wert im Wandbereich und an un-günstigsten Stellen im Bereich von Wärmebrücken überschritten wird. Nach Gl. 5.6.4-9 muss gelten:


5

f fRsi Rsi> ,max

(5.6.4-9)

Für homogene ebene Bauteile (eindimensionale Fälle, z.B. für die Bewertung des Re-gelaufbaus einer Außenwand) wird der Temperaturfaktor fRsi-Wert gemäß Gl. (5.6.4-10) bestimmt. Hierbei ist der Wärmeübergangswiderstand Rsi gemäß DIN 4108-3 [16] anzusetzen (siehe Tabelle 2.2.8-3).

fU R

URsi D

si,1

1

1= −−

−

(5.6.4-10)

Die rechnerische Ermittlung des Temperaturfaktors von zwei- bzw. dreidimensionalen Wärmebrücken kann nach DIN EN ISO 10211-1 [86] und zusätzlich für linienförmige Wärmebrücken nach DIN EN ISO 10211-2 [87] erfolgen (siehe hierzu Abschnitt 2.5.2). Für die Berechnung selber werden in der Regel hierfür geeignete EDV-Programme eingesetzt, die entweder auf der Finite-Differenzen-Methode (FD-Methode) oder der Finite-Elemente-Methode (FE-Methode) beruhen.

Bei mehrdimensionalem Wärmestrom kann der Temperaturfaktor nach DIN EN ISO 10211-2 gemäß Gl. 5.6.4-11 bestimmt werden.

f

f f f f

Rsi D

Rsi Dx Rsi Dy Rsi Dz Rsi D

,

, , , ,

3

2 2 2 1

11 1 1 2

=+ + +

(5.6.4-11)

Darin sind:fRsi,2Dx � Minimalster Temperaturfaktor der linienförmigen Wärmebrücke längs der x-AchsefRsi,2Dy � Minimalster Temperaturfaktor der linienförmigen Wärmebrücke längs der y-AchsefRsi,2Dz � Minimalster Temperaturfaktor der linienförmigen Wärmebrücke längs der z-AchsefRsi,1D � Arithmetischer Mittelwert der Temperaturfaktoren der wärmetechnisch homogenen Teile neben der linienförmigen Wärmebrücke

Struktur des Nachweisverfahren für Fenster und bei leichter BauweiseDie Struktur des Nachweisverfahrens für Fenster und bei leichter Bauweise wird nach-folgend schrittweise beschrieben und in Bild 5.6.4-2 zusammengefasst dargestellt.

Zusammenstellung der außenseitigen klimatischen RandbedingungenBei leichten Bauteilen, die weniger als einen Tag benötigen, um auf Temperaturschwan-kungen zu reagieren (hier sind insbesondere Fenster und Türen angesprochen), wird ein jährlicher Ansatz gewählt, d.h. es ist als Eingangswert für die Berechnung der jähr-liche Mittelwert der Außenlufttemperatur θe für den Standort des Gebäudes gemäß Abschnitt 5.6.2 festzulegen. Als außenseitige relative Luftfeuchtigkeit wird φe =95% angenommen.

5.105

5

Berechnung des außenseitigen Wasserdampfpartialdruckes peDie Berechnung des außenseitigen Wasserdampfpartialdruckes pe erfolgt gemäß Gl. 5.6.4-12. Hierbei ist der monatliche Wasserdampfsättigungsdruck psat der Außenluft entsprechend der empirischen Gleichung Gl. 5.6.4-2 bzw. alternativ nach Tab. 5.2.3-1 anzusetzen.

p pe sat e= ⋅0 95, ( )θ

(5.6.4-12)

Bestimmung des raumseitigen Wasserdampfpartialdruckes piDer raumseitige Wasserdampfpartialdruck pi wird nach Gl. 5.6.4-13 ermittelt. Die Be-rechnung des Wasserdampfpartialdruckgefälles Δp erfolgt gemäß Abschnitt 5.6.3.

p p pi e= ⋅ +1 1, Δ (5.6.4-13)

Berechnung der monatlichen niedrigsten zulässigen Innenoberflächentemperatur θsi,minDie jährliche niedrigste zulässige raumseitige Oberflächentemperatur θsi,min(psat) wird nach Gl. 5.6.4-5 ermittelt. Hierbei ist der kritische Wasserdampfsättigungsdruck psat der raumseitigen Bauteiloberfläche mit 100%-Luftfeuchtigkeits-Kriterium (φsi =100%) nach Gl. (5.6.4-14) zu ermitteln.

pp

sat sii( )

,θ =

1 0 (5.6.6-14)

Berechnung des jährlichen Mindest-Temperaturfaktors fRsi,minDie Berechnung des Mindest-Temperaturfaktors fRsi,min erfolgt nach Gl. 5.6.4-7 mit der niedrigsten Oberflächentemperatur θsi,min(psat) nach Gl. 5.6.4-5 mit einer ange-nommenen raumseitigen Lufttemperatur θi und dem jährlichen Mittelwert der Außen-lufttemperatur θe. Zur Beurteilung der raumseitigen Bauteiloberflächentemperatur zur Vermeidung kritischen Oberflächenfeuchte eines Bauteiles wird aus allen jährlich ermittelten Mindest-Temperaturfaktoren fRsi,min nach Gl. 5.6.4-7 der maximalste Wert herangezogen, so dass Gl. 5.6.4-15 gilt:

f f z B Jahr JahrRsi Rsi,max ,minmax ( . . ,..., )= 1996 2006

(5.6.4-15)

Das Bauteil ist so zu bemessen, dass der tatsächliche fRsi-Wert der Bauteilkon-struktion (Bemessungstemperaturfaktor) den fRsi,max-Wert an den ungünstigs-ten Stellen im Bereich von Wärmebrücken überschreitet. Hierbei ist der Bemes-sungstemperaturfaktor, insbesondere bei Fensterrahmen infolge der komplexen Form und Vielfalt der für Fensterrahmen verwendeten Stoffe und der Wechsel-wirkungen zwischen dem Glas, dem Fensterrahmen und der Wand, in der sich das Fenster befindet, durch mehrdimensionale Berechnungsverfahren zu ermitteln.


5

Bild 5.6.4-2 Struktur des Nachweisverfahrens bei leichter Bauweise

5.107

5

5.6.5 Berechnungsbeispiele zur kritischen Oberfl ächenfeuchte nach DIN EN ISO 13788

Berechnungsbeispiel 1: Berechnung des Temperaturfaktors der raumseitigen Oberfl äche unter Verwendung von raumseitigen Luftfeuchte-klassen nach Abschnitt 5.6.3Als ein einfaches Berechnungsbeispiel wird für ein nicht klimatisiertes Wohngebäude mit geringer Feuchtebelastung (Luftfeuchteklasse 3 nach Tabelle 5.6.3-1) der Bemes-sungs-Temperaturfaktor für ein Bauteil bei schwerer Bauweise bestimmt. Hierdurch lässt sich der erforderliche Wärmeschutz des Bauteil im Wandbereich und an der un-günstigsten Stelle im Bereich von Wärmebrücken ableiten. Die Klimate der Außen-lufttemperatur sind repräsentativ für den Ort des Gebäudes. Die Berechnungsschritte werden in Tabelle 5.6.5-1 dargestellt.

Tabelle 5.6.5-1 Tabellenblatt zum Beispiel 1

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Monatθe[°C]

φe[%]

pSe[Pa]

pe[Pa]

Δp[Pa]

pi [Pa]

psat (θsi)[Pa]

θsi,min [°C]

θi[°C]

fRsi,min[-]

1 Januar 2,8 0,92 747 687 697 1453 1817 16,0 20 0,767

2 Februar 2,8 0,88 747 657 697 1423 1779 15,7 20 0,748

3 März 4,5 0,85 842 716 628 1406 1758 15,5 20 0,708

4 April 6,7 0,80 981 785 539 1377 1722 15,2 20 0,636

5 Mai 9,8 0,78 1211 945 413 1399 1749 15,4 20 0,549

6 Juni 12,6 0,80 1458 1167 300 1496 1870 16,5 20 0,520

7 Juli 14,0 0,82 1598 1310 243 1577 1972 17,3 20 0,547

8 August 13,7 0,84 1567 1316 255 1597 1996 17,5 20 0,600

9 September 11,5 0,87 1356 1180 344 1559 1948 17,1 20 0,658

10 Oktober 9,0 0,89 1147 1021 446 1511 1889 16,6 20 0,692

11 November 5,0 0,91 872 793 608 1462 1827 16,1 20 0,739

12 Dezember 3,5 0,92 785 722 668 1457 1821 16,0 20 0,760

13

Auswertung : Der kritische Monat ist der Januar. Das Bauteil ist so zu bemessen, dass max fRsi,min = 0,767 immer überschritten wird, d.h. fRsi > max fRsi,min


5

Berechnungsbeispiel 2: Berechnung des Temperaturfaktors der raumseitigen Oberfl äche unter Ansetzung einer bekannten Feuchtezufuhr G und konstanter Luftwechselrate nach Abschnitt 5.6.3Im folgenden Berechnungsbeispiel wird ein nicht klimatisiertes Gebäude (Gebäudevo-lumen V=250 m3) betrachtet, dessen Feuchtebelastung G=0,4 kg/h bekannt ist und bei dem die Luftwechselrate mit n=0,5 h-1 als konstant angenommen wird. Die Klimate der Außenlufttemperatur sind repräsentativ für den Ort des Gebäudes. Die Berech-nungsschritte werden in Tabelle 5.6.5-2 dargestellt.


1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Monatθe[°C]

φe[%]

pe[Pa]

n[h-1]

Δp[Pa]

pi [Pa]

psat (θsi)[Pa]

θsi,min [°C]

θi[°C]

fRsi,min[-]

1 Januar 2,8 0,92 687 0,5 433 1120 1400 12,0 20 0,534

2 Februar 2,8 0,88 657 0,5 433 1090 1363 11,6 20 0,510

3 März 4,5 0,85 716 0,5 433 1149 1436 12,4 20 0,507

4 April 6,7 0,80 785 0,5 433 1218 1522 13,3 20 0,493

5 Mai 9,8 0,78 945 0,5 433 1378 1722 15,2 20 0,526

6 Juni 12,6 0,80 1167 0,5 433 1600 2000 17,5 20 0,663

7 Juli 14,0 0,82 1310 0,5 433 1743 2179 18,9 20 0,813

8 August 13,7 0,84 1316 0,5 433 1749 2187 18,9 20 0,830

9 September 11,5 0,87 1180 0,5 433 1613 2016 17,6 20 0,722

10 Oktober 9,0 0,89 1021 0,5 433 1454 1818 16,0 20 0,637

11 November 5,0 0,91 793 0,5 433 1227 1533 13,4 20 0,558

12 Dezember 3,5 0,92 722 0,5 433 1155 1444 12,4 20 0,542

13

Auswertung : Der kritische Monat ist der August. Das Bauteil ist so zu bemessen, dass max fRsi,min = 0,830 immer überschritten wird, d.h. fRsi > max fRsi,min

Berechnungsbeispiel 3: Berechnung des Temperaturfaktors der raumseitigen Oberfl äche unter Ansetzung einer bekannten Feuchtezufuhr G und veränderlicher Luftwechselrate nach Abschnitt 5.6.3Im folgenden Berechnungsbeispiel wird ein nicht klimatisiertes Gebäude (Gebäude-volumen V=250 m3) betrachtet, dessen Feuchtebelastung G=0,4 kg/h bekannt ist und die Luftwechselrate n nach Gl. 5.6.3-2 in Abhängigkeit der Außenlufttemperatur θe berechnet wird. Die Klimate der Außenlufttemperatur sind repräsentativ für den Ort des Gebäudes. Die Berechnungsschritte werden in Tabelle 5.6.5-3 dargestellt.

5.109

5


1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Monatθe[°C]

φe[%]

pe[Pa]

n[h-1]

Δp[Pa]

pi [Pa]

psat (θsi)[Pa]

θsi,min [°C]

θi[°C]

fRsi,min[-]

1 Januar 2,8 0,92 687 0,31 694 1381 1726 15,2 20 0,721

2 Februar 2,8 0,88 657 0,31 694 1351 1689 14,9 20 0,701

3 März 4,5 0,85 716 0,38 570 1286 1607 14,1 20 0,619

4 April 6,7 0,80 785 0,47 463 1248 1559 13,6 20 0,521

5 Mai 9,8 0,78 945 0,59 366 1310 1638 14,4 20 0,449

6 Juni 12,6 0,80 1167 0,70 308 1474 1843 16,2 20 0,489

7 Juli 14,0 0,82 1310 0,76 285 1595 1994 17,5 20 0,577

8 August 13,7 0,84 1316 0,75 290 1606 2007 17,6 20 0,614

9 September 11,5 0,87 1180 0,66 328 1508 1885 16,6 20 0,597

10 Oktober 9,0 0,89 1021 0,56 387 1408 1760 15,5 20 0,591

11 November 5,0 0,91 793 0,40 541 1335 1669 14,7 20 0,645

12 Dezember 3,5 0,92 722 0,34 637 1359 1699 14,9 20 0,694

13Auswertung : Der kritische Monat ist der Januar. Das Bauteil ist so zu bemessen, dass max fRsi,min = 0,721 immer überschritten wird, d.h. fRsi > max fRsi,min

5.6.6 Tauwasserbildung im Bauteilinnern

Das Berechnungsverfahren nach DIN EN ISO 13788 [89] basiert auf der Ermittlung einer jährlichen Feuchtebilanz zur Berechnung der Höchstmenge an angesammelter Feuchte infolge Tauwasserbildung im Bauteilinneren und baut auf der Berechnungs-methode nach dem Glaser-Verfahren nach DIN 4108-3 [16] auf (siehe Abschnitt 5.5). Es können sich jedoch im Vergleich zum Nachweisverfahren nach DIN 4108-3 durch die monatlich wechselnden anzusetzenden klimatischen Randbedingungen (Tem-peratur und relative Feuchte) sowohl Kondensations- als auch Verdunstungszonen in verschiedenen Ebenen des Bauteils gleichzeitig bilden, was hierbei berücksichtigt wird. Eine Beurteilung des Bauteils hinsichtlich einer zulässigen bzw. unzulässigen Tauwassermenge ist jedoch nicht vorgesehen. Das Bauteil wird nur hinsichtlich einer vollständigen Austrocknung des Querschnitts beurteilt. Dieses Berechnungsverfahren weist - bedingt durch die angenommenen Vereinfachungen (siehe Abschnitt 5.5.2) - die gleichen Ungenauigkeiten wie das Nachweisverfahren nach DIN 4108-3 hinsichtlich der Beurteilung der Ergebnisse auf.

Struktur des BerechnungsverfahrensDie jährliche Feuchtebilanzrechnung - beginnend mit dem ersten Monat, in dem Tau-wasserbildung auftritt (� Anfangsmonat) - erfolgt mit den klimatischen Randbedin-


5

gungen nach Schritt 1. Es wird für diesen Anfangsmonat entsprechend dem Glaser-Verfahren (siehe Abschnitt 5.5.5) ein Diffusionsdiagramm erstellt (siehe Schritt 2) und die ausfallende Tauwassermenge mc im Bauteil anhand der ein- und ausdiffundieren-den Feuchtemengen bestimmt (siehe Schritt 3). Für die darauffolgenden Monate wird dieser Prozess wiederholt und aus den Tauwassermengen mc an jedem Monatsende ein akkumulierter Wert Ma ermittelt (siehe Schritt 4). Wenn sich im Jahresverlauf die klimatischen Randbedingungen derart ändern, dass kein weiteres Tauwasser anfällt beginnt der Austrocknungsvorgang. Der Nachweis ist erbracht, sobald am Ende eines Monats das ausgefallene Tauwasser wieder komplett verdunstet ist.

Ermittlung des AnfangsmonatsAls Ausgangssituation wird für das Bauteil eine Diffusionsberechnung für einen belie-bigen Monat mj (Probemonat) gemäß Schritt 1, 2 und 3 durchgeführt und festgestellt, ob Tauwasser ausfällt. Der Anfangsmonat ist dann folgendermaßen zu bestimmen:

Fall a) In Monat mj fällt Tauwasser ausWird für den Probemonat mj (z.B. April) eine Tauwasserbildung ermittelt, so ist die Berechnung für das Bauteil mit den vorangegangenen Monaten mj-(1...n) (im Beispiel März, Februar, Januar...) wiederholt durchzuführen, bis der erste Monat (z.B. Dezem-ber) ohne Tauwasserbildung ermittelt werden kann. Der Anfangsmonat ist dann der darauf folgende Monat (Januar) und entspricht somit dem ersten Monat mit auftreten-der Tauwasserbildung. Wird jedoch kein Monat ohne Tauwasserbildung gefunden, so dass für das Bauteil eine Tauwasserbildung für alle zwölf Monate ermittelt wird, ist der Anfangsmonat beliebig zu wählen.

Fall b) In Monat mj fällt kein Tauwasser ausWird für den Probemonat mj (z.B. April) keine Tauwasserbildung ermittelt, so ist die Diffusionsberechnung für das Bauteil mit den darauf folgenden Monaten mj+(1...n) (im Beispiel Mai, Juni, Juli...) wiederholt durchzuführe, bis der erste Monat (z.B. August) mit Tauwasserbildung gefunden wird. Dieser entspricht dann dem Anfangsmonat (Au-gust). Wird jedoch kein Monat mit Tauwasserbildung gefunden, so wird das Bauteil als frei von Tauwasser bezeichnet.

1. Schritt - Zusammenstellung der klimatischen RandbedingungenAls Eingangswerte für die Berechnung werden die monatlichen klimatischen Rand-bedingungen zusammengestellt. Die außenseitigen Randbedingungen (Temperatur und relative Feuchte), die für den Standort des Gebäudes repräsentativ sein sollen, sind nach Abschnitt 5.6.2 festzulegen. Die raumseitigen Randbedingungen, die der zu erwartenden Gebäudenutzung entsprechen sollen, sind nach Abschnitt 5.6.3 zu be-stimmen. Bei Räumen mit konditionierter Innenraumluft (relative Luftfeuchtigkeit φi=konstant) z.B. durch Klimatisierung des Raumes, ist der Wasserdampfpartialdruck pi,M nach Gl. 5.6.6-1 zu ermitteln. Bei nicht konditionierter Innenraumluft wird der Wasserdampfpartialdruck pi,M nach Gl. 5.6.6-2 bestimmt, wobei das Wasserdampfpar-tialdruckgefälle Δpi,M nutzungsbezogen nach Abschnitt 5.6.3 zu bestimmen ist.

p pi M i M sat i M, , ,( , )= + ⋅ ( )φ θ0 05 (5.6.6-1)

5.111

5

Anhand der Temperaturen (θe,M) wird der Sättigungsdampfdruck auf der Außenseite nach Gl. 5.2.3-1 bzw. Gl. 5.2.3-2 berechnet oder aus Tab. 5.2.3-1 abgelesen. Mit der relativen Luftfeuchte (φe,M) lässt sich daraus den außenseitigen Wasserdampfpartial-drücke pe,M bestimmen. Alle Werte werden im oberen Teil von Bild 5.6.6-1 zusammen-gefasst niedergelegt.

p p pi M e M i M, , ,,= + ⋅1 1 Δ (5.6.6-2)

2. Schritt - Erstellung der Diff usionsdiagramme Für das Bauteil wird eine Diffusionsberechnung für den Anfangsmonat nach dem Glaser-Verfahren (siehe Abschnitt 5.5.5) durchgeführt und festgestellt, ob Tauwasser ausfällt.

Berechnung der WasserdampfsättigungsdrückeDas Bauteil wird in Teilschichten unterteilt, wobei Bauteile mit hohem Wärmedurch-lasswiderstand (z.B. Wärmedämmstoffe) in Bauteilschichten mit einem Wärmedurch-lasswiderstand von maximal 0,25 m2·K/W unterteilt werden sollen.Anmerkung: Dies führt zu einem zeichnerischen Aufwand, welcher insbesondere bei Wärmedämmstoffen wie z.B. Mineralwolle mit μ=1, einiges Geschick dabei erfordert, die wasserdampfdiffusionsäquivalenten Luftschichtdicken sd der Bauteilschichten gra-phisch darstellen zu können.Die Teilschichten werden von Außen nach Innen einschließlich der thermischen Grenz-schichten sowie der zugehörigen Kenngrößen (dies sind: die Schichtdicke d, die Wär-meleitfähigkeit λ und die Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl μ) im Tabellenblatt im unteren Teil von Bild 5.5.5-2 in den Spalten � bis � eingetragen. Für dampfdichte Materialien mit großem μ-Wert ist μ=100 000 anzunehmen.Für die Bauteilschichten wird der Wärmedurchlasswiderstand R bestimmt. Die Wär-meübergangswiderstände für die thermischen Grenzschichten werden nach Tabelle 5.6.6-1 angesetzt. In Spalte � werden die wasserdampfdiffusionsäquivalenten Luft-schichtdicken sd eingetragen (siehe Abschnitt 5.2.16). Nachfolgend werden die in den Schichten auftretenden Temperaturdifferenzen Δθ berechnet und in Spalte � notiert. Abschließend werden die Schichtgrenztemperaturen θ (Spalte �) und der von den Temperaturen abhängige Wasserdampfsättigungsdruck psat (Spalte �) (nach Tabelle 5.2.3-1 bzw. Gl. 5.2.3-1 und Gl. 5.2.3-2) für alle Schichten ermittelt.

Tabelle 5.6.6-1 Wärmedurchlasswiderstände an den Oberfl ächen von Bauteilen

1 2

1 Oberfl ächeWärmedurchlasswiderstand Rsi , Rse

[m2K/W]

2Raumseitig

an Verglasung und Rahmen 0,13

3 alle anderen Oberfl ächen 0,25

4 Außenseitig 0,04


5

Bild 5.6.6-1 Tabellenblatt zum Berechnungsverfahren nach DIN EN ISO 13788 [89]

5.113

5

Darstellung des pS-VerlaufesDie berechneten Wasserdampfsättigungsdrücke des gewählten Monats werden gra-phisch in einem Diffusionsdiagramm entsprechend dem Schritt 3 des Glaser-Verfah-rens nach Abschnitt 5.5.5 dargestellt.

Darstellung des pD-VerlaufesBei der Darstellung des tatsächlichen Wasserdampfpartialdruckverlaufes sind folgende Fälle zu unterschieden:

Fall 1) Bauteil ohne TauwasseraufallFall 2) Bauteil mit Tauwasserbildung an einer oder mehreren Bauteilebenen Fall 3) Bauteil mit Verdunstung an einer oder mehreren Bauteilebenen Fall 4) Bauteil mit Tauwasserausfall und Verdunstung an Bauteilebenen

Im Fall 1) wird der Verlauf des Wasserdampfpartialdruckes pD entsprechend dem Schritt 4 des Glaser-Verfahrens nach Abschnitt 5.5.5 erstellt. Dieser Fall ist nur möglich, wenn zum einen kein akkumuliertes Tauwasser vom Vormonat vorhanden ist und zum anderen die raum- und außenseitigen Wasserdampfpartialdrücke pi und pe geradlinig miteinander verbunden werden können, ohne die Wasserdampfsättigungsdruckkurve zu berühren. Die Neigung der Geraden entspricht einem konstantem Wasserdampfdif-fusionsstrom bzw. einer konstanten Wasserdampfstromdichte und somit einem tauwas-serfreien Bauteilquerschnitt (siehe Bild 5.6.6-2).

Bild 5.6.6-2 Bauteil ohne Tauwasserausfall

Im Fall 2) wird der Verlauf des Wasserdampfpartialdruckes pD entsprechend dem Schritt 5 des Glaser-Verfahrens nach Abschnitt 5.5.5 erstellt. Die Konstruktion der ge-radlinigen Verbindung der raum- und außenseitigen Wasserdampfpartialdrücke pi und pe- ohne die Wasserdampfsättigungsdruckkurve zu berühren - ist nicht möglich: fällt


5

Tauwasser aus. Der tatsächliche Wasserdampfpartialdruckverlauf wird dann bestimmt, indem im Diffusionsdiagramm ausgehend von pi und pe die Tangenten (Umhüllen-de) an die Kurve des Sättigungsdruckes gezeichnet werden. Die Berührungsstellen pc der Tangenten mit dem Kurvenzug des Wasserdampfsättigungsdruckes begrenzen den Ort des Tauwasserausfalls, z.B. zwischen den Bauteilschichten 2 und 3 in Bild 5.6.6-3. Dieser Fall ist nur möglich bei einem Bauteil ohne bzw. mit Tauwasserbildung im vorangegangenen Monat. D.h. es verändern sich die klimatischen Randbedingungen derart, dass im aktuellen Monat die Tauwasserbildung an Ebenen des Bauteils erstma-lig auftritt bzw. sich fortsetzt.

Bild 5.6.6-3 Tauwasserausfall in einer Bauteilebene

Bedingt durch die wechselnden monatlichen klimatischen Randbedingungen kann in einem Bauteil Tauwasser an einer Ebene, aber auch an mehreren Ebenen ausfallen, wobei sich die unterschiedlichen Ebenen in verschiedenen Monaten bilden können. In Bild 5.6.6-4 wird ein Bauteil dargestellt in dem Tauwasser an zwei Ebenen, gekenn-zeichnet durch die Berührungsstellen pc1 bzw. pc2 der Tangenten mit dem Kurvenzug des Wasserdampfsättigungsdruckes, ausfällt. Der Tauwasserausfall ist gesondert für beide Ebenen nach Schritt 3 zu betrachten.

5.115

5Bild 5.6.6-4 Tauwasserausfall in zwei Bauteilebenen

Im Fall 3) liegen klimatische Randbedingungen derart vor, dass das im Bauteil ak-kumulierte Tauwasser wieder verdunsten kann. Die Konstruktion des Wasserdampf-partialdruckverlaufes ist zunächst entsprechend Fall 1) möglich. D.h. die raum- und außenseitigen Wasserdampfpartialdrücke pi und pe können geradlinig miteinander verbunden werden, ohne die Wasserdampfsättigungsdruckkurve zu berühren. Jedoch ist in diesem Fall an den Ebenen mit vorangegangenem Tauwasserausfall eine rela-tive Luftfeuchtigkeit von φ=100% anzunehmen, so dass an diesen Grenzflächen mit Verdunstung der Wasserdampfpartialdruck gleich dem Wasserdampfsättigungsdruck anzunehmen ist. Der Verlauf des Wasserdampfpartialdruckes pD wird daher in der Art bestimmt, dass Verbindungsgeraden zwischen dem raumseitigen Wasserdampfpartial-druck pi und dem Wasserdampfsättigungsdruck an Ebenen mit Verdunstung sowie dem außenseitigen Wasserdampfpartialdruck pe erstellt werden (siehe Bild 5.6.6-5 bzw. Bild 5.6.6-6). Hierbei darf die Wasserdampfpartialdruckkurve an keiner weiteren Ebene die Wasserdampfsättigungsdruckkurve berühren, ansonsten ist nach Fall 4) zu verfahren. Dieser Fall ist nur möglich bei einem Bauteil mit vorangegangener Tauwasserbildung bzw. bei fortgesetzter monatlicher Verdunstung.


5

Bild 5.6.6-5 Verdunstung in einer Bauteilebene

Bild 5.6.6-6 Verdunstung in zwei Bauteilebenen

Im Fall 4) ist ebenfalls an den Grenzflächen mit Verdunstung der Wasserdampfpar-tialdruck gleich dem Wasserdampfsättigungsdruck anzunehmen (siehe Bild 5.6.6-7). Aus dieser Bedingung resultierend zeigt sich nun jedoch, dass die Wasserdampfparti-aldruckkurve pD (Verbindungsgeraden zwischen dem raumseitigen Wasserdampfpar-

5.117

5

tialdruck pi mit dem Wasserdampfsättigungsdruck an Ebenen mit Verdunstung peV und dem außenseitigen Wasserdampfpartialdruck pe) die Kurve des Wasserdampfsätti-gungsdruckes an einer weiteren Ebene berührt bzw. übersteigen würde. In diesem Fall sind an die Ebene pc1 Tangenten an die Sättigungsdampfdruckkurve zu konstruieren (Bild 5.6.6-7). Somit bilden sich in diesem Fall Tau- und Verdunstungsebenen gleich-zeitig. Dieser Fall ist nur möglich bei einem Bauteil mit vorangegangener Tauwasserbil-dung bzw. bei fortgesetzter monatlicher Verdunstung.

Bild 5.6.6-7 Gleichzeitige Tauwasserbildung und Verdunstung in unterschiedlichen Bauteile-benen

3. Schritt - Berechnung der Tauwasser- und VerdunstungsmengenDie ausfallende Tauwasser- bzw. Verdunstungsmenge im Bauteil an einer oder mehre-ren Ebenen wird anhand des Diffusionsdiagrammes bestimmt (siehe Tabelle 5.6.6-2). Es werden folgende geometrische Fälle der Tauwasserbildung und der Verdunstung an einer oder mehreren Grenzflächen unterschieden:

Fall a) - ohne Tauwasserausfall Dieser Fall kennzeichnet den unbehinderten Wasserdampf-Diffusionsstrom durch das Bauteil (siehe Zeile 2 der Tabelle 5.6.6-2). Die Wasserdampfmenge, die in den Stunden tM eines Monats hindurchdiffundiert, kann nach Gl. 5.6.6-3 ermittelt werden.

m tp psMi e

d T= ⋅ ⋅ −

′⎛

⎝⎜⎜

⎞

⎠⎟⎟0 00072,

, (5.6.6-3)


5

Fall b) - Tauwasserausfall bzw. Verdunstung in einer EbeneDieser Fall kennzeichnet den Tauwasserausfall bzw. Verdunstung zwischen zwei Bau-teilschichten, z.B. zwischen den Bauteilschichten 2 und 3 in Zeile 3 der Tabelle 5.6.6-2. Die in den Stunden tM eines Monats ausfallende Tauwasser- bzw. Verdunstungsmenge mc wird nach Gl. 5.6.6-4 ermittelt. Ein positiven Ergebnis der Gleichung kennzeichnet Tauwasserbildung, ein negatives Ergebnis Verdunstung.

m tp p

s sp p

sc Mi c

d T d c

c e

d c= ⋅ ⋅ −

′ − ′− −

′⎛

⎝⎜⎜

⎞

⎠⎟⎟0 00072,

, , , (5.6.6-4)

Fall c) - Tauwasserausfall bzw. Verdunstung in zwei EbenenDie Tauwasser- bzw. Verdunstungsmenge wird für jede Ebene mit Tauwasserbildung, d.h. bei zwei Ebenen mit Tauwasserbildung z.B. zwischen den Schichten 1 und 2 sowie zwischen den Schichten 3 und 4 in Zeile 4 der Tabelle 5.6.6-2 ermittelt. Die in den Stunden tM eines Monats ausfallende Tauwasser- bzw. Verdunstungsmenge mc1 bzw. mc2 werden nach den Gl. 5.6.6-5 bzw. Gl. 5.6.6-6 ermittelt. Ein positiven Ergebnis der Gleichung kennzeichnet Tauwasserbildung, ein negatives Ergebnis Verdunstung.

m tp p

s sp p

sc Mc c

d c d c

c e

d c1

2 1

2 1

1

10 00072= ⋅ ⋅ −

′ − ′− −

′⎛

⎝⎜⎜

⎞

⎠⎟⎟,

, , , (5.6.6-5)

m tp p

s sp p

s sc Mi c

d T d c

c c

d c d c2

2

2

2 1

2 10 00072= ⋅ ⋅ −

′ − ′− −

′ − ′⎛

⎝⎜⎜,

, , , ,

⎞⎞

⎠⎟⎟

(5.6.6-6)

Fall d) - Tauwasserausfall und Verdunstung in Bauteilebenen Die Tauwassermenge wird für die Ebene mit Tauwasserbildung z.B. zwischen den Schichten 1 und 2 und die Verdunstungsmenge wird für die Ebene mit Verdunstung z.B. zwischen den Schichten 3 und 4 in Zeile 4 der Tabelle 5.6.6-2 bestimmt. Die in den Stunden tM eines Monats ausfallende Tauwassermenge mc und die Verdunstungsmen-ge meV wird nach den Gl. 5.6.6-7 bzw. Gl. 5.6.6-8 ermittelt.

m tp p

s sp p

sc MeV c

d c d c

c e

d c= ⋅ ⋅ −

′ − ′− −

′⎛

⎝⎜⎜

⎞

⎠⎟⎟0 00072 1

2 1

1

1,

, , , (5.6.6-7)

m tp p

s sp p

s seV Mi eV

d T d c

eV c

d c d c= ⋅ ⋅ −

′ − ′− −

′ − ′⎛

⎝⎜⎜0 00072

2

1

2 1,

, , , ,

⎞⎞

⎠⎟⎟

(5.6.6-8)

5.119

5

Tabelle 5.6.6-2 Diffusionsdiagramme der Fälle a bis d für Tauwasserausfall und Verdunstung

1 2 3

1 Fall Tauwasserausfall Verdunstung

2

a: B

aute

il oh

ne T

auw

asse

raus

fall

3

b: T

auw

asse

raus

fall

in e

iner

Eben

e

4

c: T

auw

asse

raus

fall

in z

wei

Ebe

nen

5

d: V

erdu

nstu

ng- u

nd

Tauw

asse

raus

fall

in e

iner

Ebe

ne


5

4. Schritt - Ergebnis der Jahresbilanzberechnung Die Tauwassermengen mc nach Schritt 3 und die akkumulierenden Tauwassermengen Ma werden berechnet und in einem Tabellenblatt zusammengestellt (siehe Bild 5.6.6-8). Wenn sich im Jahresverlauf die Temperaturen ändern, so dass kein weiteres Tauwasser anfällt, beginnt der Austrocknungsvorgang. Dieser ist an den negativen Werten für mc zu erkennen und hält an, bis das akkumulierte Tauwasser verdunstet ist. Wird für die akkumulierte Tauwassermenge Ma in einer Grenzfläche am Monatsende ein negativer Wert ermittelt, dann ist sie als null anzugeben. Folgende Kriterien werden zur Beurtei-lung des zu untersuchenden Bauteils nach DIN EN ISO 13788 [89] herangezogen:

a) Es fällt für keinen Monat an keiner Ebene des Bauteils Tauwasser aus. In diesem Fall darf angegeben werden, dass das Bauwerk frei von Tauwasserbil- dung im Bauteilinneren ist.b) Es fällt an einer oder mehreren Ebenen des Bauteils Tauwasser aus, das jedoch wieder in den wärmeren Monaten vollständig verdunsten kann. In diesem Fall ist die maximale Tauwassermenge, die an jeder Ebene auftritt, sowie der Monat, in dem der Höchstwert vorkam, anzugeben. Ferner sind gesetzliche Bestimmungen und weitere Hinweise in Produktnormen hinsichtlich der Gefahr der Verschlechterung des Zustandes von Baustoffen sowie der Verminderung der Wärmedämmung als Folge der berechneten maximalen Tauwassermenge zu be- rücksichtigen.c) Das Tauwasser, das sich an einer oder mehreren Grenzflächen gebildet hat, verdunstet unvollständig in den wärmeren Monaten. In diesem Fall ist anzugeben, dass das Bauwerk die Beurteilung nicht bestanden hat. Die Höchstmenge der Feuchte, die sich an jeder Ebene bildet, sowie die Feuchtemenge, die nach 12 Monaten an jeder Ebene verbleibt, sind anzugeben. Das Bauteil kann dann ggf. mit einem genaueren numerischen Verfahren nachgewiesen werden, so dass die Konstruktion die Anforderungen erfüllt. d) Es fällt an einer oder mehreren Ebenen des Bauteils in jedem Monat Tauwasser aus. In diesem Fall ist anzugeben, dass das Bauwerk die Beurteilung nicht bestanden hat. Das Bauteil kann dann ggf. mit einem genaueren numerischen Verfahren nachgewiesen werden, so dass die Konstruktion die Anforderungen erfüllt.

5.121

5

Bild 5.6.6-8 Tabellenblatt zur Jahresbilanzrechnung nach DIN EN ISO 13788 [89]

5.6.7 Berechnungsbeispiele zur Tauwasserbildung im Bauteilinnern

Beispiel 1 - Außenwand als zweischaliges Mauerwerk Das Berechnungsverfahren nach DIN EN ISO 13788 soll für ein Bauteil mit Tauwasser-bildung an einer Grenzfläche anhand des in Bild 5.5.6-1 dargestellten Außenwandquer-schnitt gezeigt werden. Bild 5.6.7-1 zeigt die raum- und außenseitigen Klimarandbedin-gungen für das Berechnungsbeispiel. Der Standort des Gebäudes ist die Stadt Essen. Die nutzungsbedingte Feuchtebelastung wird für ein nicht klimatisiertes Wohngebäude mit geringer Feuchtebelastung (Luftfeuchteklasse 3 nach Tabelle 5.6.3-1) angesetzt.Die Materialeigenschaften des Bauteils sind Bild 5.6.7-2 zu entnehmen. Anmerkung: Auf eine Unterteilung der Mineralfaserschicht in Schichten mit einem Wärmedurchlasswiderstand von maximal 0,25 m2·K/W wird aus Darstellungsgründen verzichtet. Die Berechnung der Tauwasser- und Verdunstungsmengen erfolgt unter den klima-tischen Randbedingungen beginnend mit dem Anfangsmonat November nach Bild 5.6.7-1. Das Diffusionsdiagramm für den Anfangsmonat zeigt Bild 5.6.7-3 bzw. eine Jahresübersicht der Diffusionsdiagramme Bild 5.6.7-4 und Bild 5.6.7-5. Die Berechnungsergebnisse der Tauwasser- und Verdunstungsmengen sowie der akku-mulierten Mengen werden in Bild 5.6.7-6 tabelliert.


5

Bild 5.6.7-1 Klimatische Randbedingungen zum Berechnungsbeispiel 1

Bild 5.6.7-2 Tabellenblatt für den Anfangsmonat November zum Berechnungsbeispiel 1

5.123

5

In Bild 5.6.7-3 wird das Diffusionsdiagramm für den Anfangsmonat November dar-gestellt. Bei geradliniger Verbindung der Wasserdampfpartialdrücke pi und pe würde zwischen den Schichten 1 und 2 die Wasserdampfpartialdruckkurve die Wasserdampf-sättigungsdruckkurve überschreiten, welches nicht möglich ist, d.h. an der Grenzfläche zwischen Luftschicht und Mauerwerk entsteht Tauwasser. Die Berechnung der Tauwas-sermenge mc erfolgt nach Gl. 5.6.6-4 für Tauwasserbildung an einer Bauteilebene. Das Berechnungsergebnis wird in Bild 5.6.7-6 tabelliert. In den darauffolgenden Monaten setzt sich die Tauwasserbildung an dieser Ebene fort (siehe Bild 5.6.7-4). Erst im Monat April beginnt das Tauwasser an der Grenzfläche zu verdunsten und trocknet im Monat Juni vollständig aus.

Bild 5.6.7-3 Diffusionsdiagramm für den Monat November zum Berechnungsbeispiel 1


5

Bild 5.6.7-4 Diffusionsdiagramme: Monate November bis April zum Berechnungsbeispiel 1

5.125

5

Bild 5.6.7-5 Diffusionsdiagramme: Monate Mai bis Oktober zum Berechnungsbeispiel 1


5

Die Zusammenstellung der Tau- und Verdunstungswassermengen mc und die akku-mulierenden Tauwassermengen Ma zeigt Tabelle 5.6.7-6. Der Austrocknungsvorgang ab Monat April ist an den negativen Werten für mc zu erkennen und hält an bis zum Monat Mai, bis das akkumulierte Tauwasser verdunstet ist. Die akkumulierte Tauwas-sermenge Ma an der Grenzfläche 1 wird ab dem Monat Juni negativ ermittelt, so dass diese als null angegeben wird.

Bild 5.6.7-6 Monatliche Tauwassermenge und Akkumulation an der Grenzfl äche 1 des Berechnungsbeispiels 1

Beispiel 2 - Monolithisches Mauerwerk Für den in Bild 5.6.7-7 dargestellten Außenwandquerschnitt soll das Berechnungsver-fahren nach DIN EN ISO 13788 [89] für ein Bauteil mit Tauwasserbildung an zwei Grenzflächen gezeigt werden. Die Tabelle 5.6.7-8 zeigt die raum- und außenseitigen Klimarandbedingungen für das Berechnungsbeispiel. Es wird die Repräsentanzstadt Fichtelberg zugrundegelegt (siehe Tabelle 5.6.6-2). Die nutzungsbedingte Feuchtebe-lastung wird für ein nicht klimatisiertes Wohngebäude mit hoher Feuchtebelastung (Luftfeuchteklasse 4 nach Tabelle 5.6.3-1) angesetzt. Die Materialeigenschaften des Bauteils sind der Tabelle 5.6.7-9 zu entnehmen. Die Berechnung der Tauwasser- und Verdunstungsmengen erfolgt unter den klimatischen Randbedingungen beginnend mit dem Anfangsmonat November nach Tabelle 5.6.7-8.

5.127

5Bild 5.6.7-7 Außenwandaufbau des Beispiels 2

� Gipsputz ohne Zuschlag � LHlz λ=0,12 W/(mK) Leichtputz λ=0,31 W/(mK)

Bild 5.6.7-1 Klimatische Randbedingungen zum Berechnungsbeispiel 5.6.7-1 Klimatische Randbedingungen zum Berechnungsbeispiel 1

Bild 5.6.7-8 Klimatische Randbedingungen zum Berechnungsbeispiel 2


5

Bild 5.6.7-9 Tabellenblatt für den Anfangsmonat November zum Berechnungsbeispiel 2

In Bild 5.6.7-10 wird das Diffusionsdiagramm für den Anfangsmonat November darge-stellt. Eine geradlinige Verbindung der Wasserdampfpartialdrücke pi und pe ohne die Wasserdampfsättigungsdruckkurve zu berühren bzw. zu überschreiten, ist nicht mög-lich, d.h. an der Grenzflächen 1 zwischen den Schichten 11 und 12 (Mauerwerk-Au-ßenputz) und an der Grenzfläche 2 der Schichten 10 und 11 des Mauerwerks entsteht Tauwasser. Die Berechnung der Tauwassermengen mc1 bzw. mc2 erfolgt nach Gl. 5.6.6-5 bzw. Gl. 5.6.6-6 für Tauwasserbildung an zwei Bauteilebenen.

5.129

5

In den darauffolgenden Monaten setzt sich die Tauwasserbildung an den Grenzflächen 1 und 2 fort (siehe Bild 5.6.7-11). Erst im Monat März beginnt das Tauwasser an der Grenzfläche 2 zu verdunsten und trocknet im Monat Mai vollständig aus. Hier erfolgt die Berechnung der Tauwassermenge an der Grenzfläche 1 nach Gl. 5.6.6-7 und der Verdunstungsmenge mev an der Grenzfläche 2 nach Gl. 5.6.6-8 für den Fall Tauwas-serausfall und Verdunstung in Bauteilebenen. An der Grenzfläche 1 beginnt der Aus-trocknungsprozess im Monat Mai und ist im Juli vollendet (siehe Bild 5.6.7-12). Die Berechnung der Verdunstungsmenge erfolgt hier nach Gl. 5.6.6-4.

Bild 5.6.7-10 Diffusionsdiagramm für den Monat November zum Berechnungsbeispiel 2


5

Bild 5.6.7-11 Diffusionsdiagramme: Monate November bis April zum Berechnungsbeispiel 2

5.131

5

Bild 5.6.7-12 Diffusionsdiagramme: Monate Mai bis Oktober zum Berechnungsbeispiel 2


5

Die Zusammenstellung der Tau- und Verdunstungswassermengen mc und die akku-mulierenden Tauwassermengen Ma zeigt Bild 5.6.7-13. Der Austrocknungsvorgang an Grenzfläche 2 beginnt ab Monat März (an den negativen Werten für mc zu erkennen) und hält an bis zum Monat Mai, bis das akkumulierte Tauwasser verdunstet ist. Der Austrocknungsvorgang an Grenzfläche 1 beginnt ab Monat Mai (an den negativen Werten für mc zu erkennen) und hält an bis zum Monat Juli, bis das akkumulierte Tau-wasser verdunstet ist. Die akkumulierte Tauwassermengen Ma werden an den Grenz-fläche 1 und 2 ab dem Monat mit negativen Ergebnis als Null angegeben.

Bild 5.6.7-13 Monatliche Tauwassermengen und Akkumulation an der Grenzfl ächen 1 und 2 des Berechnungsbeispiels 2

5.133

5

5.8 Bauwerksabdichtungen nach DIN 18195

5.8.1 Einleitung

Aufgaben einer funktionsfähigen BauwerksabdichtungWasser kann im Erdreich in vielen Formen vorhanden sein. Der üblichste Fall ist hier das ständige Vorhandensein von Bodenfeuchte, den diffizilsten Fall stellt das Eintau-chen eines Gebäudes unter den Grundwasserspiegel dar. Jede Art von übermäßigem Feuchtezutritt in ein Bauwerk ist in der Regel mit unerwünschten oder schädigenden Auswirkungen verbunden. Solche schädigenden Einflüsse sind beispielsweise:

- die Durchfeuchtung von Raumumschließungsflächen verbunden mit einer Nutz- zungseinschränkung der betroffenden Räume- ein verringerter Wärmeschutz durchfeuchteter Bauteile- die Korrosion von hierfür empfindlichen Baustoffen- eine verringerte Tragfähigkeit einiger Baustoffe im feuchten Zustand- die Schädigung von Baustoffen durch Frost-Tau-Wechselbeanspruchung- die Überschwemmung des Bauwerks durch eindringendes Wasser

Abdichtungen haben daher die Aufgabe, ein Bauwerk vor den schädigenden Auswir-kungen anstehenden Wassers zu schützen. Im Zusammenhang mit der Planung und Ausführung von Bauwerksabdichtungen ist ferner zu beachten, dass diese in aller Re-gel nur mit erheblichem Aufwand gewartet oder nachgebessert werden können. Sie müssen daher über die Nutzungsdauer eines Gebäudes dauerhaft funktionsfähig blei-ben. Zur Planung von Abdichtungsmaßnahmen nicht wasserdichter Bauwerke oder Bauteile steht die Normenreihe der DIN 18195 zur Verfügung.

Umfang der NormenreiheDie Normenreihe der DIN 18195 „Bauwerksabdichtungen“, erstmals herausgegeben 1983, gilt für den abdichtungstechnischen Schutz eines Bauwerks bzw. Bauteils. In den Teilen 1 bis 10 werden sowohl die baulichen Erfordernisse, die Zuordnung der Ab-dichtungsart, die Anforderungen, Verarbeitungsvorschriften und Dimensionierung der Abdichtungsstoffe, als auch konstruktive Ausführungen (An- und Abschlüsse, Durch-dringungen, Bewegungsfugen) geregelt. Die Bauwerksabdichtungen nach dieser Norm sind in Verbindung mit den Normen der DIN 4020 „Geotechnische Untersuchungen für Bautechnische Zwecke“ [11], DIN 4095 „Dränung zum Schutz baulicher Anlagen“ [14] und DIN 4108-3 „Klimabedingter Feuchteschutz“ [16] zu bemessen. In Tabelle 5.8.1-1 werden die Teile der Norm und die entsprechenden Abschnitte dieses Buches dargestellt.


5

Tabelle 5.8.1-1 Bauwerksabdichtung nach DIN 18195 1)

1 2 3

1 Norm Titel Abschnitt

2 18195-1 [39] Grundsätze, Defi nitionen, Zuordnung der Abdichtungsarten 5.8.2

3 18195-2 [40] Stoffe 5.8.3

4 18195-3 [41] Anforderungen an den Untergrund und die Verarbeitung der Stoffe 5.8.4

5 18195-4 [42]Abdichtung gegen Bodenfeuchtigkeit (Kapillarwasser, Haftwasser) und nicht stauendes Sickerwasser an Bodenplatten und Wänden, Bemessung und Ausführung

5.8.5

6 18195-5 [43]Abdichtung gegen nicht drückendes Wasser auf Deckenfl ächen und in Nassräumen, Bemessung und Ausführung

5.8.6

7 18195-6 [44]Abdichtung gegen von außen drückendes Wasser und aufstauendes Wasser, Bemessung und Ausführung

5.8.7

8 18195-7 [45]Abdichtung gegen von außen drückendes Wasser und aufstauendes Wasser, Bemessung und Ausführung

5.8.8

9 18195-8 [46] Abdichtungen über Bewegungsfugen 5.8.9

10 18195-9 [47] Durchdringungen, Übergänge, An- und Abschlüsse 5.8.10

11 18195-10 [48] Schutzschichten- und Schutzmaßnahmen1) Zu DIN 18195-1 bis -10 sind zwei Änderungsblätter erschienen (E DIN 18195-100 [92] und E DIN 18195-101 [93]). Des Weiteren liegt mittlerweile DIN 18195, Beiblatt 1 [49] vor, welches Beispiele für die Anordnung der Abdichtungen enthält. Diesen Normenteilen ist kein eigener Abschnitt gewidmet, vielmehr werden einzelne Inhalte an geeigneter Stelle im Zusammenhang präsentiert.

Geltungsbereich der DIN 18195Die Norm gilt für die Abdichtung von nicht wasserdichten Bauwerken oder Bauteilen gegen

– Bodenfeuchte (DIN 18195-4)– nichtdrückendes Wasser (DIN 18195-5)– von außen drückendes Wasser (DIN 18195-6) und – von innen drückendes Wasser (DIN 18195-7)

mit Bitumenbahnen und -massen, Kunststoff- und Elastomer-Dichtungsbahnen, Me-tallbändern, Asphaltmastix, kunststoffmodifizierte Bitumendickbeschichtungen und den für ihren Einbau erforderlichen Werkstoffen nach DIN 18195-2. Sie gilt ferner für Abdichtungen unter intensiv begrünten Dachflächen, für das Herstellen der Abdich-tungen über Bewegungsfugen nach DIN 18195-8, für Durchdringungen, Übergänge und Abschlüsse nach DIN 18195-9 sowie für Schutzschichten und Schutzmaßnahmen nach DIN 18195-10. Um Mißverständnissen vorzubeugen werden in DIN 18195-1 Bau-teile bzw. Baubereiche benannt für die diese Norm keine Gültigkeit besitzt. Eine Zu-sammenstellung der Bauteile bzw. -bereiche mit Gültigkeit nach DIN 18195-1 und eine

5.135

5

beispielhafte Aufzählung von Bauteilen, welche nicht nach DIN 18195-1 zu behandeln sind, zeigt Tabelle 5.8.1-2.

Tabelle 5.8.1-2 Gültigkeitsbereich der DIN 18195-1 für Bauteile bzw.-bereiche

1 2

1 DIN 18195 ist gültig für DIN 18195 ist nicht gültig für

2

- Erdberührte Bauteile: - Wände (z.B. Kelleraußenwand) - Bodenplatten - Deckenplatten (z.B. Hofkellerdecken, erdüberschüttete Decken)

- Waagerechte und geneigte Flächen im Freien und im Erdreich, z.B.: - Balkone - genutzte Dachfl ächen - intensiv begrünte Dächer - Loggien, Dachterassen - Parkdecks - Hofkellerdecken - Terrassen

- Wand- und Bodenfl ächen in Nassräumen, z.B.: - Umgänge, Duschräume mit Fußbodenent- wässerung im Wohnungsbau und in öffentlichen Gebäuden - gewerbliche Küchen

- Wasserbehälter, Becken im Freien und in Gebäuden

- Wasserundurchlässige Bauteile (z.B. WU-Betonbauteile nach DAfStb-Richtlinie)

- Nicht genutzte Dachfl ächen frei bewittert, ohne feste Nutzschicht und extensiv begrünte Dächer nach DIN 18531 [55]

- Fahrbahnen öffentlicher Straßen (z.B. Fahr- bahntafeln) nach den Regeln des Bundes- ministers für Verkehr Bau- und Wohnungs- wesen (BMVBW) und Schienenwege im Zu- ständigkeitsbereich der Deutschen Bahn AG nach deren Regeln (DS 835)

- Deponien nach abfallrechtlichen Vorschriften (TA-Abfall, TA-Siedlungsabfall)

- Erdbauwerke nach straßen- und wasserbaulichen Regeln

- Bergmännisch erstellte Tunnel nach den Vorschriften des BMVBW bzw. der Deutschen Bahn AG (ZTV Tunnel, DS 853)

- Nachträgliche Abdichtung in der Bauwerkser- haltung oder Baudenkmalpfl ege nach den Merkblättern der Wissenschaftlich-Technischen Arbeitsgemeinschaft für Baudenkmalpfl ege und Bauwerkserhaltung e.V. (WTA)

5.8.2 Zuordnung der Abdichtungsart

Die Zuordnung des erforderlichen Abdichtungssystems nach DIN 18195-1 erfolgt ent-sprechend der Beanspruchung, d.h. der Erscheinungsform und Angriffsart des Wassers und der Einbausituation des Bauteils (siehe Bild 5.8.2-1).Hierfür ist eine geotechnische Untersuchung des Baugrundes, d.h. die Feststellung der Bodenart, der Geländeform und des Bemessungswasserstandes am geplanten Bauwerksstandort, unerlässlich. Dies gilt nur dann nicht, wenn grundsätzlich nach der höchsten Wasserbeanspruchung geplant wird. Die Anforderungen für die Planung, Ausführung und Auswertung einer geotechnische Bodenuntersuchung sind in DIN 4022 [12] geregelt.


5

Bild 5.8.2-1 Abdichtungsarten nach DIN 18195-1 [39]

WasserartenDie nach DIN 18195-1 definierten Wasserarten, die ein Bauwerk bzw. Bauteil bean-spruchen können, werden in Tabelle 5.8.2-2 zusammenfassend erläutert. In Bild 5.8.2-2 werden die Erscheinungsformen des Wassers im Boden dargestellt.

5.137

5

Tabelle 5.8.2-1 Erscheinungsformen des Wassers nach DIN 18195-1 [39]

1 2

1 Wasserart Erscheinungsform

2 Oberfl ächen-wasser

- aus Niederschlägen auf der Geländeoberfl äche fl ießendes Wasser, welches das Bauwerk vorübergehend aufstauend beanspruchen kann

3 Bodenfeuchtigkeit - Haft- und Kapillarwasser als im Kornsystem des Bodens gebundenes Wasser gilt als Mindestbeanspruchung von erdberührten Bauteilen, da Wasser im Boden immer vorhanden ist.

4 Nichtstauendes Sickerwasser

- Niederschlags- oder Oberfl ächenwasser, das unbehindert relativ schnell bis zum freien Grundwasserspiegel absickern kann und auf Bauteile keinen hydrostatischen Druck ausübt

- Gilt nur in durchlässigen Böden (z.B. Sand- und Kiesböden) mit einem Durchlässigkeitsbeiwert von k > 10-4 m/s

5Aufstauendes Sickerwasser(zeitweise)

- Sickerwasser, dass in schwach bzw. undurchlässigen Böden (z.B. Schluffen, Ton) mit einem Durchlässigkeitsbeiwert von k ≤ 10-4 m/s nur langsam abfl ießt und das Bauwerk vorübergehend durch aufstauendes Wasser beansprucht

6 Drückendes Wasser

- Stauwasser als Sickerwasser, welches sich auf dem Weg zum Grundwasser auf sehr gering durchlässigen Bodenschichten aufstaut

- Schichtwasser als ungebundenes Wasser, dass sich oberhalb des Grundwassers in einer wenig wasserdurchlässigen Schicht ansammelt und zu einem ständigen oder langanhaltenden Wasseraufstau führt

- Grundwasser als stehendes oder fl ießendes Wasser, dass die unterirdischen Hohlräume und die Poren des Erdreichs zusammenhängend ausfüllt und hydrostatischen Druck und Auftrieb erzeugt

(Anmerkung: Oberhalb des Grundwasserspiegels kann sich in Abhängigkeit der Bodenart ein Kapillarraum bilden der keinen hydrostatischen Druck erzeugt)

7 Nicht drückendes Wasser

- Niederschlags-, Sicker- oder Brauchwasser, welches auf die Bauwerksfl ä- chen keinen oder nur einen geringfügigen hydrostatischen Druck ausübt, (d.h. eine Aufstauhöhe von 100 mm ist zulässig)


5

Bild 5.8.2-2 Erscheinungsformen des Wassers im Boden nach [1003] HGW: höchster Grundwasserstand

Lastfälle nach 18195-4Erdberührte Wände und Bodenplatten oberhalb des Bemessungswasserstandes mit ei-ner Wasserbeanspruchung durch Bodenfeuchte oder nicht stauendes Sickerwasser sind nach DIN 18195-4 [42] abzudichten (siehe Abschnitt 5.8.5), wenn das Baugelände:

- bis zu einer ausreichenden Tiefe unter der Fundamentsohle aus durch- lässigen Böden mit einem Wasserdurchlässigkeitsbeiwert k >10-4 m/s besteht. Dies gilt auch für das Verfüllmaterial der Arbeitsräume (siehe in Bild 5.8.2-3a)- aus wenig durchlässigen Böden mit einem Wasserdurchlässigkeitsbeiwert k ≤ 10-4 m/s besteht und eine auf Dauer funktionsfähige Dränung nach DIN 4095 [14], die für die Ableitung des möglichen Stauwassers sorgt (siehe in Bild 5.8.2- 3b), vorhanden ist.

5.139

5

Der Bemessungswasserstand ist der höchste, nach Möglichkeit aus langjähriger Beob-achtung ermittelte, Grundwasserstand (HGW) und im Einzugsbereich von Gewässern der Hochwasserstand. Der Durchlässigkeitsbeiwert k ist nach DIN 18130-1 [37] zu er-mitteln. Anhaltswerte für die Größenordnung des Durchlässigkeitsbeiwertes k enthält Tabelle 5.8.2-2.

Tabelle 5.8.2-2 Anhaltswerte für den Durchlässigkeitsbeiwert k

1 2 3 4

1Bodenart

nach DIN 4023 [13]

Korngröße [mm]

kapillare Steighöhe hk

[cm]

Durchlässig-keitsbeiwert k

[m/s]

2 Steine/Blöcke > 60 0 durchlässig

3 Grobkies 20 bis 60 ~ 0 durchlässig

4 Mittelkies 6 bis 20 ~ 0 durchlässig

5 Feinkies 2 bis 6 5 > 1,0·10-2

6 Grobsand 0,6 bis 2 10 1,0·10-2 bis 1,5·10-3

7 Mittelsand 0,2 bis 0,6 25 1,5·10-3 bis 1,5·10-4

8 Feinsand 0,06 bis 0,2 50 bis 100 1,5·10-4 bis 5,5·10-6

9 Schluff 0,002 bis 0,06 200 bis 1000 5,5·10-6 bis 1,0·10-7

10 Ton < 0,002 > 1000 1,0·10-7 bis 1,0·10-9

Bild 5.8.2-3 Lastfälle „Bodenfeuchtigkeit“ und „nicht stauendes Wasser“ nach DIN 18195-4

[42] a) mit stark durchlässigem Boden b) mit Dränung (Prinzipskizze)

Lastfälle nach DIN 18195-5Waagerechte und geneigte Flächen im Freien und im Erdreich mit einer Wasserbean-spruchung durch nicht drückendes Wasser sind nach DIN 18195-5 [43] abzudichten


5

(siehe Abschnitt 5.8.6), wenn die Abdichtungen in Abhängigkeit ihrer mechanischen, thermischen und hydrologischen Belastungen mäßig bzw. hoch beansprucht sind.

Zu den mäßig beanspruchten Abdichtungen werden in Abhängigkeit des Beanspru-chungsgrades folgende Flächen gezählt:

- Balkone und ähnliche Flächen im Wohnungsbau- unmittelbar spritzwasserbelastete Fußboden- und Wandflächen in Nassräumen des Wohnungsbaus - Flächen, die durch vorwiegend ruhende Verkehrslasten nach DIN 1055-3 [3] belastet, werden und bei denen die Abdichtung unter befahrenen Flächen liegt- Flächen, deren Wasserbeanspruchung gering und nicht ständig ist und die ein ausreichendes Gefälle aufweisen, so dass Wasseranstau oder Pfützenbildung verhindert wird.

Zu den hoch beanspruchten Abdichtungen zählen folgende Flächen:- Dachterrassen, intensiv begrünte Flächen, Parkdecks, Hofkellerdecken und Durch- fahrten, erdüberschüttete Decken- durch Brauch- und Reinigungswasser stark beanspruchte Fußboden- und Wandflä- chen in Nassräumen (Umgänge in Schwimmbädern, öffentliche Duschen, gewerbliche Küchen u.ä. gewerbliche Nutzungen)

Lastfälle nach DIN 18195-6Erdberührte Wände und Bodenplatten oberhalb des Bemessungwasserstandes wer-den, wenn das Baugelände aus wenig durchlässigen Böden mit einem Wasserdurch-lässigkeitsbeiwert von k ≤ 10-4 m/s besteht und keine Dränung nach DIN 4095 [14] angeordnet ist, abgedichtet nach:

- DIN 18195-6, Abschnitt 9 [44] (Wasserbeanspruchung durch aufstauendes Sicker- wasser), wenn die Gründungstiefe t ≤ 3 m unterhalb der Geländeoberkante und die Unterkante der Kellersohle mindestens 300 mm über dem Bemessungs- wasserstand (siehe Bild 5.8.2-4a) liegt.- DIN 18195-6, Abschnitt 8 [44] (Wasserbeanspruchung durch drückendes Wasser), wenn die Gründungstiefe t >3 m (siehe Bild 5.8.2-4b) unterhalb der Geländeober- kante liegt.

Erdberührte Wände und Bodenplatten unterhalb des Bemessungswasserstandes unabhängig von Gründungstiefe, Eintauchtiefe und Bodenart werden nach DIN 18195-6, Abschnitt 8, mit einer Wasserbeanspruchung durch drückendes Was-ser abgedichtet (siehe Bild 5.8.2-5).

Lastfälle nach DIN 18195-7Trinkwasserbehälter, Wasserspeicherbecken, Schwimmbecken, Regenrückhaltebecken (Behälter) werden nach DIN 18195-7 [45] gegen eine Wasserbeanspruchung durch von innen drückendes Wasser abgedichtet (siehe Abschnitt 5.8.8). Hierbei ist der höchste, planmäßige Wasserstand anzusetzen.

5.141

5Bild 5.8.2-4 Lastfälle „aufstauendes Sickerwasser“ und „drückendes Wasser“ nach DIN 18195-6 [44] a) wenig durchlässiger Boden, Gründungstiefe ≤3 m b) wenig durchlässiger Boden, Gründungstiefe > 3 m (Prinzipskizze)

Bild 5.8.2-5 Lastfall „drückendes Wasser“ nach DIN 18195-6 [44] (Prinzipskizze)

5.8.3 Abdichtungsmaterialien nach DIN 18195-2

Die Bauwerksabdichtungen nach DIN 18195-2 [40] (siehe Bild 5.8.3-1) bestehen aus Voranstrichmittel, Klebemassen, Deckaufstrichmittel und Abdichtungen auf Kunst-stoff- bzw. bituminöser Basis. Bauwerksabdichtungen sind, wenn nicht andere Bau-teilschichten diese Funktion übernehmen, immer mit einer Schutzschicht nach DIN


5

18195-10 [48] zu versehen, die diese dauerhaft vor schädigenden Einflüssen mechani-scher und thermischer Art schützen sollen. Die Anforderungen an die Abdichtungsma-terialien werden im Folgenden aufgeführt.

Bild 5.8.3-1 Abdichtungsmaterialien nach DIN 18195-2 [40]

5.143

5

Bituminöse Voranstrichmittel nach DIN 18195-2, Tab. 1Die Voranstrichmittel dienen zur Erhöhung der Haftfähigkeit einer nachfolgenden Kle-bemasse bzw. Abdichtung auf dem Untergrund. Zur Verwendung kommen bituminöse Lösungen bzw. Emulsionen. Diese werden kaltflüssig, dünn auf dem Untergrund in der Regel durch Streichen, Rollen oder Aufspritzen aufgetragen. Die Anforderungen an die Beschaffenheit der Voranstrichmittel sind der Tabelle 5.8.3-1 zu entnehmen.

Tabelle 5.8.3-1 Anforderungen an Bitumen-Voranstrichmittel [40]

1 2 3 4 5 6 7

1Auslaufzeit (Flüssig-

keitsgrad)

Flamm-punkt

Staub-trocken-

zeit1)

Festkörper-anteil

Erweichungs-punkt des

Festkörpers

Asche-anteil 2)

2 [s] [°C] [h] [M.-%] [°C] [M.-%]

3 Bitumen-lösung

≥ 15 > 21 ≤ 3 30 bis 50 > 50 ≤ 5

4 Bitumen-emulsion

≥ 15 - ≤ 5 ≥ 30 ≥ 45 ≤ 5

5 Prüfungnach

DIN EN ISO 2431 3)

[84]

DIN 53213-1

[70]

DIN 53150

[70]

DIN 53215 4)

[72]

DIN EN1427 5)

[77]

DIN52005

[61]1) Trockenheitsgrad 1 auf Glas mit 250 g/m2.2) Bezogen auf den Festkörper.3) Mit der 4-mm-Düse.4) Bei Bitumenemulsionen nach DIN 52041 [62].5) Geprüft wird der nach DIN 53215 [72] ermittelte Festkörper.

Bituminöse Klebemassen und Deckaufstrichmittel nach DIN 18195-2, Tab. 2Die Klebemassen und Deckaufstrichmittel sind heiß aufzutragen. Hierbei sind die Ver-arbeitungstemperaturen in Abhängigkeit der verwendeten Bitumensorte zu berücksich-tigen (siehe Tabelle 5.8.3-2). Die Klebemassen in Verbindung mit bitumenverträglichen Kunststoffbahnen sind im Bürstenstreichverfahren aufzubringen. Auf waagerechten Flächen bzw. schwach geneigten Bauwerksflächen wird die Abdichtungsbahn durch einen vollflächig aufgebrachten Aufstrich verklebt und auf senkrechten bzw. stark ge-neigten Bauwerksflächen wird die Abdichtungsbahn durch zwei vollflächige Aufstriche aus Klebemasse verklebt. Die Klebemassen in Verbindung mit Bitumenbahnen werden im Bürstenstreich-, Gieß-, bzw. im Gieß- und Einwalzverfahren aufgebracht. Die Deck-aufstrichmittel sind in der Regel durch Streichen zu verarbeiten. Die Anforderungen an die Beschaffenheit der Klebemassen und Deckaufstrichmittel sind der Tabelle 5.8.3-3 zu entnehmen.


5

Tabelle 5.8.3-2 Verarbeitungstemperaturen für Klebemassen und Deckaufstrichmittel [41]

1 2 3 4 5 6

1 Bitumensorte B 251) B 85/252) B100/252) B 105/152)Gefüllte

Bitumenklebe-masse

2 Verarbeitungs-temperatur [°C]

150 bis 160 180 190 bis 200 200 bis 210 200 bis 220

1) Nach DIN 1995-1 [6]2) Nach den Analysetabellen der Bitumenindustrie

Tabelle 5.8.3-3 Anforderungen an Klebemassen und Deckaufstrichmittel [40]

1 2 3 4

1Löslicher

Bindemittelanteil 3)Erweichungspunkt des

Bindemittels 1) 3)Erweichungspunkt des Festkörpers 3)

2 [M.- %] [°C] [°C]

3Straßenbau-bitumen nach DIN 1995-1 [6]

ungefüllt ≥ 99 54 bis 75

gefüllt 2) ≥ 50 54 bis 75 ≥ 60

4 Oxidbitumenungefüllt ≥ 99 80 bis 125

gefüllt 2) ≥ 50 80 bis 125 ≥ 90

5 Prüfung nach DIN 1996-6 [8] DIN EN 1427 [77] DIN EN 1427 [77]1) Bei gefüllten Massen am extrahierten Bindemittel gemessen.2) Mineralische Füllstoffe aus nicht quellfähigen Gesteinsmehlen und/oder mineralischen Füll- stoffen mit einem Massenanteil von mindestens 30%.3) Die Einhaltung der Werte ist mittels werkseigener Produktionskontrolle mindestens viermal jährlich nachzuweisen.

Asphaltmastix und Gussasphalt nach DIN 18195-2, Tab. 3Die Anforderungen an die Beschaffenheit des Asphaltmastix und des Gussasphalt wer-den in Tabelle 5.8.3-4 dargestellt. Asphaltmastix und Gussasphalt sind mit Spachtel oder Schieber, Gussasphalt auf großen Bauwerksflächen auch maschinell zu verarbei-ten.

5.145

5

Tabelle 5.8.3-4 Anforderungen an Asphaltmastix und Gussasphalt [40]

1 2 3 4 5 6

1 Löslicher Bindemittel-

anteil

Fülleranteil Sandanteil 3) Erweichungspunkt

2bezogen auf 100%

MineralstoffeBindemittel 4) Festkörper

3 [M.-%] [M.-%] [M.-%] [°C] [°C]

4 Asphaltmastix 1) 5) 13 bis 16 ≥ 25 ≤ 75 45 bis 75 85 bis 120

5 Gussasphalt 2) 5) 6,5 bis 9,0 ≥ 20 ≤ 45

6 Prüfung nach DIN 1996-6 [8]DIN 1996-4

[7]DIN 1996-14

[9]DIN EN 1427

[77]DIN 1996-15

[10]1) Bitumensorte nach DIN 1995-1 [6] Straßenbitumen oder polymermodifi ziertes Bitumen nach TL-PMB2) Bitumensorte nach DIN 1995-1 Straßenbitumen oder polymermodifi ziertes Bitumen nach TL-PmB oder Hartbitumen nach Analysetabellen der Hersteller, ein Zusatz von Naturasphalt ist zulässig.3) Kornabgestuft, Korngröße 0,09 mm bis 2,0 mm4) Am extrahierten Bindemittel5) Die werkseigene Produktionskontrolle nach DIN EN 13108-10 [81]

5.8.4 Verarbeitung der Abdichtungsmaterialien nach DIN 18195-3

Die Verarbeitung der Abdichtungsmaterialien nach DIN 18195-2 [40], die zur Herstel-lung von Bauwerksabdichtungen dienen, sind in Tabelle 5.8.4-1 zusammengefasst.

Tabelle 5.8.4-1 Anforderungen an die Ausführung von Abdichtungsmaterialien

1 2

1 Baustoff Ausführung

2 fl üssige Massen Aufbringung durch Streichen, Rollen oder Spritzen

3 Bitumen-Voranstrich

Menge von 200 - 300 g/m2 gleichmäßig auftragen

4

Grundierung - lösemittelfreies Reaktionsharz ist mit einer Menge von 300 - 500 g/m2 durch Fluten bis zur Sättigung aufzutragen- im frischen Zustand ist die Grundierung mit trockenem Quarzsand der Körnung 0,2/0,7 mm abzustreuen und nicht festhaftendes Abstreumaterial ist nach dem Aushärten der Grundierung zu entfernen

5

Kratz-spachtelung

- Auftragung auf eine erhärtete Grundierung oder frisch in frisch auf eine mit Reaktionsharz gleichmäßig dünn vorbehandelte Oberfläche - kratzend abzuziehen über Grate und Spitzen der Bauteiloberfläche- Abstreuung mit trockenem Quarzsand der Körnung 0,2/0,7 mm - Abziehen an den Nähten und Rändern



5

Tabelle 5.8.4-1 Anforderungen an die Ausführung von Abdichtungsmaterialien (Fortsetzung)

1 2

Baustoff Ausführung

6

Versiegelung - zweilagig aus lösemittelfreiem Reaktionsharz herzustellen erste Lage: - Menge von 300 - 500 g/m2 ist durch Fluten bis zur Sättigung aufzutragen und unter Vermeidung von Stoffansammlungen zu verteilen. - Im frischen Zustand ist die Lage mit trockenem Quarzsand der Körnung 0,7/1,2 mm im Überschuss abzustreuen und nicht haftendes Abstreumaterial zu entfernen, sobald es der Erhärtungs- zustand zulässt. zweite Lage: - Menge von 300 g/m2 ist gleichmäßig aufzubringen und unter Ver- meidung von Stoffansammlungen zu verteilen. - Oberfläche dieser Lage darf nicht abgestreut werden.

7

Klebemassen und Deckaufstrich-mittel

- Verarbeitungstemperaturen der Materialien gemäß Tabelle 5.8.3-2- Klebemassen in Verbindung mit Bitumenbahnen sind im Bürsten- streich-, Gieß-, oder Gieß- und Einwalzverfahren zu verarbeiten. - Klebemassen in Verbindung mit bitumenverträglichen Kunststoff- Bahnen sind im Bürstenstreichverfahren zu verarbeiten. - Deckaufstrichmittel sind in der Regel durch Streichen zu verarbeiten.

8

Kunststoffmodifi -zierte Bitumendick-beschichtungen(KMB)

- Voranstrich ist grundsätzlich auf den Untergrund aufzubringen (nur systembedingt kann dieser entfallen)- Verarbeitung erfolgt je nach Konsistenz im Spachtel- oder im Spritz- verfahren.- Aufbringung in mindestens zwei Arbeitsgängen und lastfallbedingt mit oder ohne Verstärkungseinlage.- Mindesttrockenschichtdicke muss an jeder Stelle eingehalten werden.- erforderliche Nassschichtdicke des Herstellers darf an keiner Stelle um mehr als 100% überschritten werden (z.B. in Kehlen).- Im Bereich Boden/Wandanschluss mit vorstehender Bodenplatte ist die kunststoffmodifizierte Bitumendickbeschichtung aus dem Wand- bereich über die Bodenplatte bis etwa 100 mm auf die Stirnfläche der Bodenplatte herunterzuführen.- Ausreichende Durchtrocknung der Beschichtung vor Wasserbelastung und Frosteinwirkung ist zu gewährleisten.- Bei Arbeitsunterbrechungen muss die kunststoffmodifizierte Bitumen- dickbeschichtung auf Null ausgestrichen werden und bei Wiederauf- nahme der Arbeiten überlappend weitergearbeitet werden.- Arbeitsunterbrechungen dürfen nicht an Gebäudeecken, Kehlen oder Kanten erfolgen.


5.147

5

Tabelle 5.8.4-1 Anforderungen an die Ausführung von Abdichtungsmaterialien (Fortsetzung)

1 2


9Asphaltmastix und Gussasphalt

- Verarbeitung mit Spachtel oder Schieber- Gussasphalt ist auf großen Flächen auch maschinell zu verarbeiten

10 feste Massen

11

Bitumenbahnen und Metallbänder

- Bitumenbahnen sind im Bürstenstreich-, Gieß-, Gieß- und Einwalz-, Flämm-, Schweißverfahren vollflächig miteinander zu verkleben- Kaltselbstklebende Bitumen-Dichtungsbahnen sind durch Abziehen eines Trennpapiers oder einer Trennfolie flächig zu verkleben und anzudrücken (an Überlappungen mit einem Hartgummiroller).- Zur Vermeidung von Kapillaren sind am T-Stoß gesonderte Maß- nahmen zu ergreifen (z.B. Schrägschnitt der unterdeckenden Bahn).- Die Breite der kaltselbstklebenden Bitumen-Dichtungsbahnen sollte bei senkrechten oder stark geneigten Flächen 1,10 m nicht über- schreiten.- Metallbänder sind grundsätzlich im Gieß- und Einwalzverfahren zu verarbeiten. Das Schweißverfahren darf nur für Schweißbahnen und das Flämmverfahren nur bei nackten Bitumenbahnen angewendet werden.- Bitumenbahnen und Metallbänder sind innerhalb einer Lage und von Lage zu Lage gegeneinander versetzt und im Regelfall in der gleichen Richtung einzubauen. Folgende Mindestbreiten der Überlappung an Nähten, Stößen und Anschlüssen sind einzuhalten: - Bitumenbahnen und kaltselbstklebende Bitumen-Dichtungsbahnen: - Nähte ≥ 80 mm - Stöße und Anschlüsse ≥ 100 mm - Bitumen-Schweißbahnen in Verbindung mit Gussasphalt: - Nähte ≥ 80 mm - Stöße und Anschlüsse ≥ 100 mm - Edelstahlkaschierte Bitumen-Schweißbahnen: - Längsnähte ≥ 100 mm - Quernähte, Stöße und Anschlüsse ≥ 200 mm - Metallbänder in Verbindung mit Bitumenwerkstoffen: : - Längsnähte ≥ 100 mm - Quernähte, Stöße und Anschlüsse ≥ 200 mm



5

Tabelle 5.8.4-1 Anforderungen an die Ausführung von Abdichtungsmaterialien(Fortsetzung)

1 2


12

Kunststoff-Dichtungsbahnen

- Kunststoff-Dichtungsbahnen sind verklebt im Bürstenstreich-, Gieß-, Flämmverfahren zu verarbeiten oder lose mit mechanischer Befestigung oder teilflächiger Verklebung mit Auflast zu verlegen. - Werkseitig vorgefertigte Planen sind lose zu verlegen.- Elastomer-Dichtungsbahnen mit Selbstklebeschicht sind im Quell-, Warm- oder Heizelementschweißen herzustellen

Folgende Mindestbreiten der Überlappung an Längs- und Quernähten sind einzuhalten:- Kunststoff-Dichtungsbahnen ≥ 50 mm,- bei Verklebung mit Bitumen ≥ 80 mm- Elastomer-Bahnen ≥ 50 mm- Längs- und Quernähte sind im Quell-, Warm- oder Heizelement- schweißen herzustellen

5.8.5 Abdichtung gegen Bodenfeuchtigkeit und nicht stauendes Sicker-wasser nach DIN 18195-4

Abdichtungen gegen Bodenfeuchtigkeit und nicht stauendes Sickerwasser nach DIN 18195-4 sind:

- waagerechte Abdichtung der Bodenplatte gegen aufsteigende Feuchtigkeit- senkrechte Abdichtung der vom Boden berührten Außenflächen der Umfassungs- wände gegen seitliche Feuchtigkeit incl. der Sockelabdichtung im Spritzwasserbe- reich- waagerechte Abdichtung der Wände (Querschnittsabdichtung) gegen aufsteigende Feuchtigkeit

In Bild 5.8.5-1 wird beispielhaft die Abdichtungsführung am Fußpunkt eines unterkel-lerten Gebäudes dargestellt.

5.149

5Bild 5.8.5-1 Abdichtung eines Fundamentanschlusses a) geringer Bodenplattenüberstand b) größerer Bodenplattenüberstand mit geneigter Oberfl äche (1) senkrechte Abdichtung (2) Hohlkehle (3) abgeschrägte (gefaste) Kante (4) Kellerwand (5) waagerechte (Querschnittsabdichtung) (6) Abdichtung der Bodenplatte (7) Bodenplatte

Abdichtung der BodenplatteDas Abdichtungssystem der erdberührten Bodenplatte nach DIN 18195-4 [42] ist in Abhängigkeit der örtlichen Gegebenheiten, der Raumnutzung, des Abdichtungsma-terials (Tabelle 5.8.5-1) und der Schutzschicht zu dimensionieren und besteht in der Regel aus folgenden Schichten:

- Untergrund bzw. Betonschicht- Abdichtung- Nutz- und Schutzschicht

Erdberührte Bodenplatten sind grundsätzlich in Abhängigkeit der Anforderungen an die Raumnutzung gegen aufsteigende Feuchtigkeit abzudichten. Nur bei Kellerräumen mit geringerer Anforderung an den Feuchtegehalt der Raumluft kann die Abdich-tung der Bodenplatte entfallen, wenn eine mindestens 15 cm dicke kapillarbrechende Schicht (z.B. Grobkies) mit einem Wasserdurchlässigkeitsbeiwert von k>10-4 m/s ange-ordnet wird. Die kapillarbrechende Schicht hat die Aufgabe den Wassertransport durch die Bodenplatte zu vermindern. In Bild 5.8.5-2 wird beispielhaft der Fußbodenaufbau erdberührter Bodenplatten im Fall a) geringe Anforderung an die Raumnutzung und im Fall b) höhere Anforderung an die Raumnutzung dargestellt. Die Abdichtung der Bodenplatte ist mindestens einlagig auszuführen und an die waagerechte Abdichtung (Querschnittsabdichtung) in der Form an die waagerechte Abdichtung der Wände (Querschnittsabdichtung) heranzuführen bzw. zu verkleben, dass keine Feuchtigkeits-brücken insbesondere im Bereich von Putzflächen entstehen können.


5

Bild 5.8.5-2 Abdichtung der Bodenplatte im Fall a) geringe Anforderung und Fall b) hohe Anforderung an die Raumnutzung

Als Untergrund ist für die Abdichtung eine Betonschicht (im Regelfall B10) oder ein gleichwertiger standfester Untergrund (z.B. Unterbeton) erforderlich. In Abhängigkeit des Abdichtungsmaterials wird auf dem Untergrund - i.d.R. z.B. vor jeder bituminösen Abdichtung - ein kaltflüssiger Voranstrich zur Erhöhung der Haftfestigkeit aufgestri-chen. Die Abdichtungsstoffe und Anforderungen an das System sind der Tabelle 5.8.5-1 zu entnehmen.

Tabelle 5.8.5-1 Waagerechte Abdichtung der Bodenplatte gegen Bodenfeuchte und nichtstau-endes Wasser nach DIN 18195-4 [42]

1 2

1 Abdichtungssystem Anforderungen

2

Kunststoffmodifi zierte Bitumendick-beschichtungen (KMB) nach DIN 18195-2, Tab. 9 [40]

- Aufbringung in zwei Arbeitsgängen (Auftrag frisch in frisch)- Mindesttrockenschichtdicke 3 mm

3

Bitumenbahnen nach DIN 18195-2, Tab. 4, Z. 4-12 [40]

- Abdichtung aus mind. 1 Lage, lose verlegt bzw. punktweise oder vollflächig auf den Untergrund verklebt - Überdeckungen vollflächig verklebt bzw. bei Schweißbahnen verschweißt

4

Nackte Bitumenbahnen (R 500 N) nach DIN 52129 [64]Bitumenbahnen (R 500) nach DIN 52128 [63]

- Abdichtung aus mind. 1 Lage - Verklebung mit Heißbitumen - Bitumendeckaufstrich aus gleichartigem Material- Überdeckungen vollflächig verklebt bzw. bei Schweißbahnen verschweißt


5.151

5

Tabelle 5.8.5-1 Waagerechte Abdichtung der Bodenplatte gegen Bodenfeuchte und nichtstau-endes Wasser nach DIN 18195-4 [42] (Fortsetzung)

1 2


5

Kaltselbstklebende Bitumen-Dichtungsbahnen (KSK) nach DIN 18195-2, Tab. 10 [40]

- Untergrund mit kraftschlüssigem Voranstrich versehen- Abdichtung aus mind. 1 Lage, punktweise oder vollflächig auf den Untergrund verklebt - Überdeckungen vollflächig verklebt

6

Kunststoff- und Elastomer-Dichtungsbahnen nach DIN 18195-2, Tab. 5 [40]

- Abdichtung aus mind. 1 Lage - lose Verlegung bei nicht bituminös verträg- lichen Bahnen bzw. Verklebung mit Bitumen auf den Untergrund bei bituminös verträg- lichen Bahnen- Längs- u. Quernähte nach DIN 18195-3- Abdichtung mit Trenn- o. Schutzlage nach DIN 18195-2 abdecken

7

Elastomer-Dichtungsbahnen mit Selbstklebeschicht nach DIN 18195-2, Tab. 6 [40]

- Untergrund mit kraftschlüssigem Voranstrich versehen- Abdichtung aus mind. 1 Lage auf den Untergrund verkleben - Überlappungen mit Quellschweißmittel oder Warmgas verschweißen

8

Asphaltmastix nach DIN 18195-2, Tab. 3 [40] - Schichtdicke mind. 7 mm- mittlere Schichtdicke 10 mm- Schichtdicke max. 15 mm(Auftragung auf einer Trennschicht z.B. Roh-glasvlies möglich; in Innenräumen bzw. auf Stahlflächen auf Bitumenvoranstrich möglich)

Die Abdichtung ist mit einer geeigneten Schutzschicht zu versehen, welche die Abdich-tung dauerhaft vor chemischen und thermischen Einflüssen und gegen mechanische Beschädigungen schützen muss. Die Art der Schutzschicht ist in Abhängigkeit der zu erwartenden Beanspruchung und den örtlichen Gegebenheiten zu wählen. Folgende Schutzschichten sind nach DIN 18195-10 [48] ausführbar:

- aus Beton- aus Zementestrich auf Trenn- oder Dränschicht - aus Zementestrich auf Wärmedämmung - aus Plattenbelägen (Betonplatten, keramische Plattenbeläge)- aus Gussasphalt- aus Perimeterdämmplatten


5

Die Schutzschicht ist entsprechend Abschnitt 5.8.11 auszuführen.

Waagerechte Abdichtung (Querschnittsabdichtung)In Außen- und Innenwänden ist die waagerechte Abdichtung (Querschnittsabdich-tung) entsprechend den Anforderungen nach DIN 18195-4 [42] auszuführen, die im folgenden Text erläutert werden. Die Abdichtungsmaterialien sind der Tabelle 5.8.5-2 zu entnehmen.

Außen- und Innenwände von Gebäuden sind nach DIN 18195-4 durch mindestens eine waagerechte Abdichtung (Querschnittsabdichtung) in oder unter den Wänden gegen kapillaren Feuchtetransport zu schützen. In Abhängigkeit der Gebäudekonstruktion können jedoch mehrere Abdichtungsebenen erforderlich sein. Die waagerechte Ab-dichtung wird aus einer losen aufgelegten Abdichtungslage ausgeführt. Die Auflager-flächen sind entsprechend des verwendeten Mauermörtels nach DIN 1053-1 [2] aus-zugleichen. Nur in Bereichen von Stoßüberdeckungen (mindestens 200 mm) darf die waagerechte Abdichtung verklebt werden. Eine Ausnahme besteht bei zweischaligem Mauerwerk und Entwässerung unterhalb der Geländeoberfläche in eine Dränung oder Sickerschicht, hier müssen die Stöße verklebt werden (siehe Bild 5.8.5-8).Die Anordnung der waagerechten Abdichtung von nicht unterkellerten und von unter-kellerten Gebäuden wird beispielhaft in Bild 5.8.5-3 bzw. Bild 5.8.5-4 dargestellt.

Nicht unterkellerte GebäudeBei nicht unterkellerten Gebäuden wird die Querschnittsabdichtung in der Regel 30 cm über Geländeoberfläche angeordnet, um einen kapillaren Aufstieg von Feuchtig-keit durch Spritzwasser bei schadhafter senkrechter Abdichtung im Sockelbereich zu verhindern (siehe Bild 5.8.5-3a). Die Querschnittabdichtung ist in einem ausreichen-dem Sicherheitsabstand zur Geschossdecke (gemäß DIN 18195-4 (08.83): 5 cm) an-zuordnen, um eine Beschädigung durch z.B. nachfolgende Schalungs-, Bewehrungs-, oder Betonierarbeiten zu verhindern. Eine Anordnung mehrerer Querschnittsabdichtungen in unterschiedlichen Höhenla-gen kann erforderlich sein, wenn die EG-Geschossdecke in Höhe der umliegenden Geländeoberfläche liegt (siehe Bild 5.8.5-3 b). Bei geringerer Anforderung an die Raumnutzung (Verzicht auf einer Bodenplattenabdichtung und Anordnung einer ka-pillarbrechenden Schicht) findet in der Regel eine Durchfeuchtung der Wand bis in Höhe der Querschnittsabdichtung statt (siehe Bild 5.8.5-3 d). Aus diesem Grund sollte der Innenputz der Wände erst ab Höhe der Querschnittsabdichtung aufgebracht wer-den, um eine kapillare Weiterleitung der Feuchtigkeit über diesen zu verhindern.Bei nicht unterkellertem Gebäude und zweischaligem Mauerwerk kann die waagerech-te Abdichtung (Querschnittsabdichtung) auch unterhalb der Geländeoberfläche an-geordnet werden (siehe hierzu Bild 5.8.5-8). Die Stöße der waagerechten Abdichtung (Querschnittsabdichtung) müssen verklebt werden, weil hier mit einer Sickerwasserbe-anspruchung gerechnet werden muss.

5.153

5

Bild 5.8.5-3 Führung der Abdichtung bei nicht unterkellerten Gebäuden a) Konstruktion mit aufgeständerter Bodenplatte b) Konstruktion mit tiefl iegenden Fußboden in Höhe der umge-benden Geländeoberfl äche Fall c) Konstruktion mit erdberührter Bodenplatte auf kapillarbre-chender Schicht, Abdichtungsebene in Höhe der kapillarbrechenden Schicht d) Konstruktion mit erdberührter Bodenplatte auf kapilarbrechender Schicht, Fußboden in Höhe der umliegen-den Geländeoberfl äche (Prinzipskizze)

Unterkellerte GebäudeBei unterkellerten Gebäuden wird die Querschnittsabdichtung in der Regel in zwei Ebenen der Wand ausgeführt (siehe Bild 5.8.5-5). Neben der Querschnittsabdichtung oberhalb der Geländeoberfläche ist in Innen- und Außenwänden eine Abdichtungslage in Höhe des Fundamentes erforderlich, welche die Außen- und Innenwände gegen aufsteigende Bodenfeuchtigkeit schützen soll. Nach DIN 18195-4 [42] kann die Abdichtung innerhalb der Wand angeordnet werden bzw. direkt auf der bis zur Fundamentaußenkannte durchlaufenden Bodenplatte (siehe Bild 5.8.5-1). Die Anordnung der Querschnittsabdichtung innerhalb der Wand (gemäß DIN 18195-4 (08.83): mind. 10 cm über OF Fußboden des Kellergeschosses) hat den Vorteil, dass Feuchtigkeit während der Bauzeit (z.B. durch Niederschläge, Bauwasser) nicht aufstei-gen kann. Eine direkt auf dem Streifenfundament angeordnete Abdichtung ermöglicht wiederum einen sicheren Anschluss zur Bodenplattenabdichtung.


5Bild 5.8.5-4 Führung der Abdichtung bei unterkellerten Gebäuden Fall a) höhere Anforderung an die Raumnutzung Fall b) geringere Anforderung an die Raumnutzung und gleichzeitig Lage der EG-Geschossdecke in Höhe der umliegenden Geländeoberfl äche (Prinzipskizze)

Tabelle 5.8.5-2 Waagerechte Querschnittsabdichtung gegen Bodenfeuchte und nichtstauen-des Wasser nach DIN 18195-4 [42]

1 2

1 Abdichtungssystem1) Anforderungen nach

2 Bitumen-Dachbahn mit Rohfi lzeinlage R 500 N DIN 52128 [63]

3 Bitumen-Dachdichtungsbahnen J 300 DD, G 200 DD, PV 200 DD DIN 52130 [65]

4 Ethylencopolymerisat-Bitumen (ECB)-Bahnen2) 4) DIN 16729 [28]

5 Polyisobutylen (PIB)-Bahnen2) 4) DIN 16935 [32]

6Polyisobutylen weich (PVC-P) Bahnen, mit Glasvlieseinlage, nicht bitumenverträglich 2) 3) 4)

DIN 16735 [31]

7 Polyvinylchlorid weich (PVC-P) Bahnen, bitumenverträglich 2) 4) DIN 16937 [33]

8 Polyvinylchlorid weich (PVC-P) Bahnen, nicht bitumenverträglich 2) 4) DIN 16938 [34]

9Polyvinylchlorid weich (PVC-P) Bahnen, mit Verstärkung aus synthetischen Fasern, nicht bitumenverträglich 2) 4)

DIN 16734 [30]

10 Ethylen-Vinyl-Acetat-Terpolymer (EVA)-Bahnen, bitumenverträglich2) DIN 18195-2, Tab. 7 [40]


5.155

5

Tabelle 5.8.5-2 Waagerechte Querschnittsabdichtung gegen Bodenfeuchte und nichtstauen-des Wasser nach DIN 18195-4 [42] (Fortsetzung)

1 2

1 Abdichtungssystem1) Anforderungen nach

11Elastomer (EPDM)-Bahnen, abweichend jedoch mit werkseitiger Beschichtung zur Nahtfügetechnik 2) 4)

DIN 7864-1 [25]

12Elastomer-Dichtungsbahnen mit Selbstklebeschicht, abweichend jedoch mit werkseitiger Beschichtung zur Nahtfügetechnik und mit Selbstklebetechnik 2) 4)

DIN 7864-1, [25]DIN 18195-2 [40] Tab. 6

1) Auflagerflächen sind mit Mauermörtel nach DIN 1053-1 abzugleichen. Bahnen dürfen nicht verklebt werden und müssen sich mindestens um 200 mm überdecken. Aus konstruktiven Gründen dürfen die Abdichtungen stufenförmig verlegt werden.2) Die Bahnen können zusätzlich mit unterseitiger Vlieskaschierung ausgestattet sein.3) Prüfnachweis nach DIN 16726 [27]4) Die Einhaltung der Produkteigenschaften ist durch eine werkseigene Produktionskontrolle nachzuweisen. Sie hat nach den in der jeweiligen Stoffnorm angegebenen Eigenüberwach- ungen zu erfolgen.

Senkrechte Abdichtung Erdberührte Außenwände sind mit einer Abdichtung entsprechend den Anforderun-gen nach DIN 18195-4 [42] auszuführen, die im folgenden Text erläutert werden. Die Abdichtungsmaterialien und die Verarbeitung sind der Tabelle 5.8.5-3 bzw. Tabelle 5.8.5-4 zu entnehmen. Die Materialien der Tabelle 5.8.5-4 gelten sowohl für nicht un-terkellerte Gebäuden als auch für unterkellerte Gebäuden. Das Abdichtungssystem besteht in der Regel aus folgenden Schichten:

- Untergrund - Voranstrich- Klebemassen - Abdichtung- Deckaufstrichmittel- Schutzschicht- Hinterfüllung

Alle erdberührten Außenwandflächen müssen mit einer Abdichtung versehen werden, die vom Fundamentabsatz bis 30 cm über die Geländeoberfläche hochgeführt werden (siehe Bild 5.8.5-5). Um eine ausreichende Anpassungsmöglichkeit der Geländeober-fläche sicherstellen zu können, darf im Endzustand dieser Wert das Maß von 15 cm nicht unterschreiten. Ist dies im Einzelfall nicht möglich (Terrassentüren, Balkonaus-gänge, Hauseingänge siehe Bild 5.8.5-9 und Bild 5.8.5-10), sind dort besondere Maß-nahmen nach DIN 18195-9 [47] gegen das Eindringen von Wasser oder das Hinterlau-fen der Abdichtung einzuplanen (z.B. durch ausreichend große Vordächer, Rinnen mit Abdeckungen oder Gitterrost). Oberhalb des Geländes darf die Abdichtung entfallen, wenn dort ausreichend wasserabweisende Bauteile verwendet werden. Andernfalls ist


5

die Abdichtung hinter der Sockelbekleidung hochzuziehen (siehe Bild 5.8.5-6 und Bild 5.8.5-7). Bei zweischaligem Mauerwerk ist die Abdichtung hinter der Verblendung auf der Au-ßenseite der Innenschale hochzuführen. Die Abdichtung ist nach DIN 1053-1 [2] im Bereich des Schalenzwischenraumes im Gefälle zu verlegen. Die Entwässerung des Schalenzwischenraumes im Fußpunktbereich sollte in der Regel oberhalb der Gelän-deoberfläche erfolgen (siehe Bild 5.8.5-7). Bei zweischaligem Mauerwerk mit Entwäs-serung unterhalb der Geländeoberfläche ist eine Sickerschicht oder Dränung anzuord-nen (siehe Bild 5.8.5-8). Die senkrechte Abdichtung ist in an die waagerechte Abdichtung (Querschnittsab-dichtung) in der Art heranzuführen oder zu verkleben, so dass eine dichte Verbin-dung entsteht. Im Bereich des Fundamentabsatzes bei vorstehender Bodenplatte und Abdichtung mit kunststoffmodifizierter Bitumendickbeschichtung ist diese über die Bodenplatte bis etwa 100 mm auf die Stirnfläche der Bodenplatte herunterzuführen (siehe Bild 5.8.5-6). Als besonderes Problem hat sich in der Praxis der obere Abschluss der senkrechten Außenwandabdichtung erwiesen. Löst die Abdichtung sich dort vom Mauerwerk ab, so entsteht in der Regel eine Feuchtigkeitsbrücke. Daher werden die Abdichtung und die Randverwahrung oberhalb der Geländeoberfläche in einem Rücksprung angeordnet und zur Sicherung des oberen Bereichs die Abdichtung mit-tels Fest- und Losflansch bzw. Klemmprofilen nach DIN 18195-9 [47] befestigt (siehe Abschnitt 5.8.8).

5.157

5

Bild 5.8.5-5 Abdichtung eines unterkellerten Gebäudes bei einschaligem Mauerwerk mit Wärmedämmverbundsystem (WDVS)(1) Innenputz (2) Randdämmstreifen (3) Estrich (4) Trennschicht (5) Trittschalldämmung (6) Stahlbetondecke (7) Abdichtung der Bodenplatte (8) Dampfdruckausgleichsschicht (9) Wärmedämmung (10) kapillarbrechende Schicht (11) Außenwand (12) Wärmedämmung (13) Putzsystem (14) Putz (15) senkrechte Abdichtung (16) Perimeterdämmung mit Dränschicht (17) waagerechte Abdichtung (Querschnittsabdichtung) (18) Fundament


5

Bild 5.8.5-6 Abdichtung eines unterkellerten Gebäudes bei einschaligem monolithischen Mauerwerk und Außenwandabdichtung mit kunststoffmodifi ziertem Bitumendickbeschichtung (KMB) (1) Innenputz (2) Randdämmstreifen (3) Estrich (4) Trennschicht (5) Trittschalldämmung (6) Stahlbetondecke (7) Dampfdruckausgleichsschicht (8) Wärmedämmung (9) Estrich auf Trennschicht (10) kapillarbrechende Schicht d≥15 cm (11) Außenwand (12) Außenputz (13) Dichtungsschlämme (14) Putz (15) Dränschicht (Noppenbahn) (16) senkrechte Abdichtung, kunststoffmodifi zierte Bitumendickbeschichtung (KMB) (17) waagerechte Abdichtung (Quer-schnittsabdichtung) (18) Bodenplatte (19) Fundament

5.159

5Bild 5.8.5-7 Abdichtung eines unterkellerten Gebäudes im Sockelbereich eines zweischaligen Mauerwerks mit Entwässerung oberhalb der Geländeoberfl äche (1) Innenputz (2) Randdämmstreifen (3) Estrich (4) Trennschicht (5) Trittschalldämmung (6) Geschossdecke (7) Innenschale (8) Kerndämmung (9) Außenschale (10) senkrechte Abdich-tung (11) offenen Stoßfugen, Entwässerungsöffnungen (12) Perimeterdämmung mit Dränung (13) Kelleraußenwand

Bild 5.8.5-8 Abdichtung eines nicht unterkellerten Gebäudes im Sockelbereich eines zwei-


5

schaligen Mauerwerks mit Entwässerung oberhalb der Geländeoberfl äche(1) Innenputz (2) Randdämmstreifen (3) Estrich (4) Trennschicht (5) Trittschalldämmung (6) Abdichtung der Bodenplatte (7) Bodenplatte (8) Dampfdruckausgleichsschicht (9) Wärme-dämmung (10) Innenschale (11) Kerndämmung (12) Außenschale (13) senkrechte Abdich-tung (14) offene Stoßfugen, Entwässerungsöffnung (15) waagerechte Abdichtung (Quer-schnittsabdichtung) (16) Dränschicht

In Bild 5.8.5-9 wird eine Türschwellenausbildung mit der erfordlichen Aufkantungs-höhe von 15 cm dargestellt. Häufig zeigt sich jedoch, dass diese Ausbildung infolge der „Stolperstufe“ nicht ausgeführt wird. Insbesondere im barrierefreien Wohnen nach DIN 18025-1 [36] sind Türschwellen zu vermeiden. Nach DIN 18195-9 [47] ist die Unterschreitung des Mindestmaßes möglich, wenn besondere Maßnahmen gegen das Eindringen von Wasser oder das Hinterlaufen der Abdichtungen eingeplant werden. So sind in solchem Falle z.B. Türschwellen und Türpfosten von der Abdichtung zu hinterfahren oder an ihrer Außenoberfläche so zu gestalten, dass die Abdichtung z.B. mit Klemmprofilen wasserdicht angeschlossen werden kann. In Bild 5.8.5-10 wird eine Schwellenausbildung einer Terrassentür dargestellt, bei der die senkrechte Abdichtung die Türschwelle hinterfährt.

Bild 5.8.5-9 senkrechte Abdichtung im Türschwellenbereich bei Einhaltung des Aufkantungs-maßes von 15 cm(1) Randdämmstreifen (2) Estrich (3) Trennschicht (4) Trittschalldämmung (5) Stahlbeton-decke (6) Wärmedämmung (7) Innenputz (8) Tür (9) senkrechte Abdichtung (10) Platten (11) Dränmatte (12) Perimeterdämmung (13) Außenwand

5.161

5Bild 5.8.5-10 senkrechte Abdichtung im Türschwellenbereich (1) Randdämmstreifen (2) Estrich (3) Trennschicht (4) Dämmung (5) Stahlbetondecke (6) Dämmung (7) Innnenputz (8) Tür (9) senkrechte Abdichtung (10) Platten (11) Dränung (12) Perimeterdämmung (13) Außenwand

Die Abdichtung ist mit einer geeigneten Schutzschicht zu versehen, welche die Abdich-tung dauerhaft vor chemischen und thermischen Einflüssen und gegen mechanische Beschädigungen schützen muss. Die Art der Schutzschicht ist in Abhängigkeit der zu erwartenden Beanspruchung und der örtlichen Gegebenheiten zu wählen. Die Schutz-schicht ist entsprechend Abschnitt 5.8.11 auszuführen. Folgende Schutzschichten sind nach DIN 18195-10 [48] ausführbar:

- aus Beton- aus Mauerwerk- aus Mörtel- aus Platten- aus Bitumendichtungsbahnen- aus Perimeterdämmplatten

Tabelle 5.8.5-3 Senkrechte Abdichtung der Außenwandfl ächen gilt nur für nicht unterkellerter Gebäude gegen Bodenfeuchte und nichtstauendes Wasser nach DIN 18195-4 [42]

1 2


2

Deckaufstrichmittel nach DIN 18195-2 [40]- kaltflüssiger Voranstrich nach DIN 18195-2, Tab. 1- heißflüssige Deckaufstrichmittel nach DIN 18195-2, Tab. 2

- Auftragung des kaltflüssigen Voranstrich und Trocknung - mindestens zwei heißflüssige Deckaufstrichmittel: Auftrag des zweiten Deckaufstrich unmittelbar nach Erkalten des ersten- 2,5 mm mittlere Endschichtdicke der Aufstriche - 1,5 mm mindestens Endschichtdicke der Aufstriche


5

Tabelle 5.8.5-4 Senkrechte Abdichtung der Außenwandfl ächen unterkellerter Gebäude gegen Bodenfeuchte und nichtstauendes Wasser nach DIN 18195-4 [42]

1 2


2

Kunststoffmodifi zierte Bitumendickbeschichtungen (KMB) nach DIN 18195-2 [40], Tab. 9

- Aufbringung in zwei Arbeitsgängen (Auftrag frisch in frisch)- Mindesttrockenschichtdicke 3 mm

3

Bitumenbahnen nach DIN 18195-2, Tab. 4, Z. 4-10:- Glasvlies-Bitumendachbahn V13 nach DIN 52143 [69]- Dichtungsbahn Cu 0,1 D nach DIN 18190-4- Bitumendachdichtungsbahnen nach DIN 52130 [65]- Bitumen-Schweißbahnen nach DIN 52131 [66]- Polymerbitumen-Dachdichtungsbahnen Bahnen- typ PYE nach DIN 52132 [67]- Polymerbitumen-Schweißbahnen Bahnentyp PYE nach DIN 52133 [68]- Bitumen-Schweißbahnen mit 0,1 mm Kupfer- bandeinlage nach DIN 52131 [66]

- Aufbringung eines kaltflüssigen Voran- strichs nach DIN 18195-2, Tab. 1- Abdichtung aus mind. 1 Lage mit Klebe- masse verkleben (Bitumen-Schweißbahnen und Polymer- bitumen-Schweißbahnen sind im Schweißverfahren aufzubringen)

4

Kaltselbstklebende Bitumen-Dichtungsbahnen (KSK) nach DIN 18195-2 [40], Tab. 10(Bahn aus kunststoffmodifi ziertem selbstklebenden Bitumen, das einseitig auf einer reißfesten HDPE-Trägerfolie aufgebracht ist)

- Untergrund mit kaltflüssigem Voran- strich nach DIN 18195-2, Tab.1 versehen- Abdichtung aus mind. 1 Lage vollflächig auf den Untergrund verkleben

5

Bitumenverträgliche Kunststoff-Dichtungsbahnen nach DIN 18195-2 [40], Tab. 7- Ethylen-Vinyl-Acetat-Terpolymer (EVA)-Bahnen, bitumenverträglich nach DIN 18195-2 [40], Tab. 7

- kaltflüssiger Voranstrich- Abdichtung aus mind. 1 Lage auf den Untergrund verkleben Bahnen mit Bitumenklebemasse oder im Flämmverfahren aufkleben oder lose mit mechanischer Befestigung einbauen

6

Elastomer-Dichtungsbahnen mit Selbstklebeschicht nach DIN 18195-2 [40], Tab. 6

- kaltflüssiger Voranstrich - Abdichtung aus mind. 1 Lage mit Selbstklebeschicht zu verkleben - Überlappungen mit Quellschweißmittel oder Warmgas verschweißen


5.163

5

Tabelle 5.8.5-4 Senkrechte Abdichtung der Außenwandfl ächen unterkellerter Gebäude gegen Bodenfeuchte und nichtstauendes Wasser nach DIN 18195-4 [42] (Fortsetzung)

1 2


7

Kunststoff- und Elastomer-Dichtungsbahnen nach DIN 18195-2 [40], Tab. 5 - Ethylencopolymerisat-Bitumen (ECB)-Bahnen nach DIN 16729 [28]- Polyisobutylen (PIB)-Bahnen nach DIN 16935 [32]- Polyisobutylen weich (PVC-P) Bahnen, mit Glasvlieseinlage, nicht bitumenverträglich nach DIN 16735 [31]- Polyvinylchlorid weich (PVC-P) Bahnen, bitumenverträglich nach DIN 16937 [33]- Polyvinylchlorid weich (PVC-P) Bahnen, nicht bitumenverträglich nach DIN 16938 [34]- Polyvinylchlorid weich (PVC-P) Bahnen, mit Verstärkung aus synthetischen Fasern, nicht bitumenverträglich nach DIN 16734 [30]- Elastomer (EPDM)-Bahnen nach DIN 7864-1 [25] (abweichend jedoch mit werkseitiger Beschichtung zur Nahtfügetechnik)- Elastomer-Dichtungsbahnen mit Selbstklebe- schicht nach DIN 7864-1 [25] (abweichend jedoch mit werkseitiger Beschichtung zur Nahtfügetechnik und mit Selbstklebetechnik nach DIN 18195-6 [44])

- kaltflüssiger Voranstrich nur bei bitumenverträglichen Bahnen- Abdichtung aus mind. 1 Lage auf den Untergrund verkleben

Kunststoff-Dichtungsbahnen, bitumenverträglich: Bahnen mit Bitumenklebemasse als auch im Flämmverfahren aufkleben oder lose mit mechanischer Befestigung einbauen

Kunststoff-Dichtungsbahnen, nicht bitumenverträglich: Bahnen lose mit mechanischer Befestigung einbauen (Befestigung nach baulichen Gegebenheiten)

PIB-Bahnen:Bahnen in Bitumenklebemasse nach DIN 18195-2, Tab. 2 und im Flämmverfahren aufkleben

Elastomer-Dichtungsbahnen:Bahnen in Klebemasse aufkleben oder lose Verlegung mit mech. Befestigung

5.8.6 Abdichtung gegen nicht drückendes Wasser mit mäßiger bzw. hoher Beanspruchung nach DIN 18195-5

Fußböden und spritzwasserbeanspruchte Wände in Nassräumen, aber auch waage-rechte und geneigte Dachflächen im Freien und im Erdreich sind mit einer Abdich-tung nach DIN 18195-5 [43] entsprechend den dortigen Anforderungen (siehe Tabelle 5.8.6-1) und den Mindestmaßen an die Abdichtungshöhen (siehe Tabelle 5.8.6-2) abzu-dichten. Die Abdichtungsmaterialien, Lagenzahl der Abdichtung und die Verarbeitung sind in Abhängigkeit der Beanspruchung - mäßig bzw. hoch beanspruchte Abdichtun-gen gemäß der Einteilung nach Abschnitt 5.8.2 - der Tabelle 5.8.6-3 bzw. der Tabelle 5.8.6-4 und der Tabelle 5.8.6-5 zu entnehmen. Die Abdichtung ist in der Regel mit einer Schutzschicht nach DIN 18195-10 [48] zu versehen, es sei denn die Nutzschicht (bei waagerechten Flächen z.B. der Fußbodenaufabu) übernimmt diese Funktion selbst.


5

Tabelle 5.8.6-1 Anforderungen an die Abdichtung nach DIN 18195-5 [43]

2

1 Anforderungen

2 bei Wasserbeanspruchung

3

- Planmäßige Anstaubewässerung ≤ 100 mm - Gefälleanordnung von mind. 2,0 % zur Verhinderung einer ständigen Wasserlagerung bzw. Ge- währleistung einer vollständigen Wasserabführung- Anordnung von Dränschichten auf der Abdichtung: - bei Belagsschichten mit verzögertem Wasserablauf - bei erdüberschütteten Decken mit Durchlässigkeitsbeiwert des Schüttgutes k ≤10-4 m/s- Anordnung von Wasserabläufen- Resistent gegen natürliche oder durch Lösungen aus Beton bzw. Mörtel entstehende Wässer und in Pfützen stehendes Wasser- Resistent bei chemischer Beanspruchung durch einwirkendes Wasser

4 bei thermischer und mechanischer Beanspruchung

5

- Gewährleistung der Schutzwirkung bei Bewegungen der Bauteile, z.B. durch Schwingungen, Temperaturänderungen oder Setzungen- Rissüberbrückende Wirkung bei z.B. Schwindrissen, oder Arbeitsfugen im Bauteil: Allgemein: - Rissbreiten zum Entstehungszeitpunkt ≤ 0,5 mm - Rissbreiten durch weitere Bewegung ≤ 2,0 mm - Versatz der Risskanten in der Abdichtungsebene ≤1,0 mm Sonderfall: Abdichtung mit kunststoffmodifi zierten Bitumendickbeschichtungen (KMB) - Rissbreiten zum Entstehungszeitpunkt ≤ 0,5 mm - Rissbreiten durch weitere Bewegung ≤ 1,0 mm - Versatz der Risskanten in der Abdichtungsebene ≤0,5 mm

6 bei vegetativer Beanspruchung

7- Durchwurzelungssicher bei intensiv begrünten Flächen oder Anordnung einer gesonderten, zwischen Abdichtung und Bepfl anzung gelegenen, gegen Durchwurzelung dauerhaft schützen- den Schicht, deren Durchwurzelungssicherheit nachzuweisen ist

5.165

5

Tabelle 5.8.6-2 Abdichtungshöhen nach DIN 18195-5 [43]

2

1 Anwendungsbereich Mindesthöhe

2Anschlussbereich an aufgehende Bauteile:

Die Abdichtung ist ≥150 mm über die Schutzschicht, Oberfläche des Belages oder Überschüttung zu führen.

3Balkon- oder Terrassentüren Die Abdichtung ist ≥150 mm über die Schutzschicht,

Oberfläche des Belages oder Überschüttung zu führen.

4Balkon- oder Terrassentüren bei gesonderten Maßnahmen nach DIN 18195-9 [47]

-1)

5Wandflächen im Bereich von Wasserentnahmestellen

Die Abdichtung ist ≥ 200 mm über die Wasserentnahme-stelle zu führen.

6Überschütte Bauwerke: Die Abdichtung ist unter die Fuge zwischen Decke und

Wand ≥ 200 mm

1) Nach DIN 18195-5 [43] wird kein Mindestmaß angegeben. Nach den Flachdachrichtlinien des Zentralverbandes des Deutschen Dachdeckerhandwerks ist ein Mindestmaß von 50 mm zulässig, wenn im unmittelbaren Türbereich ein Wasserablauf gewährleistet ist. Barrierefreies Bauen nach DIN 18024-2 [35] bzw. barrierefreies Wohnen nach DIN 18025-1 [36] fordert eine maximale Aufkantungshöhe von 20 mm.

Abdichtung im GebäudeinnerenIm Gebäudeinneren sind Nassräumen (Innenräume) in denen bei der Nutzung und Reinigung oft und intensiv Wasser anfällt und daher ein Bodenablauf notwendig ist, abzudichten. Abdichtungen in Nassräumen werden in der Regel nur geringfügig durch thermische und mechanische Belastungen beansprucht und können daher als mäßig beansprucht eingestuft werden. Nur in gewerblichen Anlagen z.B. Schwimmbädern, Wäschereien oder Großraum-küchen können höhere Beanspruchungen vorherrschen. Die Abdichtung muss daher gegen natürliche oder durch Lösungen aus Beton oder Mörtel entstehende Wässer und in Pfützen stehendes Wasser unempfindlich sein. Insbesondere bei chemischer Beanspruchung durch das einwirkende Wasser, müssen die Abdichtungsstoffe darauf abgestimmt werden.In Bild 5.8.6-1 wird die Ausführung eines Boden-Wandanschlusses eines Nassraum mit mäßiger Beanspruchung dargestellt. Die Abdichtung wird über den Belag, d.h. den Wandputz bzw. der Estrichoberfläche, aufgebracht und mit einer Dichtungsbandeinla-ge im Boden-Wandanschluss verstärkt. Die Abdichtung der Wandfläche ist im Bereich der Wasserentnahmestelle mindestens 200 mm über die Wasserentnahmestelle hoch zu führen.


5

Abdichtung im FreienDie Abdichtung von Bauteilen bzw. Bauwerken im Freien (z.B. Parkdecks) unterliegt im Allgemeinen einer hohen Beanspruchung, da diese zusätzlich thermisch und me-chanisch beansprucht werden. Die Abdichtung darf bei den zu erwartenden Bewegun-gen der Bauteile, z.B. durch Schwingungen, Temperaturänderungen oder Setzungen, die Schutzwirkung nicht verlieren und muss rissüberbrückend wirken können. Das Entstehen von Rissen ist im voraus durch konstruktive Maßnahmen am Bauteil (z.B. durch Anordnung von Bewehrung, ausreichende Wärmedämmung oder Fugen) zu be-grenzen.

Bild 5.8.6-1 Wandanschluss im Nassraum mit mäßig beanspruchter Abdichtung (1) Fliesen (2) Dünnbettmörtel (3) Putzträger (4) Abdichtung (5) Abdichtung (6) Fliesen im Mörtelbett verlegt (7) Voranstrich (8) Estrich (9) Trennschicht (10) Dämmung (11) Gefällee-strich (12) Untergrund

5.167

5

Bild 5.8.6-2 Wandanschluss an Dachterasse mit hoch beanspruchter Abdichtung (1) Rundstreifen mit Verfüllmaterial (2) Fliesenbelag im Dünnbettmörtel (3) Estrich (4) Drä-nung (5) Trennschichten (6) zweilagige Abdichtung (7) Trennschicht (8) Gefälledämmung (9) Dampfdruckausgleichsschicht (10) Stahlbetondecke

Abdichtungsmaterialien und Einbauhinweise nach DIN 18195-5 für mäßige Beanspruchungen

Tabelle 5.8.6-3 Mindesteinbaumengen für Klebeschichten und Deckaufstriche für Bitumen- oder Polymerbitumenbahnen nach DIN 18195-5 [43]

1 2 3

1

Klebeschicht bzw. Deckaufstrich

Mindesteinbaumengen[kg/m2]

2 Bitumen, ungefülltBitumen, gefüllt (γ=1,5 kg/m3)

3 Bürstenstreich- oder Flämmverfahren 1,5 -

4 Gießverfahren 1,3 -

5 Gieß- und Einwalzverfahren - 2,5

6 Deckaufstrich 1,5 -


5

Tabelle 5.8.6-4 Bahnenförmige Abdichtungssysteme gegen nicht drückendes Wasser bei mä-ßiger Beanspruchung nach DIN 18195-5 [43]

1 2


2

Bitumen- oder Polymerbitumen-bahnen nach DIN 18195-2 [40], Tab. 4

mind. 1 Lage Bahn mit Gewebe-, Polyestervlies- oder Metallbandeinlagen in Klebemasse im Bürstenstreich-, im Gieß- oder Flämmverfahren (Schweißbahnen vorzugsweise im Schweißverfahren ohne Klebemasse) aufbringen- Einbaumengen für Klebe- und Deckschichten nach Tab. 5.8.6-3- Voranstrich, falls erforderlich - Bitumen-Dachdichtungsbahnen mit Gewebeeinlage müssen mit Deckaufstrich versehen werden

3

kaltselbstklebende Bitumen-Dichtungsbahnen (KSK) nach DIN 18195-2 [40], Tab. 10

mind. 1 Lage Bahn auf HDPE-Trägerfolie- Untergrund mit kaltflüssigem Voranstrich- Bahnen punktweise oder vollflächig verkleben- Überdeckungen vollflächig verkleben

4

Kunststoff-Dichtungsbahnen aus PIB oder ECBnach DIN 18195-2 [40], Tab. 5

mind. 1 Lage Bahn: d ≥1,5 mm Klebemasse im Bürstenstreich- oder Flämmverfahren- Bahnen mit Kunststoffvlies kaschiert werden lose verlegt- Abdichtung mit Trennlage versehen z.B. lose Polyethylen- folie bzw. mit Trenn- und Schutzlage aus nackten Bitumenbahnen mit Klebe- und Deckaufstrich versehen

5

Kunststoff-Dichtungsbahnen aus EVA (bitumenverträglich) nach DIN 18195-2 [40], Tab. 7PVC-P weich, nicht bitumen-verträglich nach DIN 18195-2 [40], Tab. 5

mind. 1 Lage Bahn: d ≥1,2 mm - Bahnen lose oder mit Klebstoff mit ausreichender Überdeckung (bitumenverträgliche Bahnen mit Klebe- masse) verlegen- geeignete Schutzlage nach DIN 18195-2, Tabelle 5, Abschnitt 5.3 ( z.B.: PVC-P halbhart, d ≥1,0 mm)

6

Elastomer- Bahnen (bitumenverträglich) nach DIN 18195-2 [40], Tab. 5

mind. 1 Lage Bahn: d ≥1,2 mm - Bahnen lose verlegen oder mit Klebemasse oder Kaltklebestoff - geeignete Schutzlage nach DIN 18195-2, Tabelle 5, Abschnitt 5.3 (z.B.: schweres Vlies, mind. 300 g/m2, d ≥ 2,0 mm)

7

Elastomer- Dichtungsbahnen mit Selbstklebeschichtnach DIN 18195-2 [40], Tab. 6

mind. 1 Lage Bahn mit Selbstklebeschicht- Untergrund mit kaltflüssigem Voranstrich- Überlappungen mit Quellschweißmittel oder Warmgas verschweißen


5.169

5

Tabelle 5.8.6-4 Bahnenförmige Abdichtungssysteme gegen nicht drückendes Wasser bei mä-ßiger Beanspruchung nach DIN 18195-5 [43] (Fortsetzung)

1 2

Abdichtungssystem Anforderungen

8

Asphaltmastix nach DIN 18195-2 [40], Tab. 3

2 Lagen Asphaltmastix: dmin ≥12 mm; dmittel ≥15 mm; dmax ≥20 mm- Trennlage zwischen den Lagen und auf dem Untergrund (z.B. Rohglasvlies)- Schutzschicht aus Gussasphalt d ≥ 25 mm nach DIN 18195-10 [48]- Anschlüsse etc. an Durchdringungen und Übergänge mit Bitumen- und Polymerbitumenbahnen; Einbindung in Asphaltmastix mind. 300 mm

9

Asphaltmastix in Verbindung mit Gussasphaltnach DIN 18195-2 [40], Tab. 3

1 Lage Asphaltmastix :dmin ≥7 mm; dmittel ≥10 mm; dmax ≥15 mm1 Schicht Gussasphalt: d ≥ 25 mm- Trennlage auf dem Untergrund (z.B. Rohglasvlies)- Anschlüsse etc. an Durchdringungen und Übergänge mit mehrlagiger Bahnen ausführen (ggf. mit Zulagen)

10

kunststoffmodifi zierte Bitumendick-beschichtungen (KMB)nach DIN 18195-2 [40], Tab. 9

d ≥3 mm (Trockenschichtdicke)(Aufbringung in zwei Arbeitsgängen: Auftrag der zweiten nach Austrocknung der ersten Lage) - Gewebeverstärkungen an Kehlen und Kanten (zur Sicher- stellung der Mindestschichtdicke auch auf horizontalen Flächen)- Schutzschichten nach Austrocknung der Abdichtung aufbringen


5

Abdichtungsmaterialien und Einbauhinweise nach DIN 18195-5 für hohe Beanspruchungen

Tabelle 5.8.6-5 Bahnenförmige Abdichtungssysteme gegen nicht drückendes Wasser bei ho-her Beanspruchung nach DIN 18195-5 [43]

1 2


2

nackte Bitumenbahnen (R 500 N)nach DIN 18195-2 [40], Tab. 4

mind. 3 Lagen Bahnen: erf. Einpreßdruck ≥0,01 MN/m2 mit Klebemasse untereinander verbinden und mit Deckaufstrich versehen- Klebemasse im Bürstenstreich-, im Gieß- oder im Gieß- und Einwalzverfahren- Einbaumengen für Klebe- und Deckschichten nach Tab. 5.8.6-3 (Mindestmenge 2,5 kg/m2 bei Verklebung im Gieß- und Einwalzverfahren)- Voranstrich falls erforderlich

3

Bitumen- oder Polymerbitumen-bahnen nach DIN 18195-2 [40], Tab. 4, Zeilen 5 bis 10

mind. 2 Lagen Bahn mit Gewebe-, Polyestervlies- oder Metallbandeinlagen; Klebemasse im Bürstenstreich-, im Gieß- oder Flämmverfahren (Schweißbahnen vorzugsweise im Schweißverfahren ohne Klebemasse)- Einbaumengen für Klebe- und Deckschichten nach Tab. 5.8.6-3- Voranstrich falls erforderlich - Bitumen-Dichtungs- und -Dachdichtungsbahnen mit Gewebeeinlage müssen mit Deckaufstrich versehen werden- für Abdichtung auf genutzten Dachflächen: obere Lage aus Polymerbitumenbahn (bei einem Dachge- fälle < 2% mind. 2 Lagen)

4

Kunststoff-Dichtungsbahnen aus PIB oder ECBnach DIN 18195-2 [40], Tab. 5

mind. 1 Lage Bahn: PIB d ≥1,5 mm; ECB d ≥2,0 mm- lose Verlegung: Abdichtung zwischen zwei Schutzlagen nach DIN 18195-2 Abschn. 5.3 einbauen- verklebte Verlegung: auf Bitumenbahn nach DIN 18195-2, Tab 4; Z. 6-9 oder auf kaschierter Wärmedämmung Klebemasse im Bürstenstreich- oder Flämmverfahren; Einbaumengen der Klebemasse nach Tab. 5.8.6-3


5.171

5

Tabelle 5.8.6-5 Bahnenförmige Abdichtungssysteme gegen nicht drückendes Wasser bei ho-her Beanspruchung nach DIN 18195-5 [43] (Fortsetzung)

1 2


5

Kunststoff-Dichtungsbahnen aus EVA (bitumenverträglich) nach DIN 18195-2 [40], Tab. 7PVC-P weich, nicht bitumenver-träglich nach DIN 18195-2 [40], Tab. 5Elastomeren nach DIN 18195-2 [40], Tab. 5

mind. 1 Lage Bahn: d≥1,5 mm - Bahnen lose verlegen oder mit Klebstoff mit ausreichender Überdeckung (bitumenverträgliche Bahnen mit Klebe- masse) - lose Verlegung: Abdichtung zwischen Schutzlagen nach DIN 18195-2, Abschn. 5.3- verklebte Verlegung: auf Bitumenbahn nach DIN 18195-2, Tab 4; Z. 6-9 oder auf Wärmedämmung, kaschiert Klebemasse im Bürstenstreich- oder Flämmverfahren; Einbaumengen der Klebemasse nach Tab. 5.8.6-3

6

Metallbänder in Verbindung mit nackten Bitumenbahnen oder Glasvlies-Bitumenbahnennach DIN 18195-2 [40], Tab. 4

1 Lage kalottengeriffelte Metallbänder aus Kupfer oder Edelstahl nach DIN 18195-2, Tab. 8- Einbau der Metallbänder mit Klebemasse aus gefülltem Bitumen im Gieß- und Einwalzverfahren: Einbaumengen für Klebe- und Deckschichten nach Tab. 5.8.6-3und 1 Schutzlage aus Glasvlies-Bitumenbahn oder nackter Bitumenbahn- Einbau der Bahn mit Klebemasse im Bürstenstreich-, im Gieß- oder im Gieß- und Einwalzverfahren: Einbaumengen für Klebe- und Deckschichten nach Tab. 5.8.6-3 (Mindestmenge 2,5 kg/m2 bei Verklebung im Gieß- und Einwalzverfahren)

7

Metallbänder in Verbindung mit Gussasphaltnach DIN 18195-2 [40], Tab. 3

1 Lage kalottengeriffelte Metallbänder aus Kupfer oder Edelstahl nach DIN 18195-2, Tab. 8- Einbau der Metallbänder mit Klebemasse aus gefülltem Bitumen im Gieß- und Einwalzverfahren: Einbaumengen für Klebe- und Deckschichten nach Tab. 5.8.6-3und1 Schicht aus Gussasphalt d ≥25 mm im Verbund- Anschlüsse etc. an Durchdringungen und Übergänge mit mehrlagiger Bahnen ausführen (ggf. mit Zulagen)



5

Tabelle 5.8.6-5 Bahnenförmige Abdichtungssysteme gegen nicht drückendes Wasser bei ho-her Beanspruchung nach DIN 18195-5 [43] (Fortsetzung)

1 2


8

Bitumen-Schweißbahnen in Verbindung mit Gussasphaltnach DIN 18195-2 [40], Tab. 4; Zeilen 11 oder 12

1 Lage Bitumenschweißbahn Polymerbitumen-Schweißbahn mit hochliegender Trägereinlage aus Polyestervlies bzw. Edelstahlkaschierte Bitumen-Schweißbahn im Schweißverfahren aufzubringenund1 Schicht aus Gussasphalt d ≥ 25 mm im Verbund- Untergrund mit lösemittelfreiem Epoxidharz grundieren oder versiegeln, nur bei temperaturgeschützten Flächen (z.B. Erdüberdeckung) Bitumen-Voranstrich ausreichend- Untergrund bei Fehlstellen und Rauhtiefen > 1,5 mm mit Kratzspachtelung behandeln - Anschlüsse etc. an Durchdringungen und Übergänge mit mehrlagigen Bahnen ausführen (ggf. mit Zulagen)

9

Asphaltmastix in Verbindung mit Gussasphaltnach DIN 18195-2 [40], Tab. 3

1 Lage Asphaltmastix :dmin≥7 mm; dmittel≥10 mm; dmax≥15 mmund1 Lage Gussasphalt: d ≥ 25 mm im Verbund- Trennlage zwischen Abdichtung und Untergrund (z.B. Rohglasvlies)- Anschlüsse etc. an Durchdringungen und Übergänge mit mehrlagigen Bitumen- oder Polymerbitumenbahnen ausführen

5.8.7 Abdichtung gegen von außen drückendes Wasser und aufstauen-des Wasser nach DIN 18195-6

Die wasserdruckhaltende Abdichtung muss das Bauwerk gegen von außen hydrosta-tisch drückendes Wasser schützen. Die Abdichtung wird in der Regel auf der Wasser zugewandten Seite als Außenabdichtung angeordnet und muss das Bauwerk wannen-förmig umschließen. Die Abdichtung ist entsprechend den Anforderungen nach DIN 18195-6 [44] (siehe Tabelle 5.8.7-1) auszuführen.

Drückendes Wasser ist gegeben, wenn das Bauwerk im Grundwasser eintaucht (unab-hängig von Gründungstiefe, Eintauchtiefe und Bodenart). Die Abdichtungsmateriali-en sind nach DIN 18195-6, Abschnitt 8 (siehe Tabelle ) zu bemessen. Aufstauendes Wasser ist gegeben, wenn auf wenig durchlässigen Bodenschichten Was-ser aufstaut und somit zeitweise ebenfalls hydrostatischen Druck auf das Bauwerk ausübt. Die Kellersohle muss hierbei mindestens 300 mm über dem langjährigen Be-messungswasserstand liegen. Abdichtungen gegen aufstauendes Wasser sind nach DIN 18195-6, Abschnitt 9 (siehe Tabelle 5.8.7- ) zu bemessen.

5.173

5

Tabelle 5.8.7-1 Anforderungen an die Abdichtung gegen von außen drückendes Wasser und aufstauendes Wasser in Abhängigkeit des anstehenden Bodens

1 2

1Wasserdurchlässigkeits-

beiwert k des anstehenden Bodens

Anforderung

2 k > 10-4 m/s

- Führung der wasserdruckhaltenden Abdichtung mind. 300 mm über den aus langjährigen Beobachtungen ermittelten höchsten Grund- oder Hochwasserstand zu führen - zusätzlich sind die Wandbereiche gegen Sickerwasser im Wandbereich und Bodenfeuchtigkeit nach DIN 18195-4 [42] (siehe Abschnitt 5.8.5) und bei anschließenden Decken gegen nicht drückendes Wasser nach DIN 18195-5 ([43] siehe Abschnitt 5.8.6) abzudichten

3 k ≤ 10-4 m/s

Führung der Abdichtung mind. 300 mm über Geländeoberfläche bzw. Abdichtung bis in Höhe der Geländeoberfläche und Verwendung von wasserabweisenden Bauteilen für Außenwände bis etwa 300 mm über der Geländeoberfläche

Die Abdichtungen nach DIN 18195-6 [44] müssen rissüberbrückende Eigenschaften (Risse z.B: infolge von Schwingungen, Temperaturänderungen oder Setzungen) auf-weisen (siehe Tabelle 5.8.7-2) und resistent gegen natürliche oder durch Lösungen aus Beton bzw. Mörtel entstehende Wässer sein. Die Abdichtungen sind einzubetten bzw. erforderlichenfalls einzupressen. Die einzelnen Abdichtungsarten werden mit Angabe der erforderlichen Lagenzahl bzw. Dicke in Abhängigkeit des Einbauverfahrens im Folgenden beschrieben. Zu beachten ist die zulässige Druckspannung senkrecht zur Abdichtungsebene für die einzelnen Abdichtungsarten. Die erforderliche Einbaumen-ge für Klebeschichten und Deckschichten ist für alle Abdichtungssyteme der Tabelle 5.8.7-3 zu entnehmen.

Tabelle 5.8.7-2 Anforderungen an die rissüberbrückenden Eigenschaften nach DIN 18195-6 [44]

1 2 3

1 Anforderungen

2 EigenschaftAbdichtung gegen

aufstauendes WasserAbdichtung gegen

drückendes Wasser

3 Rissbreiten zum Entstehungszeitpunkt ≤ 0,5 mm ≤ 0,5 mm

4 Rissbreiten durch weitere Bewegung ≤ 5,0 mm ≤ 1,0 mm

5 Versatz der Risskanten in der Abdichtungsebene ≤ 2,0 mm ≤ 0,5 mm


5

Tabelle 5.8.7-3 Mindesteinbaumengen für Klebeschichten und Deckaufstriche für Bitumen- oder Polymerbitumenbahnen nach DIN 18195-5 [43]

1 2 3

1

Klebeschicht bzw. Deckaufstrich

Mindesteinbaumengen[kg/m2]

2 Bitumen, ungefülltBitumen, gefüllt (γ=1,5 kg/m3)

3 Bürstenstreich- oder Flämmverfahren 1,5 -

4 Gießverfahren 1,3 -

5 Gieß- und Einwalzverfahren - 2,5

6 Deckaufstrich 1,5 -

Abdichtung gegen drückendes Wasser nach DIN 18195-6 Abschnitt 8Für Abdichtungen gegen drückendes Wasser nach DIN 18195-6 [44], Abschnitt 8 dür-fen verwendet werden:

- aus nackter Bitumenbahnen- aus nackter Bitumenbahnen und Metallbandeinlage- aus Bitumen-Bahnen und/oder Polymerbitumen-Dachdichtungsbahnen mit Trä- gereinlage- aus Bitumen-Schweißbahnen- Kunststoff- und Elastomer-Dichtungsbahnen und nackten Bitumenbahnen- Kunststoff-Dichtungsbahnen aus PVC-P, lose verlegt

Die Anforderungen an die Abdichtungen werden im Folgenden erläutert.

Abdichtung aus nackter Bitumenbahn Bei senkrecht und stark geneigten Flächen ist auf dem Untergrund ein Voranstrich aufzubringen. Die Abdichtung ist mindestens aus den in Tabelle 5.8.7-4 angegebenen Lagen herzustellen, die durch Bitumenklebemasse miteinander zu verbinden sind. Die Abdichtung ist mit einem Deckaufstrich zu versehen. Die erste Bahnenlage muss an ihrer Unterseite vollflächig mit Klebemasse versehen werden. Die Abdichtung muss grundsätzlich eingepresst sein, wobei der auf sie ausgeübte Flächendruck mindestens 0,01 MN/m2 betragen muss. Falls bei Abdichtungen auf senkrechten Flächen in der Nähe der Geländeoberfläche dieser Wert nicht erreichbar ist, muss die Abdichtung zumindest vollflächig eingebettet sein. Die Einbaumengen von Klebeschichten und Deckaufstrichen müssen gemäß der Tabelle 5.8.7-3 entsprechen. Werden gefüllte Mas-sen mit anderen als den dort angegebenen Rohdichten verwendet, so muss das Gewicht der je m2 einzubauenden Klebemasse dem Verhältnis der Rohdichten entsprechend umgerechnet werden.

5.175

5

Tabelle 5.8.7-4 Lagenzahl der Abdichtung bei Verwendung von nackten Bitumenbahnen

1 2 3

1Eintauchtiefe

[m]

zulässige Druckbe-lastung[MN/m2]

Lagenzahl

2Bürstenstreich-

oder GießverfahrenGieß- und

Einwalzverfahren

3 ≤4

0,6

3 3

4 4 bis 9 4 3

5 > 9 5 4

Abdichtung aus nackter Bitumenbahn und MetallbandeinlageWird in einer Abdichtung mit nackten Bitumenbahnen eine Lage Kupferband mit ei-ner Dicke von 0,1 mm oder Edelstahlband mit einer Dicke von 0,05 mm angeordnet, ist eine Mindesteinpressung von 0,01 MN/m2 nicht erforderlich. Das Metallband ist als zweite Lage, von der Wasserseite gezählt, einzubauen. Die insgesamt erforderli-che Anzahl der Lagen richtet sich nach Tabelle 5.8.7-5. Das Metallband ist mit gefüll-tem Bitumen im Gieß- und Einwalzverfahren aufzukleben, die Bitumenbahnen sind im Bürstenstreich-, im Gieß- oder im Gieß- und Einwalzverfahren einzubauen. Die Druckbelastung darf höchstens 1 MN/m2 betragen. Die Einbaumengen für Klebemas-sen und Deckaufstriche richten sich nach Tabelle 5.8.7-3. Werden in einer Abdichtung mit nackten Bitumenbahnen zwei Lagen Kupferband mit einer Dicke von 0,1 mm oder Edelstahlband mit einer Dicke von 0,05 mm angeordnet, darf die Abdichtung bis 1,5 MN/m2 belastet werden. Die äußeren Lagen der Abdichtung sind grundsätzlich aus Bitumenbahnen herzustellen, daher ist in diesem Fall eine mindestens vierlagige Aus-führung erforderlich.

Tabelle 5.8.7-5 Bahnenförmige Abdichtungssysteme gegen drückendes Wasser nach DIN 18195-6 [44]

1 2 3

1Metallband-

einlageEintauchtiefe

[m]


Lagenzahl der Bahnen

2Bürstenstreich-

oder GießverfahrenGieß- und

Einwalzverfahren

3

1 Band

≤4

1,0

3 3

4 4 bis 9 3 3

5 > 9 4 3

6

2 Band

≤4

1,5

4 4

7 4 bis 9 4 4

8 > 9 5 4


5

Abdichtung aus Bitumen-Bahn und/oder Polymerbitumen-Dachdichtungsbahn mit TrägereinlageDie Abdichtung ist mindestens aus den in Tabelle 5.8.7-6 angegebenen Lagen aus Bi-tumenbahnen, d.h.

- Dichtungsbahnen Cu 0,1 D nach DIN 18190-4 [42]- Bitumen-Dachdichtungsbahnen nach DIN 52130 [65]- Polymerbitumen-Dachdichtungsbahnen, Bahnentyp PYE nach DIN 52132 [67]

herzustellen. Die Abdichtungen sind durch Bitumenklebemasse miteinander zuverbin-den. Die Abdichtung ist mit einem Deckaufstrich zu versehen. Falls erforderlich, z.B. bei senkrechten oder stark geneigten Flächen, ist auf dem Untergrund ein Voranstrich aufzubringen. Bitumenbahnen mit Gewebeeinlage sind mit Bahnen mit anderer Trä-gereinlage zu kombinieren. Sie sind stets auf der dem Wasser abgewandten Seite der Abdichtung anzuordnen. Die Einpressung der Abdichtung ist nicht erforderlich. Die Einbaumengen von Klebeschichten und Deckaufstrich müssen Tabelle 5.8.7-3 entspre-chen.


1 2 3

1Eintauchtiefe

[m]


Gieß-, Flämm oder Gieß- und Einwalzverfahren

2 Lagenzahl der Bahnen Einlage

3 ≤4

1,0(0,8)1)

2 Gewebe oder Polyestervlies

44 bis 9


5 1Gewebe oder Polyestervlies +

Kupferbandeinlage

6 > 9 2Gewebe oder Polyestervlies +

Kupferbandeinlage1) Bei Verwendung von Glasgewebeeinlage

Abdichtung aus Bitumen-Schweißbahnen Abdichtungen mit Bitumen-Schweißbahnen sollten nur in Ausnahmefällen angewendet werden, z.B. im Überkopfbereich und an unterschnittenen Flächen. Die Abdichtung ist mindestens aus den in Tabelle 5.8.7-7 angegebenen Lagen herzustellen. Unterschnitte-ne Flächen und Überkopfbereiche sind dabei stets nach Tabelle 5.8.7-7, Zeilen 4 oder 5 auszuführen. Die Bahnen sind im Schweißverfahren einzubauen.

5.177

5

Tabelle 5.8.7-7 Bahnenförmige Abdichtungssysteme gegen drückendes Wasser nach DIN 18195-6 [L]

1 2 3

1Eintauchtiefe

[m]


Schweißverfahren

2 Lagenzahl der Bahnen Einlage

3 ≤4

1,0(0,8)1)


44 bis 9


5 1Gewebe oder Polyestervlies +

Kupferbandeinlage

6 > 9 2Gewebe oder Polyestervlies +

Kupferbandeinlage1) Bei Verwendung von Glasgewebeeinlage

Abdichtung mit Kunststoff- und Elastomer-Dichtungsbahnen und nackten Bitumen-bahnenDie Abdichtung ist aus einer Lage folgender bitumenverträglicher Kunststoff-Dich-tungsbahnen herzustellen:

- Ethylencopolymerisat-Bitumen (ECB)-Bahnen nach DIN 16729 [28]- Polyisobutylen (PIB)-Bahnen nach DIN 16935 [32]- Polyvinylchlorid weich (PVC-P) nach DIN 16937 [33]- Ethylen-Vinyl-Acetat-Terpolymer-(EVA)-Bahnen nach DIN 18195-2, Tab. 7 [40]- Elastomer (EPDM)-Bahnen nach DIN 7864-1 [25]

Diese ist zwischen zwei Lagen nackter Bitumenbahnen mit Bitumenklebemasse einzu-kleben. Die Mindestdicke der Bahnen richtet sich nach Tabelle 5.8.7-8. Die Abdichtung ist mit einem Deckaufstrich zu versehen, falls erforderlich, ist auf dem Untergrund ein Voranstrich aufzubringen. Die Einpressung der Abdichtung ist nicht erforderlich. Es dürfen nur Kunststoff- und Elastomer-Dichtungsbahnen mit einer Breite bis 1,2 m verwendet werden. Sie sind im Bürstenstreich- oder im Flämmverfahren, nackte Bitu-menbahnen im Bürstenstreich- oder im Gießverfahren, einzubauen. Die Einbaumengen, die die Klebeschichten und der Deckaufstrich mindestens einhal-ten müssen, sind der Tabelle 5.8.7-3 zu entnehmen.


5


1 2 3

1 Eintauchtiefe[m]


Mindestdicke der Bahnen [mm]

2 EVA, PIB, PVC-P1) ECB, EPDM

3 ≤41,0

(0,6)2)

1,5 2

4 4 bis 9 2 2,5

5 > 9 3 2,51) Dicke der Bahn ohne Kaschierung2) Zulässige Druckbelastung bei PIB-Bahnen

Abdichtung mit Kunststoff-Dichtungsbahnen aus PVC-P, lose verlegtDie Abdichtung ist aus einer Lage Kunststoff-Dichtungsbahnen in einer Dicke von mindestens 2,0 mm herzustellen. Die Abdichtung ist lose zwischen Schutzlagen aus geeigneten Stoffen nach DIN 18195-2 [40] zu verlegen. Die obere Schutzlage kann auch aus mindestens 1 mm dicken PVC-P-Bahnen/-Platten, halbhart, hergestellt wer-den. Diese obere Schutzlage ist an Längs- und Querstößen zu verschweißen. Die Ein-tauchtiefe der Abdichtung ist auf 4 m zu begrenzen. Die Einpressung der Abdichtung ist nicht erforderlich. Die gesamte, durch lose verlegte Kunststoff-Dichtungsbahnen abgedichtete Fläche ist in Felder von höchstens 100 m2 durch ein Abschottsystem zu unterteilen. Dazu sind außenliegende, mindestens 4-stegige Fugenbänder aus Materia-lien zu verwenden, die mit der Abdichtung zu verschweißen sind und bauseits in Fugen angeordnet werden. Für jedes dieser Abdichtungsfelder sind in dem abzudichtenden Bauwerksteil Kontroll- und Verpressröhrchen anzuordnen.

Abdichtung gegen aufstauendes Wasser nach DIN 18195-6 Abschnitt 9Für Abdichtungen gegen aufstauendes Wasser nach DIN 18195-6, Abschnitt 9 [44] dür-fen verwendet werden:- kunststoffmodifizierten Bitumendickbeschichtungen (KMB)- Polymerbitumen-Schweißbahnen- Bitumen- oder Polymerbitumenbahnen- Kunststoff- und Elastomer-Dichtungsbahnen

Die Anforderungen an die Abdichtungen werden im Folgenden erläutert.

Abdichtungen mit kunststoffmodifizierten Bitumendickbeschichtungen (KMB)Die kunststoffmodifizierte Bitumendickbeschichtung ist in zwei Arbeitsgängen aufzu-bringen. Nach dem ersten Arbeitsgang ist eine Verstärkungslage einzulegen. Vor dem Auftrag der zweiten Abdichtungsschicht muss die erste Abdichtungsschicht soweit getrocknet sein, dass sie durch den darauffolgenden Auftrag nicht beschädigt wird. Die kunststoffmodifizierte Bitumendickbeschichtung muss eine zusammenhängen-de Schicht ergeben, die auf dem Untergrund haftet. Die Mindesttrockenschichtdicke

5.179

5

muss 4 mm betragen. Die Schichtdickenkontrolle erfolgt nach DIN 18195-3 [41] durch Messen der Nassschichtdicken (mindestens 20 Messungen je Ausführungsobjekt bzw. mindestens 20 Messungen je 100 m2), die gesondert zu kontrollieren sind. Die Vertei-lung der Messpunkte sollte diagonal erfolgen. Je nach baulichen Gegebenheiten ist die Messpunktdichte, z.B. im Bereich von Durchdringungen, Übergängen, Anschlüssen, zu erhöhen. Die Überprüfung der Durchtrocknung muss an einer Referenzprobe zerstö-rend mittels Keilschnittverfahren erfolgen, wobei die Referenzprobe aus dem an dem Objekt vorhandenen Untergrund (z.B. Mauerstein) bestehen muss. Für nachträgliche Prüfungen an dem Objekt kann die Trockenschichtdicke durch das Keilschnittverfah-ren festgestellt werden. Die Abdichtung ist grundsätzlich mit einer Schutzschicht zu versehen. Diese darf erst nach ausreichender Trocknung der Abdichtung aufgebracht werden. Als Schutzschichten sind vorzugsweise Stoffe nach DIN 18195-10 [48], z.B. Pe-rimeterdämmplatten, Dränplatten mit abdichtungsseitiger Gleitfolie, zu verwenden.

Abdichtungen mit Polymerbitumen-SchweißbahnenDie Abdichtung ist aus mindestens einer Lage Polymerbitumen-Schweißbahn Bah-nentyp (PYE) nach DIN 52133 [68] herzustellen. Falls erforderlich, ist auf dem Un-tergrund ein Voranstrich aufzubringen. Dies gilt grundsätzlich, wenn die Abdichtung direkt auf gemauerte oder betonierte Außenwände aufgebracht wird. Die Bahnen sind vorzugsweise im Schweißverfahren ohne zusätzliche Verwendung von Klebemasse ein-zubauen. Als Schutzschichten sind vorzugsweise Stoffe nach DIN 18195-10, Abschnitt 5.8.11, z.B. Perimeterdämmplatten, Dränplatten mit abdichtungsseitiger Gleitfolie, zu verwenden.

Abdichtungen mit Bitumen- oder PolymerbitumenbahnenDie Abdichtung ist aus mindestens zwei Lagen Bahnen mit Gewebe- oder Polyester-vlieseinlage herzustellen.Die Bahnen sind mit Klebemasse im Bürstenstreich-, im Gieß- oder im Flämmver-fahren, Schweißbahnen jedoch vorzugsweise im Schweißverfahren ohne zusätzliche Verwendung von Klebemasse einzubauen. Falls erforderlich, ist auf dem Untergrund ein Voranstrich aufzubringen. Dies gilt grundsätzlich, wenn die Abdichtung direkt auf gemauerte oder betonierte Außenwände aufgebracht wird. Obere Lagen aus Bitu-mendichtungs- und Dachdichtungsbahnen müssen mit einem Deckaufstrich versehen werden. Für die Einbaumengen von Klebemassen und Deckaufstrich gilt Tabelle 5.8.7-3. Als Schutzschichten sind vorzugsweise Stoffe nach DIN 18195-10, z.B. Perimeter-dämmplatten, Dränplatten mit abdichtungsseitiger Gleitfolie, zu verwenden.

Abdichtungen mit Kunststoff- und Elastomer-DichtungsbahnenDie Abdichtung ist aus einer Lage bitumenverträglicher Kunststoff- oder Elastomer-Dichtungsbahnen nach DIN 18195-2, Tab. 5, herzustellen. Die Bahnen sind vollflächig auf einer geeigneten Unterlage aufzukleben, gegebenenfalls ist ein Voranstrich erfor-derlich. Für die Einbaumengen von Klebemassen gilt Tabelle 5.8.7-3. Die Bahnen wer-den im Bürstenstreich- oder im Flämmverfahren aufgeklebt. Die Längs- und Quernäh-te der Abdichtung sind je nach Werkstoffart mit Quellschweißmittel oder Warmgas zu verschweißen. Als Schutzlage sind vorzugsweise Stoffe nach DIN 18195-10 [48], z.B. Perimeterdämmplatten, Dränplatten mit abdichtungsseitiger Gleitfolie, zu verwen-den.


5

5.8.8 Abdichtung gegen von innen drückendes Wasser nach DIN 18195-7

Die Abdichtungen gegen von innen drückendes Wasser (Behälterabdichtung) müssen ein unbeabsichtigtes Ausfließen des Wassers aus dem Behälter verhindern und das Bauwerk gegen das Wasser schützen. Die Abdichtung ist auf der dem Wasser zuge-kehrten Bauwerksseite anzuordnen. Sie muss eine geschlossene Wanne bilden und in der Regel mindestens 300 mm über den höchsten Wasserstand geführt und gegen Hinterlaufen gesichert werden. Die Abdichtung muss rissüberrückende Eigenschaften aufweisen (siehe Tabelle 5.8.8-1). Zur Ausführung kommen Abdichtungen, die aufge-klebt bzw. lose verlegt werden. Die Abdichtungsmaterialien sind der Tabelle 5.8.8-2 zu entnehmen.

Tabelle 5.8.8-1 Anforderungen an die rissüberbrückenden Eigenschaften nach DIN 18195-6 [44]

1 2

1 Eigenschaft Anforderung

2 Rissbreiten zum Entstehungszeitpunkt ≤ 0,5 mm

3 Rissbreiten durch weitere Bewegung ≤ 5,0 mm

4 Versatz der Risskanten in der Abdichtungsebene ≤ 2,0 mm

Tabelle 5.8.8-2 Abdichtungsmaterialien gegen von innen drückendes Wasser nach DIN 18195-7 [45]

1

Abdichtungsmaterialien

1 aufgeklebte Abdichtungen

2

- nackte Bitumenbahnen (R 500 N) nach DIN 52129 [64] und Metallbändern- Bitumen-Dichtungsbahnen nach DIN 18190-2 bis 5 oder Bitumen-Dachdichtungsbahnen nach DIN 52130 [65]- nackten Bitumenbahnen (R 500 N) nach DIN 52129 und Bitumen-Dichtungsbahnen nach DIN 18190-2 bis 5 oder Bitumen-Dachdichtungsbahnen nach DIN 52130- Bitumen-Schweißbahnen nach DIN 52131 [66]- PIB-Bahnen nach DIN 16935 und nackte Bitumenbahnen (R 500 N) nach DIN 52129- PVC-P-Bahnen nach DIN 16937 und nackte Bitumenbahnen (R 500 N) nach DIN 52129- ECB-Bahnen nach DIN 16729 und nackte Bitumenbahnen (R 500 N) nach DIN 52129

3 lose verlegte Abdichtungen

4

- ECB-Bahnen nach DIN 16729 [28]- PVC-P-Bahnen nach DIN 16730 [29]- PVC-P-Bahnen nach DIN 16734 [30]- PVC-P-Bahnen nach DIN 16937 [33]- PVC-P-Bahnen nach DIN 16938 [34]

5.181

5

Aufgeklebte AbdichtungenDer Aufbau der Abdichtungen (Lagenanzahl bzw. Dicke der Abdichtung) ist entspre-chend nach DIN 18195-6 [44] Abdichtungen gegen von außen drückendes Wasser (sie-he Abschnitt 5.8.6) auszuführen. Kehlen sollen jedoch mit einem Halbmesser von min-destens 40 mm ausgerundet und Kanten auf mindestens 30 mm abgefast werden. Lose verlegte AbdichtungenDie Abdichtungen sind aus jeweils einer Lage mit einer Mindestdicke der Bahnen bei Wassertiefen (Eintauchtiefe) auszuführen:

- Eintauchtiefe < 9 m: d ≥ 1,5 mm- Eintauchtiefe ≥ 9 m: d ≥ 2,0 mm

Die Abdichtung ist im Bereich von Kehlen, Kanten und Ecken mit Formstücken oder Zulagen aus dem Bahnenmaterial zu verstärken und mit der Abdichtungslage zu ver-schweißen. Die Abdichtung ist grundsätzlich am oberen Rand mechanisch zu befesti-gen und bei senkrecht oder stark geneigten Flächen sind in 4 m Höhe Zwischenbefesti-gungen vorzusehen. Zur Befestigung der Abdichtung sind kunststoffkaschierte Bleche, kunststoffkaschierte Metallprofile oder Kunststoffprofile zu verwenden, welche auf dem Untergrund befestigt werden und an denen die Abdichtungsbahn angeschweißt wird. Befestigungsmittel, welche die Abdichtung durchdringen, müssen mit dem Bah-nenmaterial überdeckt werden.

5.8.9 Abdichtung von Bewegungsfugen nach DIN 18195-8

Bewegungsfugen sind Zwischenräume, in denen unterschiedliche Bewegungen zwi-schen zwei Bauwerksteilen oder Bauteilen ermöglicht werden. Die Fugenbewegung, d.h. die Bewegungen der Fugenflanken relativ zueinander, wird z.B. durch Setzung (senkrechte Bewegung), Dehnung infolge von Temperaturschwankungen und Schwind-vorgänge (parallele Bewegung) des Bauwerks bzw. Bauteils hervorgerufen. Die Fugen sind in der Bauwerkskonstruktion auf die statisch unbedingt erforderliche Zahl und Lage zu beschränken und auf das Abdichtungssystem sowie auf die Art, Richtung und Größe der aufzunehmenden Bewegungen abzustimmen. Nach DIN 18195-8 [46] wer-den zwei Fugentypen unterschieden:

Fugentyp I zeichnet sich durch langsam ablaufende und einmalige oder selten wieder-holte Bewegungen (z.B. Setzungsbewegungen oder Längenänderungen durch jahres-zeitliche Temperaturschwankungen) aus. Diese Fugen werden in der Regel im erdbe-deckten Bereich angeordnet.

Fugentyp II zeichnet sich durch schnell ablaufende oder häufig wiederholte Bewe-gungen (z.B. Bewegungen durch wechselnde Verkehrslasten oder Längenänderungen durch tageszeitliche Temperaturschwankungen) aus. Diese Fugen befinden sich in der Regel oberhalb der Geländeoberfläche und in befahrenen Deckenbereichen.

Die Fugenbewegung bei Fugentyp I wird zusätzlich durch das Fugenbewegungsmaß be-grenzt (siehe Tabelle 5.8.9-1). Bei Überschreitung der Fugenbewegungsmaße sind die Abdichtungen über Fugen mit Los- und Festflanschkonstruktionen (erforderlichenfalls


5

beidseitig der Fuge) nach DIN 18195-9 auszuführen.

Tabelle 5.8.9-4 Begrenzung des Fugenbewegungsmaßes des Fugentyp I

1 2 3 4

1 Abdichtung gegen

Bewegung zur Abdichtungsebene

senkrecht1) parallel

kombiniert von

parallel und senkrecht

2

- Bodenfeuchte nach DIN 18195-4 [42]- nicht drückendes Wasser auf Deckenflächen und in Nassräumen nach DIN 18195-5 [43]- zeitweise aufstauendes Wasser nach DIN 18195-6 [44]

≤ 30 mm≤ 20 mm

(10)2) ≤15 mm

(10)2)

3 - drückendes Wasser nach DIN 18195-7 [45] ≤ 40 mm ≤ 30 mm

(10)2)≤ 25 mm

(10)2)3)

1) Bei wärmegedämmten Bauteilen im Freien sind die Fugenbewegungen senkrecht zur Abdich- tungsebene jedoch auf 15 mm zu begrenzen. Der Nutzbelag ist zusätzlich über der Fuge so auszubilden, dass die Abdichtung im Fugenbereich mechanisch nicht belastet wird.2) Einzuhalten bei Auftreten von Scherung in der Abdichtungsebene.3) Gilt für Abdichtungen mit nackten Bitumenbahnen und Metallbändern nach DIN 18195-6 [44] und mit Metallbändern verstärkten Abdichtungen.

Abdichtung von Fugen bei Beanspruchung durch Bodenfeuchte nach DIN 18195-4

Tabelle 5.8.9-1 Anforderungen an Abdichtung bei Fugentypen I und II nach DIN 18195-8 [46]

1 2

1 Fugentyp Anforderung

2I

(mit Bewegung bis 5 mm)

Bahnen sind über den Fugen durchzuziehen und aus mind. 1 Lage 300 mm breiten Streifen zu verstärken.- bei Abdichtung aus Bitumenwerkstoffen: Bitumen-Dichtungs- oder Schweiß- bahn mit Gewebe- oder Polyestervlieseinlage - bei Abdichtung aus kunststoffmodifizierten Bitumendickbeschichtungen (KMB): bitumenverträgliche Fugenbänder aus Kunststoff-Dichtungsbahnen mit Vlies- oder Gewebekaschierung (Stoßverbindung der Fugenbänder ist je nach Werkstoff und Fügetechnik nach DIN 18195-3, Abschnitt 7.4 [41] auszuführen)- bei Abdichtung aus Bitumen-KSK-Bahnen: Bitumen-KSK-Bahn - bei Abdichtung aus lose verlegten Kunststoff- oder Elastomer-Dichtungs- bahnen: ohne weitere Verstärkung


5.183

5

Tabelle 5.8.9-1 Anforderungen an Abdichtung bei Fugentypen I und II nach DIN 18195-8 [46](Fortsetzung)

1 2

Fugentyp Anforderung

3I

(mit Bewegung über 5 mm)

Die Ausbildung der Fugen mit Bahnenabdichtungen ist entsprechend den Angaben zum Fugentyp I bei nicht drückendem Wasser auf Deckenflächen und Nassräumen (mit Bewegung über 5 mm) auszuführen (siehe Tabelle 5.8.9-2, Zeile 3).

4II

(mit Bewegung über 5 mm)

Die Ausbildung der Fugen mit Bahnenabdichtungen ist entsprechend den Angaben zum Fugentyp II bei nicht drückendem Wasser auf Deckenflächen und Nassräumen (mit Bewegung über 5 mm) auszuführen (siehe Tabelle 5.8.9-2, Zeile 4).

Abdichtung von Fugen bei Beanspruchung durch nichtdrückendes Wasser auf Deckfl ächen und in Nassräumen nach DIN 18195-5

Tabelle 5.8.9-2 Anforderungen an Abdichtung bei Fugen Typen I und II nach DIN 18195-8 [46]

1 2


2

I(mit Bewe-gung bis 5

mm)

- Abdichtungen sind über die Fuge durchzuführen. Erforderlichenfalls sind Schleppstreifen von 100 mm breit unter der Abdichtung anzuordnen. Verklebte Abdichtungen sind zusätzlich mit einer Verstärkung von mind. 300 mm breiten Streifen des gleichen Materials zu versehen. Bahnen für Abdichtungen über Fugen mit mäßiger Beanspruchung: - Bitumen- oder Polymerbitumenbahnen - kaltselbstklebende Bitumen-Dichtungsbahnen (KSK) - Kunststoff-Dichtungsbahnen aus PIB oder ECB - Kunststoff-Dichtungsbahnen aus EVA und PVC-P - Elastomer-Bahnen - Elastomer-Dichtungsbahnen mit Selbstklebeschicht Bahnen für Abdichtung über Fugen mit hoher Beanspruchung: - nackte Bitumenbahnen - Bitumen- oder Polymerbitumenbahnen - Kunststoff-Dichtungsbahnen aus PIB oder ECB - Kunststoff-Dichtungsbahnen aus EVA, PVC-P oder Elastomeren - Metallbänder in Verbindung mit Bitumenbahnen



5


(Fortsetzung)

1 2


3


mm)

- Abdichtungen mit Asphaltmastix und Abdichtungen mit Asphaltmastix in Verbindung mit Gussasphalt sind über der Fuge zu unterbrechen und durch eine Bitumen- oder Polymerbitumenbahn mit Polyestervlies- oder Gewebeeinlage zu ersetzen, bei mäßiger Beanspruchung: 1 Lage, mind. 500 mm breit bei hoher Beanspruchung: 2 Lagen, mind. 500 mm breit und zusätzlich über der Fuge Schleppstreifen 100 mm breit anordnen. Die Fuge ist in der Gussasphaltschicht zu vergießen.- Abdichtungen mit Bitumenschweißbahn in Verbindung mit Gussasphalt sind durch eine zweite Lage des selben Bahnentyps mind. 1000 mm breit, zu verstärken. Der Gussasphalt ist nicht zu unterbrechen.

4

I (mit Bewe-

gung über 5 mm)

- Abdichtung aus Bitumenwerkstoffen und nackten Bitumenbahnen sind zu verstärken durch: - Bitumen- oder Polymerbitumenbahnen mit Polyestervlieseinlage nach DIN 18195-2, Tabelle 4 [40] - Kunststoff- und Elastomer-Dichtungsbahnen, bitumenverträglich, mind. 1,5 mm dick, nach DIN 18195-2 [40], Tabelle 5- Abdichtung mit nackten Bitumenbahnen können auch mit folgenden Materialien verstärkt werden durch: - Kupferband mind. 0,1 mm dick - Edelstahlband mind. 0,05 mm dick- Abdichtung mit Metallbändern in Verbindung mit Bitumenbahnen und Abdichtung mit Metallbändern in Verbindung mit Gussasphalt sind zu verstärken durch: - Kupferband mind. 0,1 mm dick - Edelstahlband mind. 0,05 mm dick

Die Abdichtungsbahnen sind über den Fugen durchzuziehen und aus 1 oder 2 Lagen mind. 300 mm breiten Streifen zu verstärken und durch jeweils eine Abdichtungslage getrennt anzuordnen. Erforderlichenfalls sind Schleppstreifen von mind. 200 mm unterhalb der Abdichtung anzuordnen.

Abdichtung aus lose verlegten Kunststoff-oder Elastomer-Dichtungsbahn sind über den Fugen durchzuziehen und zu verstärken durch:- für Bewegungen überwiegend parallel zur Abdichtungsebene sind kunststoff- beschichtete Bleche 0,5 mm dick und 200 mm breit anzuordnen (Blech darf auf einer Seite der Fuge an der Abdichtungslage befestigt werden) - durch einzubetonierende außen liegende Fugenbänder


5.185

5

Tabelle 5.8.9-2 Anforderungen an Abdichtung bei Fugentypen I und II nach DIN 18195-8

[46] (Fortsetzung)

1 2


5

I (mit Bewe-

gung über 5 mm)

Abdichtung aus kaltselbstklebenden Bitumen-Dichtungsbahnen (KSK)sind über den Fugen durch 2 Streifen Bitumen-KSK-Bahn 300 mm breit, jeweils ober- und unterhalb der Abdichtung angeordnet zu verstärken

Abdichtung aus kunststoffmodifizierten Bitumendickbeschichtungen (KMB):Sonderkonstruktion erforderlich

6

II (mit Bewe-

gung über 5 mm)

Ausführung der Abdichtung durch z.B.:- Unterbrechung der Flächenabdichtung und schlaufenartige Anordnung geeigneter Abdichtungsstoffe - Anordnung von Fugenbändern mit Einklebeflansch- vorgefertigter Fugenkonstruktionen mit integrierten Kunststoff- oder Elastomer Dichtungsprofil- Los- und Festflanschkonstruktion und Einbau von Fugenbändern

Abdichtung von Fugen bei Beanspruchung durch von außen drückendes Wasser und zeitweise aufstauendes Wasser nach DIN 18195-6


1 2


2


mm)

Von außen drückendes Wasser:- Abdichtung ist über den Fugen hindurchzuziehen und durch mind. 2 Lagen zu verstärken. Bei Anordnung von nur 2 Verstärkungsstreifen müssen Metallbän- der an den Außenseiten angeordnet und durch Zulage aus Bitumenbahnen geschützt werden. Die Anzahl und Größe der Verstärkungen sowie Fugenkam- mern sind nach Tabelle 5.8.9-4 auszuführen. Verstärkung mit 300 mm breiten Streifen aus: - Kupferband, mind. 0,2 mm dick - Edelstahlband, mind. 0,05 mm dick - Kunststoff- oder Elastomer-Dichtungsbahnen, mind. 2,0 mm dick- Abdichtungen aus lose verlegten Kunststoff-Dichtungsbahnen sind mit außen- liegenden Verstärkungen aus 4-stegigen Fugenbändern zu verschweißen.

Zeitweise aufstauendes Sickerwasser:Abdichtungen sind über der Fuge durchzuziehen und durch Zulage eines mind. 500 mm breiten Streifens zu verstärken mit :- bei Abdichtungen mit Polymerbitumen-Schweißbahnen und Abdichtungen mit Bitumen- oder Polymerbitumenbahnen ist derselbe Bahnentyp zu verwenden - bei Abdichtungen mit Kunststoff- und Elastomer-Dichtungsbahnen sind Poly- merbitumenbahn mit Polyestervlieseinlage zu verwenden



5


(Fortsetzung)

1 2


3

I (mit Bewe-

gung über 5 mm)

Von außen drückendes Wasser:Die Ausbildung der Fugen sind entsprechend den Angaben zum Fugentyp I bei von außen drückendem Wasser mit Bewegung bis 5 mm auszuführen (siehe Zeile 2).

Zeitweise aufstauendes Sickerwasser:Die Ausbildung der Fugen sind entsprechend den Angaben zum Fugentyp II mit Bewegung über 5 mm auszuführen (siehe Zeile 4).

4

II (mit Bewe-

gung über 5 mm)

Abdichtung über den Fugen sind nur mit Sonderkonstruktionen mit allgemein bauaufsichtlichem Prüfzeugnis (z.B. Los- und Festflanschkonstruktion nach DIN 18195-9 [47]) auszuführen.

Tabelle 5.8.9-4 Anforderungen an Verstärkungsstreifen und Fugenkammern für Fugentyp I: Abdichtungen gegen von außen drückendes Wasser oder zeitweise aufstauendes Wasser

1 2 3 4 5 6 7

1Bewegung zur

Abdichtungsebene Kombinierte Bewegung

[mm]

Verstärkungsstreifen

Fugenkammer in waagerechten und

schwachgeneigten Flächen

2senkrecht

[mm]parallel[mm]

AnzahlBreite [mm]

Breite 1)

[mm]Tiefe[mm]

3 10 10 10 2 ≥ 300 - -

4 20 20 15 2 ≥ 500

80 bis 100 30 bis 805 30 30 20 3 ≥ 500

6 40 - 25 4 ≥ 5001) Gesamtbreite einschließlich Fugenbreite

5.8.10 Abdichtungen im Bereich von Anschlüssen an Durchdringungen, Übergänge und Abschlüsse nach DIN 18195-9

An- und Abschlüsse an aufgehenden Bauteilen sind so zu gestalten, dass der Abdich-tungsrand möglichst nicht oder nur geringfügig wasserbeansprucht wird und das hoch-geführte Abdichtungsende (Abschluss) vor mechanischen Beschädigungen geschützt liegt. Die Ausbildung einer wasserdichten Verwahrung erfolgt in der Regel mit Klemm-schienen, Manschetten, bzw. Manschetten mit Schellen, Klebeflansch, Anschweiß-flansch und Los- und Festflansch (siehe Bild 5.8.10-1). Die Konstruktionselemente sind

5.187

5

herstellerspezifisch anzuwenden.

Übergänge und Durchdringungen müssen so angeordnet werden, dass die Bauwerksab-dichtung fachgerecht angeschlossen werden kann. Die Einbauteile müssen den Erfor-dernissen der Abdichtung entsprechend beschaffen sein. Die konstruktive Gestaltung von Durchdringungen erfolgt mit Manschetten, Flanschen, Los- und Festflanschkon-struktionen (siehe Bild 5.8.10-1). Die Konstruktionselemente sind herstellerspezifisch anzuwenden.

Bild 5.8.10-1 Los- und Festfl anschkonstruktion für Durchdringung bei austauendem Sicker-wasser(1) Abdichtung (2) Losfl ansch aus Guss (3) Dichtungseinsatz, schraubbar (4) Faserzementfut-terrohr (5) Festfl ansch aus Guss


5

5.9 Literatur

[1] DIN 1045-2 (07.01): Tragwerke aus Beton, Stahlbeton und Spannbeton - Teil 2: Beton - Festlegung, Eigenschaften, Herstellung und Konformität Anwendungsregeln zu DIN EN 206-1

[2] DIN 1053-1 (11.96): Mauerwerk - Teil 1: Berechnung und Ausführung

[3] DIN 1055-3 (10.02): Einwirkungen auf Tragwerke - Teil 3: Eigen- und Nutzlasten für Hochbauten

[4] DIN 1101 (06.00): Holzwolle-Leichtbauplatten und Mehrschicht-Leichtbauplatten als Dämmstoffe für das Bauwesen Anforderungen, Prüfung

[5] DIN 1946-2 (01.94): Raumlufttechnik. - Teil 2: Gesundheitstechnische Anforde-rungen

[6] DIN 1995-1 () :Bitumen und Steinkohlenteerpech - Anforderungen an die Binde-mittel - Teil 1: Straßenbaubitumen

[7] DIN 1996-4 (.84): Prüfung von Asphalt - Teil 4: Herrstellung von Probekörpern aus Mischgut

[8] DIN 1996-6 (10.88): Prüfung von Asphalt - Bestimmung des Bindemittelgehaltes und Rückgewinnung des Bindemittels

[9] DIN 1996-14 (07-90): Prüfung von Asphalt - Bestimmung der Korngrößenvertei-lung von aus Aspahlt extrahierten Mineralstoffen

[10] DIN 1996-15 (12.75): Prüfung bituminöser Massen für den Straßenbau und ver-wandte Gebiete - Bestimmung des Erweichungspunktes

[11] DIN 4020 (10.90): Geotechnische Untersuchungen für bautechnische Zwecke

[12] DIN 4022-1 (09.87): Baugrund und Grundwasser; Benennen und Beschreiben von Boden und Fels; Schichtenverzeichnis für Bohrungen ohne durchgehende Gewinnung von gekernten Proben im Boden und im Fels

[13] DIN 4023 (02-06): Geotechnische Erkundung und Untersuchung - Zeichnerische Darstellung der Ergebnisse von Bohrungen und sonstigen direkten Aufschlüssen

[14] DIN 4095 (06.90): Baugrund - Dränung zum Schutz baulicher Anlagen - Planung, Bemessung und Ausführung

[15] DIN 4108-2 (07.03): Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden – Teil 2:

5.189

5

Mindestanforderungen an den Wärmeschutz

[16] DIN 4108-3 (07.01): Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden – Teil 3: Klimabedingter Feuchteschutz, Anforderungen, Berechnungsverfahren und Hinweise für Planung und Ausführung

[17] DIN 4108-4 (07.04): Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden - Teil 4: Wärme- und feuchteschutztechnische Bemessungswerte

[18] DIN 4108-7 (08.01): Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden - Teil 7: Luftdichtheit von Gebäuden, Anforderungen, Planungs- und Ausführungsempfehlun-gen sowie -beispiele

[19] DIN 4219-1 (12.79): Leichtbeton und Stahlleichtbeton mit geschlossenem Gefüge; Anforderungen an den Beton, Herstellung und Überwachung

[20] DIN 4219-2 (12.79): Leichtbeton und Stahlleichtbeton mit geschlossenem Gefüge; Bemessung und Ausführung

[21] DIN 4223 (07.58): Bewhrte Dach- und Deckenplatten aus dampfgehärtetem Gas- und Schaumbeton. Richtlinie für Bemessung, Herstellung, Verwendung und Prüfung.

[22] DIN 4226-1 (07.01): Gesteinskörnungen für Beton und Mörtel - Teil 1: Normale und schwere Gesteinskörnungen

[23] DIN 4226-2 (02.02): Gesteinskörnungen für Beton und Mörtel - Teil 2: Leichte Gesteinskörnungen (Leichtzuschläge)

[24] DIN 4710 (01.03): Statistiken meteorologischer Daten zur Berechnung des Ener-giebedarfs von heiz- und raumlufttechnischen Anlagen in Deutschland

[25] DIN 7864-1 (04.84):Elastomer-Bahnen für Abdichtungen - Anforderungen, Prü-fung

[26] DIN 12524 (07.00): Baustoffe und -produkte Wärme- und feuchteschutztechni-sche Eigenschaften Tabellierte Bemessungswerte

[27] DIN 16726 (12.86): Kunststoff-Dachbahnen und Kunststoff-Dichtungsbahnen - Prüfung

[28] DIN 16729 (09.64): Kunststoff-Dachbahnen und Kunststoff-Dichtungsbahnen aus Ethylencopolymerisat-Bitumen (ECB) - Anforderungen

[29] DIN 16730 (12.86): Kunststoff-Dachbahnen aus weichmacherhaltigem Polyvinyl-chlorid (PVC-P) nicht bitmenverträglich - Anforderungen


5

[30] DIN 16734 (12.86): Kunststoff-Dachbahnen aus weichmacherhaltigem Polyvinyl-chlorid (PVC-P) mit Verstärkung aus synthetischen Fasern, nicht bitumenverträglich - Anforderungen

[31] DIN 16735 (12.8): Kunststoff-Dachbahnen aus aus weichmacherhaltigem Polyvi-nylchlorid (PVC-P) mit einer Glasvlieseinlage, nicht bitumenverträglich - Anforderun-gen

[32] DIN 16935 (12.86): Kunststoff-Dichtungsbahnen aus Polyisobutylen (PIB) - An-forderungen

[33] DIN 16937 (12.86): Kunststoff-Dichtungsbahnen aus aus weichmacherhaltigem Polyvinylchlorid (PVC-P), bitumenverträglich - Anforderungen

[34] DIN 16938 (12.86): Kunststoff-Dichtungsbahnen aus weichmacherhaltigem Poly-vinylchlorid (PVC-P), nicht bitumenverträglich - Anforderungen

[35] DIN 18024-2 (11.96): Barrierefreies Bauen - Teil 2: Öffentlich zugängige Gebäude und Arbeitsstätten Planungsgrundlagen

[36] DIN 18025-1 (12.92): Barrierefreies Bauen - Teil 1: Wohnungen für Rollstuhlbe-nutzer Planungsgrundlagen

[37] DIN 18130-1 (05.98): Baugrund - Untersuchung von Bodenproben; Bestimmung des Wasserdurchlässigkeitsbeiwerts - Teil 1: Laborversuche

[38] DIN 18190-4 (10.92): Dichtungsbahnen für Bauwerksabdichtungen - Dichtungs-bahnen mit Metallbandeinlage - Begriffe, Bezeichnungen, Anforderungen

[39] DIN 18195-1 (08.00): Bauwerksabdichtungen - Teil 1: Grundsätze, Definitionen, Zuordnung der Abdichtungsarten

[40] DIN 18195-2 (08.00): Bauwerksabdichtungen - Teil 2: Stoffe

[41] DIN 18195-3 (08.00): Bauwerksabdichtungen - Teil 3: Anforderungen an den Un-tergrund und Verarbeitung der Stoffe

[42] DIN 18195-4 (08.00): Bauwerksabdichtungen - Teil 4: Abdichtungen gegen Boden-feuchte (Kapillarwasser, Haftwasser) und nichtstauendes Sickerwasser an Bodenplat-ten und Wänden, Bemessung und Ausführung

[43] DIN 18195-5 (08.00): Bauwerksabdichtungen - Abdichtungen gegen nichtdrücken-des Wasser auf Deckenflächen und in Nassräumen, Bemessungund Ausführung

[44] DIN 18195-6 (08.00): Bauwerksabdichtungen - Teil 6: Abdichtungen gegen von

5.191

5

außen drückendes Wasser und aufstauendes Sickerwasser, Bemessungund Ausführung

[45] DIN 18195-7 (06.89): Bauwerksabdichtungen - Teil 7: Abdichtungen gegen von innen drückendes Wasser, Bemessung und Ausführung

[46] DIN 18195-8 (03.04): Bauwerksabdichtungen - Teil 8: Abdichtungen über Bewe-gungsfugen

[47] DIN 18195-9 (03.04): Bauwerksabdichtungen - Teil 9: Durchdringungen, Übergän-ge, Abschlüsse

[48] DIN 18195-10 (03.04): Bauwerksabdichtungen - Teil 10: Schutzschichten und Schutzmaßnahmen

[49] DIN 18195 Bbl. 1 (01.06): Bauwerksabdichtungen - Beispiele für die Anordnung der Abdichtung bei Abdichtungen

[50] DIN 18515-1 (08.98): Außenwandbekleidungen - Teil 1: Angemörtelte Fliesen oder Platten. Grundsätze für Planung und Ausführung

[51] DIN 18515-2 (04.93): Außenwandbekleidungen - Teil 2: Anmauerung aus Auf-standsflächen. Grundsätze für Planung und Ausführung

[52] DIN 18516-1 (12.99): Außenwandbekleidungen, hinterlüftet - Teil 1: Anforderun-gen, Prüfgrundsätze

[53] DIN 18516-3 (12.99): Außenwandbekleidungen, hinterlüftet - Teil 3: Naturwerk-stein Anforderungen, Bemessung

[54] DIN 18516-4 (02.90): Außenwandbekleidungen, hinterlüftet - Teil 3: Einscheiben-Sicherheitsglas Naturwerkstein Anforderungen, Bemessung

[55] DIN 18531 (09.91): Dachabdichtung. Begriffe, Anforderungen, Planungsgrund-sätze

[56] DIN 18540 (02.95): Abdichtungen von Außenwandfugen im Hochbau mit Fugen-dichtstoffen

[57] DIN 18550-1 (01.85): Putz. Begriffe, Anforderungen

[58] DIN 18550-3 (03.91): Putz, Wärmdämmputzsysteme aus Mörteln mit minerali-schen Bindemitteln und expandiertem Polystyrol (EPS) als Zuschlag

[59] DIN 18550-4 (08.93): Putz. Leichtputze, Ausführung


5

[60] DIN 18558 (01.85): Kunstharzputz. Begriffe, Anforderungen, Ausführung

[61] 62 DIN 52005 (07.04): Bitumen und bitumenhaltige Bindemittel - Bestimmung der Asche

[62] DIN 52041 (12.80): Prüfung bituminöser BIndemittel; Verfahren für die Rückge-winnung des Bitumens aus Bitumenemulsionen

[63] DIN 52128 (03.77): Bitumendachbahn mit Rohfilzeinlage. Begriffe, Bezeichnung, Anforderung

[64] DIN 52129 (11.93): Nackte Bitumenbahn. Begriffe, Bezeichnung, Anforderung

[65] DIN 52130 (11.95): Bitumen-Dachdichtungsbahn. Begriffe, Bezeichnung, Anfor-derung

[66] DIN 52131 (11.95): Bitumen-Schweißbahn. Begriffe, Bezeichnung, Anforderung

[67] DIN 52132 (05.96): Polymerbitumen-Dachdichtungsbahnen. Begriffe, Bezeich-nung, Anforderung

[68] DIN 52133 (11.95): Polymerbitumen-Schweißbahnen. Begriffe, Bezeichnung, An-forderung

[69] DIN 52143 (08.85): Glasvlies-Bitumendachbahnen. Begriffe, Bezeichnung, Anfor-derung

[70] DIN 53150 (09.02): Beschichtungsstoffe - Bestimmung des Trockengrades von Be-schichtungen

[71] DIN 53213-1 (04.78): Prüfung von Anstrichstoffen und ähnlichen lösungsmittel-haltigen Erzeugnissen; Flammpunktprüfung im geschlossenen Tiegel, Bestimmung des Flammpunktes

[72] DIN 53215 (11.98): Bitumen und bitumenhaltige Bindemittel - Bestimmung des Gehaltes an nichtflüchtigen Bestandteilen von bitumenhaltigen Beschichtungsstoffen

[73] DIN 68800-2 (05.96) : Holzschutz - Teil 2: Vorbeugende bauliche Maßnahmen im Hochbau

[74] DIN EN 206-1 (07.01): Beton - Teil 1: Festlegung, Eigenschaften, Herstellung und Konformität

[75] DIN EN 772-15 (09.00): Prüfverfahren für Mauersteine -Teil 15: Bestimmung der Wasserdampfdurchlässigkeit von Porenbetonsteinen

5.193

5

[76] DIN EN 1015-19 (12.98): Prüfverfahren für Mörtel für Mauerwerk - Teil 19: Be-stimmung der Wasserdampfdurchlässigkeit von Festmörteln aus Putzmörteln

[77] DIN EN 1427 (12.98): Bitumen und bitumenhaltige Bindemitel - Bestimmung des Erweichungspunktes - Ring- und Kugel-Verfahren

[78] DIN EN 1652 (03.98): Kupfer- und Kupferlegierung - Platten, Bleche, Bänder, Streifen und Ronden zur allgemeinen Verwendung

[79] DIN EN 10088-2 (09.05): Nichtrostende Stähle - Teil 2: Technische Lieferbedin-gungen für Blech und Band aus korrosionsbeständigen Stählen für allgemeine Verwen-dung

[80] DIN EN 10286 (08.97) : Wärmedämmstoffe für das Bauwesen - Bestimmung der Wasserdampfdurchlässigkeit

[81] DIN EN 13108-10 (03.98): Asphalt - Qualitätsnachweis - Teil 10: Werkseigene Pro-duktionskontrolle von Aspahlt

[82] DIN EN 15026 (10.04): Wärme und feuchtetechnisches Verhalten von Bauteilen und Bauelementen - Bewertung der Feuchteübertragung durch numerische Simulati-on

[83] DIN EN 15148 (08.96): Baustoffe. Bestimmung des Wasseraufnahmekoeffizien-ten

[84] DIN EN ISO 2431 (05.96): Lacke und Anstrichstoffe - Bestimmung der Auslauf-zeit mit Auslaufbechern

[85] DIN EN ISO 9346 (08.96): Stofftransport Physikalische Größen und Definitionen

[86] DIN EN ISO 10211-1 (11.95): Wärmebrücken im Hochbau. Wärmeströme und Oberflächentemperaturen - Teil 1: Allgemeine Berechnungsverfahren

[87] DIN EN ISO 10211-2 (06.01): Wärmebrücken im Hochbau. Berechnung der Wär-meströme und Oberflächentemperaturen - Teil 2: Linienförmige Wärmebrücken

[88] DIN EN ISO 12572 (09.01): Wärme- und feuchtetechnisches Verhalten von Bau-stoffen und Bauprodukten. Bestimmung der Wasserdampfdurchlässigkeit

[89] DIN EN ISO 13788 (11.01): Raumseitige Oberflächentemperatur zur Vermeidung kritischer Oberflächenfeuchte und Tauwasserbildung im Bauteilinneren

[90] DIN EN ISO 15927-1 (07.99): Wärme- und feuchteschutztechnisches Verhlten von Gebäuden. Klimadaten - Teil 1: Monatswerte einzelner meteorologischer Elemente.


5

[91] DIN ISO 2533 (12.79): Normatmosphäre

[92] E DIN 18195-100 (06.03): Bauwerksabdichtung - Teil 100: Vorgesehene Änderun-gen zu den Normen DIN 18195 Teil 1 bis 6

[93] E DIN 18195-101 (09.05): Bauwerksabdichtung - Teil 101: Vorgesehene Änderun-gen zu den Normen DIN 18195 Teil 2 bis 5

[94] ZTV-BEL-B: Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für das Herstellen von Brückenbelegen auf Beton- Teil 1: Dichtungsschicht aus einer Bi-tumen-Schweißbahn

[95] TL-Bel-B-Teil 1: Technische Lieferbedingungen für die Dichtungsschicht aus ei-ner Bitumen-Schweißbahn zur Herstellung von Brückenbelegen auf Betpon nach den ZTV-BEL-B Teil 1

[96] TL-BEL-EP: Technische Lieferbedingungen für Reaktionsharze für Grundierun-gen, Versiegelung und Kratzspachtelungen unter Asphaltbelegen auf Beton

[97] TL-PmB: Technische Lieferbedingungen für polymermodifiziertes Bitumen im Heißeinbau in Asphaltschichten

[1001] Fischer, H.M.; Jenisch, R.; Klopfer, H.; Freymuh, H.; Richter, E.; Petzold, K.: Lehrbuch der Bauphysik. B.G. Teubner Stuttgart 1997

[1002] Grunewald, J.: Diffuser und konvektiver Stoff- und Energietransport in kapillar-porösen Baustoffen.9) Dresdner Bauklimatische Hefte, Heft 3, Jahrgang 19970

[1003] Haack, A.; Emig, K.F.; Hilmer, K.; Michalski, C.: Abdichtungen im Gündungs-bereich und auf genutzten Deckenflächen. Ernst und Sohn Berlin

[1004] Hansen, K.K.: Sorption isotherms – a catalogueTechnical report 162/86, DTU Lyngby/Dänemark (1986)

[1005] Häupl, P., Stopp, H., Strangfeld, P.: Feuchtekatalog für Außenwandkonstruktio-nen. Rudolf-Müller Verlagsgesellschaft, Köln 1990

[1006] Jenisch, R.: Beitrag zum Problem der Wasserdampfdiffusion durch Außenwän-de von Gebäuden. Dissertation Technische Universität Stuttgart

[1007] Jenisch, R.: Berechnung der Feuchtigkeitskondensation in Außenbauteilen und die Austrocknung, abhängig vom Außenklima. Ges. Ing. 92 (1971), H. 9, S. 257/262 und S. 299/307

[1008] Kast, W; Jokisch, F.: Überlegungen zum Verlauf von Sorptionsisothermen und

5.195

5

zur Sorptionskinetik an porösen Feststoffen. Chemie-Ingenieur Technik 44 (1972), H.8, S. 556-563

[1009] Krus, M.: Feuchtetransport- und Speicherkoeffizienten poröser mineralischer Baustoffe. Theoretische Grundlagen und neue Messtechniken. Dissertation Universi-tät Stuttgart (1995)

[1010] Krus, M., Künzel, H. M., Kießl, K.: Feuchtetransportvorgänge in Stein und Mau-erwerk - Messung und Berechnung. Bauforschung für die Praxis, Band 25, IRB-Verlag Stuttgart 1996

[1011] Künzel, H. M.: Verfahren zur ein- und zweidimensionalen Berechnung des ge-koppelten Wärme- und Feuchtetransports in Bauteilen mit einfachen Kennwerten. Dissertation Universität Stuttgart 1994

[1012] Otto, F.: Einfluss von Sorptionsvorgängen auf die RaumluftfeuchteDissertation, GH Kassel (1995)

[1013] Rose, D.A.: Water movement in unsatuarted porous materials; In: Rilem Bulle-tin No. 29, 12/65, S. 119-123

[1014] Schirmer, R.: Diffusionszahl von Wasserdampf-Luft-Gemischen und die Ver-dampfungsgeschwindigkeit. 2. VDI Beil. Verfahrenstechnik (1938), H.6, S. 206-211

[1015] Tveit, A.: Measurements of moisture sorption and moisture permeability of po-rous materials. Norwegian Building Research Institute, Rapport 45, Oslo/Norwegen (1966).

6.1

6

6 Luftbedarf und Lüftung

6.1 Luftbedarf

6.1.1 Raumluftqualität

Grundsätzlich besteht heutzutage im Zusammenhang mit energiesparenden Bauwei-sen stets die Notwendigkeit, Lüftungswärmeverluste auf ein notwendiges Maß zu redu-zieren. Was aber ist dieses notwendige Maß?Der Reduzierung der Luftwechselraten sind durch hygienische Kriterien hinsichtlich der Raumluftqualität Grenzen gesetzt. Die Raumluftqualität an sich ist dabei zum einen aus der Sicht einer physiologisch wünschenswerten Luftzusammensetzung und zum anderen im Hinblick auf Zuglufterscheinungen (siehe Abschnitt 4) zu bewerten. Bei der Luftzusammensetzung sind es zunächst ein ausreichend hoher Sauerstoffgehalt und andererseits ein möglichst geringer Gehalt an CO2 und anderen Luftschadstoffen, die die gewünschte Luftqualität charakterisieren. Des Weiteren ist der Feuchtegehalt der Raumluft so einzustellen, dass weder Unbehaglichkeitserscheinungen bei den Nut-zern (siehe Abschnitt 4) noch Feuchteschäden an der Konstruktion auftreten können. Ausführlichere Angaben zu diesen vorgenannten Einflussgrößen werden im weiteren Verlauf dieses Abschnittes gemacht. An dieser Stelle sollen zunächst zwei Einheiten vorgestellt werden, die durch Fanger in [102] eingeführt wurden und mittlerweile in DIN 1946-2 [1] aufgenommen sind.

„olf“ (vom lateinischen „olfactus“ = Geruchssinn)Ein „olf“ ist die Luftverunreinigung, die ein Mensch (Standardperson mit einem Hygi-enestandard von 0,7 Bädern pro Tag) bei Aktivitätsstufe I (siehe Tabelle 4.5-1) abgibt. Jede andere Verunreinigungslast der Luft kann durch eine entsprechende Anzahl an Standardpersonen ausgedrückt werden. Beispiele für - durch Personen verursachte - Verunreinigungslasten sind in Tabelle 6.1.1-1 zusammengestellt. Die Verunreinigungs-last flächiger Materialien kann gemäß [1] durch auf die Grundfläche bezogene Werte ausgedrückt werden. So ergibt sich gemäß [1] beispielsweise aus Oberflächenmateria-lien und dem Lüftungssystem eine zusätzliche grundflächenbezogene mittlere Verun-reinigungslast von 0,3 olf/m2.

Tabelle 6.1.1-1 Verunreinigungslasten von Personen in Gebäuden [1]

1 2

1 Verunreinigungsquelle Verunreinigungslast pro Person

2 Person in Aktivitätsstufe I 1 olf

3 Person in Aktivitätsstufe II 1,5 olf

4 Person in Aktivitätsstufe III 2 olf

5 Person in Aktivitätsstufe IV 2,5 olf

6 Raucher beim Rauchen 25 olf

7 Raucher im Durchschnitt 6 olf

Luftbedarf und Lüftung6.2

6

„dezipol“ („pol“ vom lateinischen „pollutio“ = Verunreinigung)Ein „dezipol“ beschreibt die beim Betreten eines Raumes empfundene Luftqualität, die in diesem Raum durch eine Standardperson (1 olf) verusacht wird, wenn der Raum mit 10 l/s reiner Luft belüftet wird. In [1] werden anhand des Prozentsatzes unzufriede-ner Personen drei Niveaus für die Raumluftqualität festgelegt (Tab. 6.1.1-2).

Tabelle 6.1.1-2 Empfundene Luftqualität [1]

1 2

1 Empfundene LuftqualitätAnteil unzufriedener Personen1)

[%]

2 hoch (0,7 dezipol) 10

3 mittel (1,4 dezipol) 20

4 niedrig (2,5 dezipol) 301) Beim Betreten des Raumes

Die Nutzung der Einheiten „olf“ und „dezipol“ sei hier durch ein kleines Beispiel ver-deutlicht: Über eine raumlufttechnische Anlage wird einem Raum mit einer Grundflä-che von 20 m2 ein Volumenstrom von 20 l/s unbelasteter Luft zugeführt. Durch Ober-flächenmaterialien und die Lüftungsanlage entsteht im Raum eine Belastung von 6 olf, die anwesende Person selbst produziert 1 olf. Die empfundene Luftqualität beträgt in diesem Fall 3,5 dezipol.Wie dieses Beispiel zeigt, ergeben sich bei auf diese Weise sehr hohe notwendige Au-ßenluftströme, da als Qualitätsmerkmal die Luftqualität beim Betreten eines Raumes herangezogen wird.

6.1.2 Personen- und fl ächenbezogene Mindest-Außenluftströme für die Auslegung raumlufttechnischer Anlagen nach DIN 1946-2

Tabelle 6.1.2-1 Personen- und fl ächenbezogene Mindest-Außenluftströme (nach [100], [1], [2], [7], [3], [8] und [9])

1

1 Raumart Beispiel

Außenluftstrom

personenbezogen[m3/(h Pers.)]

fl ächenbezogen[m3/(m2 h)]

2

Arbeitsräume

Einzelbüro 40 4

3 Großraumbüro 60 6

4 Labor - 251)

5

Versammlungsräume

Konzertsaal

20 10 bis 206 Theater

7 Konferenzraum(fortgesetzt auf nächster Seite)

6.3

6

Tabelle 6.1.2-1 Personen- und fl ächenbezogene Mindest-Außenluftströme (nach [100], [1], [2], [7], [3], [8] und [9]) (Fortsetzung)

1

1 Raumart Beispiel

Außenluftstrom

personenbezogen[m3/(h Pers.)]

fl ächenbezogen[m3/(m2 h)]

8

Wohnräume

Belegung bis 2 Personen 302)

-9 Belegung bis 4 Personen 22,52)

10 Belegung bis 6 Personen 202)

11 Hotelzimmer wie Zeilen 8 bis 10

12 Ruhe- und Pausenraum 3)

13fensterlose Küchen, Sanitärräume und WC

Lüftung ohne Ventilator: DIN 18017-1 [7]Lüftung mit Ventilator: DIN 18017-3 [8]

14

Unterrichtsräume

Lesesaal 20 12

15 Klassen- und Seminaraum30 15

16 Hörsaal

17Räume mit Publikumsverkehr

Verkaufsraum 20 3 bis 12

18 Gaststätte 30 8

19 Museum gemäß [100]

20 Sportstätten Sporthalle (gemäß [9]) 60 (je Sportler)

30 (je Zuschauerplatz)-

21 Schwimmbad gemäß [100]

22 sonstige Räumez.B. Rundfunk- und Fernsehstudio, Schutz-raum, EDV-Raum

sind im Einzelfall zu ermitteln

1) siehe auch DIN 1946-7 [3]2) gilt gemäß [2] für freie Lüftung. Bei maschineller Lüftung ist unabhängig von der geplanten

Belegung von 30 m3/(h Pers.) auszugehen3) Anmerkung: In DIN 1946-2 [1] wird an dieser Stelle auf DIN 18017-3 [8] verwiesen.

Vermutlich liegt hier ein Fehler vor und es sollte DIN 1946-6 referenziert werden. Daher wird vorgeschlagen, auch hier die Werte aus Zeile 8 bis 10 anzuwenden

6.1.3 Zielsetzungen einer ausreichenden und kontrollierten Lüftung

Deckung des SauerstoffbedarfsDie verbreitete Annahme, dass eine regelmäßige Lüftung zur Deckung des Sauerstoff-bedarfs notwendig ist, ist nicht zutreffend. Ein Beispiel bestätigt dies: Ein Erwachsener


6

bei üblicher Betätigung im Haushalt verbraucht 15 bis 20 Liter Sauerstoff pro Stunde. In einem Raum von 50 m3 steht dem ein Sauerstoffangebot von etwa 10.000 Litern entgegen.

Abfuhr von LuftschadstoffenHinsichtlich der Abfuhr von Luftschadstoffen durch eine ausreichende Lüftung ist zu-nächst einmal zu definieren, welche Arten von Luftschadstoffen überhaupt auftreten können. Anhand einer groben Klassifizierung können dann geeignete Maßnahmen ge-troffen werden.

a) Gase und Dämpfe, wie z.B. CO und CO2, Stickstoff (NO2), Ozon (O3), Radon, Formaldehyd oder Kohlenwasserstoffe aus Lösungsmitteln.

Hierbei sei der CO2-Gehalt der Raumluft zunächst einmal vernachlässigt, er wird im nachfolgenden Abschnitt genauer betrachtet. Viele der anderen genannten Ver-bindungen sind geruchslos oder sind bereits bei Konzentrationen unterhalb der Geruchsgrenze gesundheitsschädlich. Eine kontinuierliche messtechnische Erfas-sung der Konzentration aller gasförmigen Schadstoffe ist ebenfalls nicht in einem vernünftigen Rahmen machbar. Daher macht es im Regelfall keinen Sinn, diesen Schadstoffen durch lüftungstechnische Maßnahmen zu begegnen. Vielmehr sind die Emissionsquellen zu ermitteln und zu beseitigen bzw. zu versiegeln.

b) Staubbelastung Durch hauswirtschaftliche Tätigkeiten (Fegen, Staubsaugen o.ä.) wird Hausstaub

aufgewirbelt, der sich - abhängig von der Teilchengröße - mitunter recht lange in der Luft halten kann, bevor er zu Boden sinkt. Auch dieser Art der Luftbelastung kann nicht durch Lüftung sondern durch Vermeidung wirksam begegnet werden. So ist auf regelmäßige Reinigung zu achten um die Staubmenge zu reduzieren und es sind Staubsauger mit Feinstaubfiltern zu verwenden.

c) Tabakrauch Tabakrauch führt zu einer erheblichen Belastung der Raumluft und bildet durch die

Freisetzung gesundheitsgefährdender Stoffe auch ein Gefahrenpotential für anwe-sende Nichtraucher. Dem Raum sind erhebliche Mengen Frischluft zuzuführen, um ein akzeptable Raumluftqualität zu erreichen. DIN 1946-2 [1] sieht vor, dass bei Räumen mit zusätzlichen belästigenden Geruchsquellen wie z.B. Tabakrauch der notwendige Mindest-Außenluftstrom über raumlufttechnische Anlagen um 20 m3/(h Pers.) zu erhöhen ist. Eine Regelung für Wohnräume ist in DIN 1946-6 [2] nicht enthalten. Aufgrund der dortigen Festlegung der Mindest-Außenluftströme erscheint jedoch eine Übertragbarkeit der Regelung aus [1] gegeben.

Senkung des CO2-GehaltesKohlendioxid entsteht in Innenräumen zum einen durch menschliche und tierische Atmungsprozesse (die Atemluft enthält ca. 4 Vol.-% CO2, die Außenluft nur etwa 0,03 Vol.-%), aber auch durch jede Art von Verbrennungsprozessen. Erhöhte CO2-Konzentrationen in der Raumluft können zu Ermüdungserscheinungen, Konzentrati-onsschwierigkeiten, Kopfschmerzen und allgemeinem Unwohlsein führen. Die CO2-Konzentration der Raumluft sollte daher gemäß DIN 1946-2 [1] 0,15 Vol.-% nicht

6.5

6

überschreiten, empfohlen wird in [1] ein Höchstwert von 0,1 Vol.-%. Gemäß DIN 1946-6 [2] ist eine Außenluftrate von 30 m3/(h Pers.) ausreichend, um Beeinträchtigun-gen durch Körpergerüche und Kohlendioxid auszuschließen.Wie Untersuchungen gezeigt haben, kann der CO2-Gehalt der Raumluft auch als Indi-kator für die Raumluftqualität hinsichtlich anderer Geruchsfaktoren, Körperausdüns-tungen o.ä. herangezogen werden: Wird die Raumluft von Testpersonen als „schlecht“ empfunden, liegt in der Regel auch ein hoher CO2-Gehalt vor.

Reduzierung der LuftfeuchteZum schädlichen Einfluss einer zu hohen relativen Feuchte der Raumluft wird an an-derer Stelle dieses Buches, nämlich in den Abschnitten 2, 4 und 5 schon ausführlich Stellung genommen. An dieser Stelle wird daher nur auf die lüftungsrelevanten Zu-sammenhänge eingegangen.Wasser gelangt auf vielfältige Weise in die Raumluft. So geben Menschen und Tie-re Wasserdampf durch Transpiration und über die Atmung ab, Zimmerpflanzen ver-dunsten Wasser, aber auch durch Duschen, Baden, Kochen und ähnliche Tätigkeiten werden große Mengen Wasserdampf frei. Eine Übersicht über die Feuchteproduktion verschiedener Feuchtequellen gibt Tab. 6.1.3-1.

Tabelle 6.1.3-1 Feuchteproduktion verschiedener Feuchtequellen im Haushalt

1 2

1 FeuchtequelleWasserdampfmenge

[ /d]

2 Mensch, leichte bis mittlere Aktivität 1 bis 1,5

3 Mensch während der Schlafphase 1

4 Duschen 1 bis 1,5

4 Baden 0,5 bis 1

5 Kochen 0,5 bis 1

6 Spülmaschine (ein Spülgang) 0,2

7 Waschmaschine (ein Waschgang) 0,2 bis 0,3

8 geschleuderte Wäsche trocknen (4,5 kg) 1 bis 1,5

9 nasse Wäsche trocknen (4,5 kg) 2 bis 3,5

10 Zimmerblumen 0,5 bis 1

11 Topfpfl anzen 1 bis 1,5

12 freie Wasseroberfl äche (z.B. Wanne, Aquarium) 0,8 bis 1,3

Durch diese und andere Feuchtequellen werden der Raumluft pro Tag durchschnittlich zwischen 6 und 8 Wasser (entspricht 6000 bis 8000 g) zugeführt. Bei Annahme einer normal hohen 80 m2 Wohnung entspricht dies einem Eintrag von 30 bis 40 g/(m3 d).Zur Beurteilung dieser Werte seien hier zwei Raumluftzustände betrachtet: Bei einer Raumtemperatur von 19 °C und 45 % rel. Luftfeuchte enthält die Raumluft eine Was-


6

sermenge von etwa 7 g/m3, bei 20 °C und 75 % rel. Luftfeuchte sind es etwa 13 g/m3.Nimmt man nun den zweiten Zustand als Zustand vor dem Lüften an und strebt den ersten Zustand nach dem Lüften an, so wurde der Wassergehalt um 6 g/m3 gesenkt. Ein solcher Lüftungsvorgang ist - bei den hier zugrunde gelegten Randbedingungen - also 5 bis 7 mal pro Tag durchzuführen, um der Feuchteproduktion wirksam zu begegnen.

6.2 Luftdichtheit

6.2.1 Einführung

Im Zuge der immer schärferen Anforderungen an den Energiebedarf von Gebäuden kommt einer luftdicht ausgeführten thermischen Hülle eine immer größere Bedeu-tung zu. Sie ist unabdingbar, um ungewollte Energieverluste über Leckagen und dar-aus nachfolgende Feuchteschäden verhindern zu können. Die Forderung nach einer luftdichten leckagefreien Gebäudehülle ist daher sowohl in der EnEV [109], der DIN 4108-2 [4] und der DIN 4108-3 [5] verankert und damit integraler Bestandteil jeder Planung. Eine Zusammenstellung möglicher Leckagen enthält Bild 6.2.1-1. Maßgaben für die Ausführung einer Luftdichtheitsschicht enthält DIN 4108-7 [6], die Überprü-fung der Luftdichtheit erfolgt in Anlehnung an DIN EN 13829 [10]. In den folgenden Abschnitten werden die wichtigsten Inhalte beider Normen erläutert.

Bild 6.2.1-1 Leckagewege in der Gebäudehülle

6.7

6

6.2.2 Anforderungen und Planungsempfehlungen gemäß DIN 4108-7

Im Hinblick auf eine dauerhafte Wirksamkeit einer Luftdichtheitsschicht ist es von besonderer Bedeutung, dass sowohl Planung als auch Ausführung fachgerecht vorge-nommen werden und dass nur Materialien eingesetzt werden, die als System (z.B. Folie + Kleber) ihre Eignung unter Beweis gestellt haben. Ferner ist sicherzustellen, dass die Luftdichtheitschicht oder ihre Anschlüsse weder während des Einbaus noch danach beschädigt werden.DIN 4108-7 [6] enthält Anforderungen und Planungsempfehlungen zur Erlangung ei-ner hinreichend luftdichten Gebäudehülle in beheizten oder klimatisierten Gebäuden. Die Planungsempfehlungen in [6] geben Hinweise zur Ausführung von Stößen in der Luftdichtheitschicht, zu Anschlüssen an angrenzende Bauteilen und zur Ausführung von Durchdringungen. Nicht erfasst werden funktionsbedingte Durchdringungen oder Öffnungen in der Gebäudehülle (wie z.B. Rolladengurt-Führungen oder Briefkästen). Bei diesen ist eine konstruktionsbedingt luftdichte Ausführung vorzusehen.

AnforderungenWird bei einem Gebäude die Luftdichtheit überprüft (zum Verfahren siehe Abschnitt 6.2.2), so sind bei einer Druckdifferenz von 50 Pa zwischen Innen und Außen die nach-folgenden Luftwechselraten bzw. Luftvolumenströme nicht zu überschreiten. Werden Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung eingesetzt, so sollten die jeweiligen Grenz-werte deutlich unterschritten werden.

a) Allgemeine volumenbezogene Anforderung an die Luftwechselzahl

- bei Gebäuden ohne raumlufttechnische Anlagen: n50 3 h-1

- bei Gebäuden mit raumlufttechnischen Anlagen: n50 1,5 h-1

b) Alternative, auf die Nettogrundfläche bezogene, Anforderungsgröße für Gebäude, deren lichte Geschosshöhe 2,6 m nicht übersteigt.

- bei Gebäuden ohne raumlufttechnische Anlagen: w50 7,8 m3/(m2 h) - bei Gebäuden mit raumlufttechnischen Anlagen: w50 3,9 m3/(m2 h)

Als zusätzliche Kenngröße kann der auf die Hüllfläche bezogene Leckagestrom q50verwendet werden, der den Wert q50 = 3,0 m3/(m2 h) nicht überschreiten darf. Weiter-gehende Anforderungen an die Luftdichtheit werden beispielsweise bei Passivhäusern gestellt. Hier gilt für die Luftwechselzahl die Anforderung n50 1,5 h-1.

MaterialienVerputzte Bauteile aus Mauerwerk sowie Betonbauteile gelten im Sinne der DIN 4108-7 als luftdicht. Bei anderen Konstruktionen kann die Luftdichtheitsschicht ent-weder aus luftdichten Bahnen (z.B. aus Kunststoff, Bitumen oder Papierwerkstoffen) oder aus Plattenmaterialien (z.B. Gipsfaserplatten, Gipskarton-Bauplatten, Faserze-mentplatten, Bleche oder Holzwerkstoffplatten) hergestellt werden. Zur Erlangung ei-ner insgesamt luftdichten Ausführung ist - wie bereits erwähnt - insbesondere auch auf die Anschlussbereiche dieser Materialien untereinander oder zu angrenzenden Bautei-len zu achten. Stöße, Überlappungen und Durchdringungen sind auf ein notwendiges


6

Minimum zu reduzieren und in der Planung zu berücksichtigen.Materialien zur Abdichtung von Fugen sind entsprechend der zu erwartenden Bewe-gungen der angrenzenden Bauteile auszuwählen. Zu beachten ist, dass bei vorkompri-mierten Materialien die Luftdichtheit erst bei einer ausreichenden verbleibenden Rest-komprimierung im Einbauzustand erreicht wird. Entsprechende produktspezifische Informationen sind vom jeweiligen Hersteller anzufordern. In diesem Zusammenhang sei ferner darauf hingewiesen, dass beispielsweise durch die Verwendung von Monta-geschäumen in der Regel keine ausreichende Luftdichtheit erzielt werden kann.

PlanungsempfehlungenIn den nachfolgenden Bildern sind die Planungsempfehlungen der DIN 4108-7 über-sichtlich und thematisch geordnet zusammengestellt.

Bild 6.2.1-2 Ausführung von Überlappungen für Luftdichtheitsschichten aus Bahnen bei Stößen im Feld, auf harter Hinterlage und bei Aufsparrendämmung

6.9

6

Bild 6.2.2-2 Anschluss von Luftdichtheitsschichten aus Bahnen an Massivbauteile

Bild 6.2.2-3 Anschluss von Luftdichtheitsschichten aus Bahnen an Holzbauteile

Bild 6.2.2-4 Ausführung von Durchdringungen bei Luftdichtheitsschichten aus Bahnen


6Bild 6.2.2-5 Ausführung von Überlappungen für Luftdichtheitsschichten aus Platten beiStößen im Feld und auf harter Hinterlage

Bild 6.2.2-6 Anschluss von Luftdichtheitsschichten aus Platten an Massivbauteile

6.11

6

Bild 6.2.2-7 Fensteranschlüsse (der Glattstrich ist vor dem Einbau des Fensters vorzuneh-men)

6.2.3 Überprüfung der Luftdichtheit (Blower-Door Test)

Die normative Grundlage für die Überprüfung der Luftdichtheit in Gebäuden bildet DIN EN 13829 [10]. Der gebräuchlichste Weg zur Umsetzung der dort beschriebenen Verfahren ist der sogenannte Blower-Door Test. Die wesentlichen Merkmale dieses Tests werden in diesem Abschnitt beschrieben. Für weiterführende Informationen wird an dieser Stelle auf [10] und [103] verwiesen.

AufbauDie Blower-Door besteht aus einem bespannten Rahmen, der in eine Türöffnung eingebaut und umlaufend luftdicht an die Türzarge angeschlossen wird (siehe Bild 6.2.3-1). In die Blower-Door integriert ist eine Öffnung, in welcher ein stufenlos re-gelbarer Ventilator mit einer kalibrierten Durchflussdüse positioniert ist. Dieser Ven-tilator wird genutzt, um eine Druckdifferenz zwischen Innen und Außen zu erzeugen. Der Luftvolumenstrom, der den Ventilator passiert, wird anhand des Druckabfalls in der Durchflussdüse bestimmt. Die Drehzahl (und damit die Fördermenge) des Venti-lators wird so eingestellt, dass sich der gewünschte Differenzdruck zwischen Innen und


6

Außen einstellt. Als weitere Größen sind die Innen- und Außentemperatur sowie die Windgeschwindigkeit zu messen. Die Messung sollte nicht bei böigen Windverhältnis-sen durchgeführt werden.

Bild 6.2.3-1 In eine Wohnungstür eingebaute Blower-Door [101]

Vorbereitung im GebäudeZunächst einmal sind die Grenzen der beheizten bzw. anlagentechnisch konditio-nierten Gebäudezone festzulegen. Im Neubaubereich kann hierfür beispielsweise ein vorliegender Wärmeschutznachweis herangezogen werden. Hiernach sollten im Rah-men einer Begehung Art und Zustand der Bauteile der Gebäudehülle untersucht und Auffälligkeiten dokumentiert werden. Alle Türen innerhalb des zu untersuchenden Bereichs sind zu öffnen (wichtig insbesondere bei größeren Gebäuden), so dass ein gleichförmiger Druck erzeugt werden kann. Alle absichtlich vorhandenen Öffnungen in der Gebäudehülle (Fenster, Türen, Kaminzug) sind zu verschließen. Inwieweit wei-tere Abdichtungsmaßnahmen durchzuführen sind, hängt von der Art der Messung ab. Zu unterscheiden ist hierbei zwischen zwei Verfahren:

- Verfahren A: Es wird ein Gebäude im Nutzungszustand geprüft. Daher werden keine weitere Maßnahmen an der Gebäudehülle getroffen, um die Luftdichtheit zu verbessern. Verfahren A wird als Abnahmemessung benutzt, um die Anforderun-gen der DIN 4108-7 und der EnEV nachzuweisen.

- Verfahren B: Es wird die Gebäudehülle (z.B. eines Neubaus) geprüft. Hierbei sind alle absichtlich vorhandenen Öffnungen abzudichten und alle einstellbaren Öff-nungen zu verschließen. Nach Verfahren B ermittelte Kenngrößen können nicht zur Erfüllung von Anforderungen nach EnEV herangezogen werden.

6.13

6

Hinsichtlich der Anlagentechnik sind Wärmeerzeuger mit Raumluftverbund (z.B. Gas-durchlauferhitzer) sowie Lüftungs- und Klimanlagen auszuschalten. Luftdurchlässe von mechanischen Lüftungsanlagen sind abzudichten, andere Lüftungsöffnungen sind abzudichten oder zu verschließen. Gefahren durch Abgase aus Wärmeerzeugern (auch aus anderen Wohnungen) sind zu vermeiden.

Durchführung der MessungZunächst wird das Gebäude bei der höchsten vorgesehenen Druckdifferenz auf grö-ßere Leckagen und fehlerhaft abgedichtete Öffnungen untersucht. Zweitere sind in geeigneter Weise nachzuarbeiten. Zur Leckageortung können sowohl Unterdruck- als auch Überdruckmessungen verwendet werden. Bei Unterdruck-Messungen können Leckagen z.B. mit Hilfe eines Thermoanemometers (siehe Bild 6.2.3-2) oder durch Thermografieaufnahmen (siehe Bild 6.2.3-3) aufgespürt werden, bei Überdruck-Mes-sungen wird ein Nebelerzeuger im Gebäude aufgestellt. Dieser Nebel entweicht an den undichten Stellen der Gebäudehülle nach außen und liefert somit Hinweise auf Leckagestellen.

Bild 6.2.3-2 Leckageortung mit dem Thermoanemometer

Als nächster Schritt erfolgt die Messung der natürlichen Druckdifferenz. Hierzu wird die Öffnung des Ventilators verschlossen. Am Druckmessgerät wird nun über einen Zeitraum von mindestens 30 s die Druckdifferenz zwischen innen und außen abgele-sen. Aus den Einzelwerten wird nun der Mittelwert Δp01+ aller positiven Werte, der Mittelwert Δp01- aller negativen Werte und der Mittelwert Δp01 aller Werte errechnet.Liegt einer dieser Werte über 5 Pa, so ist gemäß DIN EN 13829 [10] keine Messung durchzuführen. Nach der Differenzdruck-Messung ist die natürliche Druckdifferenz erneut zu messen und die Werte Δp02+, Δp02- und Δp02 zu ermitteln. Liegt einer der Beträge der gemittelten positiven (Δp02+) oder negativen (Δp02-) natürlichen Druck-


6

differenzen über 5 Pa, so ist gemäß DIN EN 13829 die Messung für ungültig zu erklä-ren.

Bild 6.2.3-3 Leckageortung durch Thermografi eaufnahmen (die dunklen Farben in der Ther-mografi e repräsentieren kältere Bereiche aufgrund einströmender kälterer Luft) (nach [101])

Als eigentliche Messung zur Überprüfung der Luftdichtheit werden Differenzdruck-Messungen bei Druckdifferenzen im Bereich zwischen 10 Pa und 50 Pa (nach Mög-lichkeit bis 100 Pa) durchgeführt. Sowohl im Überdruck- als auch im Unterdruck-bereich sind über den Messbereich mindestens 5 Messungen bei unterschiedlichen Druckdifferenzen durchzuführen. Prinzipiell reicht es aus, nur eine Messreihe entwe-der bei Überdruck oder bei Unterdruck durchzuführen, im Hinblick auf die Genauig-keit der Ergebnisse ist die Aufnahme beider Messreihen jedoch zu empfehlen. In Bild 6.2.3-4 ist beispielhaft ein Volumenstrom/Druckdifferenz-Diagramm abgebildet.

Bild 6.2.3-4 Volumenstrom/Druckdifferenz-Diagramm aus einer Blower-Door Messung

6.15

6

Die Messergebnisse sind um die natürliche Druckdifferenz zu korrigieren. Der Volu-menstrom bei 50 Pa ergibt sich als Mittelwert aus den anhand der Überdruck- und der Unterdruckmessung errechneten Werte.

6.3 Freie Lüftung

6.3.1 Antriebsmechanismen

Unter der freien Lüftung (auch: natürliche Lüftung) wird der Luftaustausch über Un-dichtigkeiten in der Gebäudehülle, über Fenster und durch freie Schachtlüftung ver-standen. Die Antriebsmechanismen für diese Art der Lüftung sind einerseits der Tem-peraturunterschied zwischen Innen- und Außenluft und andererseits Druckdifferenzen durch Windkräfte auf die Gebäudehülle (siehe Bild 6.3.1-1). Da die Leistungsfähigkeit beider Mechanismen witterungsabhängigen Schwankungen unterworfen sind, kann ein gleichmäßiger und kontrollierter Luftaustausch nicht gewährleistet werden. Des Wei-teren kommt es zu Zuglufterscheinungen und einem erhöhten Energieverlust.

Bild 6.3.1-1 Druck- und Temperaturverteilung um ein Gebäude

6.3.2 Fugenlüftung

Während die Fugenlüftung bis in die 50er und 60er Jahre durch niedrige Energie-preise einerseits und hohe notwendige Luftwechselraten andererseits durchaus zum Luftwechsel beitragen oder diesen komplett sicherstellen konnte, ist aufgrund des ho-hen Wärmeverlustes und der Gefahr von Feuchteschäden infolge Tauwasserausfalls eine Lüftung über Undichtigkeiten in der Gebäudehülle heutzutage in jedem Fall zu vermeiden. Die bei Fugenlüftung auftretende Luftwechselrate steigt mit zunehmen-dem Temperaturgradienten zwischen innen und außen sowie mit zunehmender Wind-geschwindigkeit an. Damit wird insbesondere in den Wintermonaten ein übermäßig großer Luftaustausch stattfinden, während in den Sommermonaten der hygienisch notwendige Mindestluftwechsel nicht erreicht werden kann (siehe Bild 6.3.2-1). Noch folgenschwerer als die hohen Energieverluste ist jedoch der Feuchtigkeitseintrag durch Tauwasserausfall in die Konstruktion, wenn warme und feuchte Raumluft durch Un-dichtigkeiten nach außen strömt.


6

Bild 6.3.2-1 Notwendige Luftwechselraten für eine ausreichende Feuchte- und CO2-Abfuhrund erreichbare Luftwechselrate durch Fugenlüftung (Selbstlüftung) im Vergleich (qualitative Darstellung)

6.3.3 Schachtlüftung

Durch thermischen Auftrieb und Windsogwirkung wird in einem Entlüftungsschacht eine Luftströmung erzeugt, die im Raum einen Unterdruck erzeugt und auf diese Wei-se Außenluft über Zuluftkanäle nachströmen lässt. Schachtanlagen werden zur Lüf-tung von innenliegenden Bädern, Sanitärräumen oder Küchen genutzt. Hinweise für die Ausführung sind DIN 18017-1 [7] zu entnehmen. Grundsätzlich ist für jeden zu lüftenden Raum ein eigener ins Freie führender Zuluftschacht (das Prinzip wird auch als „Kölner Lüftung“ bezeichnet) und ein eigener Abluftschacht einzubauen. Andere Systeme, bei denen die Zuluft über die Nachbarräume angesaugt wurde, sind nicht mehr in [7] enthalten, da durch die Forderung nach einer luftdichten Gebäudehülle ein ausreichendes Nachströmen nicht sichergestellt ist. Ein Problem bei Schachtlüftungen ist, dass die Wirksamkeit - bedingt durch den größeren Temperaturgradienten - mit steigender Schachthöhe zunimmt (Schornsteineffekt). In den Wintermonaten wird da-her deutlich zu viel Luft ausgetauscht, in den Sommermonaten kann der Abluftstrom zum Erliegen kommen oder sich - bei Inversionswetterlagen - sogar umkehren.

6.3.4 Fensterlüftung

Die Fensterlüftung ist die am weitesten verbreitete Art der Wohnungslüftung. Sie ist nach DIN 1946-6 [2] zulässig, wenn durch die Anzahl, die Ausführung und die Anord-nung der Fenster eine ausreichende Wohnungslüftung ermöglicht wird. Problematisch ist die Fensterlüftung deshalb, weil die tatsächlich erreichten Luftwechselraten nur schwer zu berechnen sind. Bild 6.3.4-1 verdeutlicht diese Problematik.

6.17

6

Bild 6.3.4-1 Spannweite des Volumenstroms durch freie Lüftung bei Drehkippfenstern (nach [104]). Als Beispiel ist derjenige Volumenstrom markiert, der in einer normal hohen 80 m2

Wohnung erreicht werden muss, damit ein Luftwechsel von n = 0,8-1 erzielt wird

Wichtigster Einflussparameter auf die erzielbare Luftwechselrate ist die Fensterstel-lung. Wie Tabelle 6.3.4-1 zeigt, ist hierbei eine stoßweise Querlüftung bei vollständig geöffnetem Fenster anzustreben. Hierbei wird im Winter die Luft - zumindest rechne-risch - innerhalb von 1,5 bis 3 Minuten vollständig ausgetauscht. Da die hierfür not-wendigen idealen Randbedingungen jedoch in der Regel nicht gegeben sind, wird der Luftaustausch pro Querlüftungsvorgang unter realen Randbedingungen eher zwischen 50 % und 75 % liegen. Berücksichtigt man das Jahresklima, dann ist für einen voll-ständigen Luftaustausch im Winter etwa 4 bis 6 Minuten Querlüftung erforderlich, im Sommer aufgrund der fehlenden Thermik etwa 25 bis 30 Minuten. Legt man einen Austausch von 75 % pro Lüftungsvorgang zugrunde, dann ist im Winter alle 60 bis 90 Minuten ein Querlüftungsvorgang durchzuführen, um eine Luftwechselrate von 0,5 h-1 bis 0,8 h-1 zu erreichen. Auf diese Weise kann - zumindest tagsüber - ein verhält-nismäßig geringer Wärmeverlust bei gleichzeitig guter Luftqualität realisiert werden. Schwieriger ist es, durch Fensterlüftung einen ausreichenden Luftaustausch in den Nachtstunden zu realisieren. Einerseits scheidet regelmäßiges Stoßlüften aus nahelie-genden Gründen aus, andererseits lässt sich auch das energetisch ungünstige Lüften bei gekippten Fenstern nur realisieren, wenn Schallschutz- und Behaglichkeitsgründe nicht dagegen sprechen. In den Nachtstunden kommt es daher häufig zu einem deut-lichen Ansteigen der Schadstoffmengen im Innenraum. In dem in Bild 6.3.4-2 darge-stellten Beispiel ist zu erkennen, dass die hygienisch wünschenswerte Grenze von 0,1 Vol.-% CO2 regelmäßig über mehrere Stunden überschritten wird. Wird über längere Zeiträume bei gekipptem Fenster gelüftet, ist darüber hinaus zu beachten, dass sich an den während der Lüftung sehr stark auskühlenden Laibungen nach dem Schließen des Fensters erhebliche Mengen Tauwasser niederschlagen können.Bei der Fensterlüftung empfiehlt sich die Anordnung belasteter Räume auf der primär


6

windabgewandten Seite, so dass beim Lüftungsvorgang die belastete Luft direkt nach draußen abtransportiert und nicht durch andere Räume geführt wird.

Tabelle 6.3.4-1 Anhaltswerte für erreichbare Luftwechselzahlen im Winterfall bei verschiede-nen Fensterstellungen (nach [107], [108])

1 2

1 FensterstellungLuftwechselrate

[h-1]

2 Fenster gekippt, Rolladen geschlossen 0,3 bis 1,5

3 Fenster gekippt 0,8 bis 2,5

4 Fenster gekippt mit Querlüftung 2,0 bis 4,0

5 Fenster halb geöffnet 5,0 bis 10,0

6 Fenster vollständig geöffnet 9,0 bis 15,0

7 Fenster geöffnet mit Querlüftung 20 bis 40

Bild 6.3.4-2 Gemessene CO2-Konzentration über eine Woche in einem Schlafzimmer bei freier Lüftung (nach [105])

6.4 Luftführung bei mechanischen Lüftungsanlagen

6.4.1 Allgemeines

Die Luftführung im Raum ist von erheblicher Bedeutung für die Durchspülung des Raumes mit Frischluft. Die Zuluft muss auf eine solche Weise in den Raum gelangen, dass Zuglufterscheinungen als Folge zu hoher Luftgeschwindigkeiten unterbleiben. Gleichzeitig ist auf eine gleichmäßige Verteilung der Zuluft und auf eine möglichst vollständige und gerichtete Abführung der Raumluft zu achten. Bei der Luftführung ist zwischen einigen grundsätzlichen Arten zu unterscheiden.

6.19

6

6.4.2 Quelllüftung

Bei der Quelllüftung wird die Zuluft mit extrem niedriger Geschwindigkeit über Zu-luftöffnungen in Bodennähe in den Raum gebracht; sie „quillt“ in den Raum. Die Zu-lufttemperatur liegt dabei unter der Raumlufttemperatur. Auf diese Weise bildet sich ein Frischluftsee (auch: Kaltluftsee) am Boden. An Wärmequellen im Raum erwärmt sich die Luft, steigt durch die entstehende Thermik nach oben und wird an Abluftöff-nungen in Deckenhöhe dem Raum entnommen. Da die Wärmequellen im Raum in der Regel auch die Produzenten von Schadstoffen, CO2 und Feuchtigkeit sind (z.B. Menschen, Computer, Drucker, Leuchten), erfolgt der Abtransport der belasteten Luft ohne eine Vermischung mit der umliegenden Luft. Zugleich wird den Nutzern die „frische“ Luft auf relativ direktem Wege zugeführt.

6.4.3 Quelllüftung in Verbindung mit einer Kühldecke

Insbesondere bei Nichtwohngebäuden wird neben der Lufterneuerung häufig auch die Kühlung der Raumluft angestrebt. Da die Wirkungsweise von Kühlsystemen mit Luft als Transportmedium begrenzt ist und erhebliche Volumenströme gefördert wer-den müssten, wird häufig die Quelllüftung nur zur Lufterneuerung dimensioniert und durch zusätzliche aktive Systeme zur Luftkühlung ergänzt. Hier kommen thermisch aktivierte Betondecken („Betonkernaktivierung“), aber auch Kühldecken zur Anwen-dung. Hinsichtlich der Kühldecken ist zwischen geschlossenen Kühldecken („Strah-lungsdecken“) und offenen Kühldecken („Konvektionsdecken“) zu unterscheiden. Eine Übersicht über verschiedene System gibt Bild 6.4.3-1.

Bild 6.4.3-1 Bauformen von Kühldecken (nach [106])

6.4.4 Mischlüftung

Die Mischlüftung ist die gebräuchliche Art der Luftführung bei Lüftungssystemen im Wohnungsbau. Die Zuluft wird an definierten Stellen über Luftverteiler (im Woh-


6

nungsbau hauptsächlich Tellerventile) in den Raum eingeblasen und vermischt sich dort mit der Raumluft. Systembedingt befinden sich Raumnutzer also immer in einem Luftgemisch aus „frischer“ Zuluft und „verbrauchter“ Raumluft. Daher ist die Luft-qualität im Vergleich zur Quelllüftung bei gleicher Luftwechselrate geringer. Anders gesagt ist bei der Mischlüftung eine höhere Luftwechselrate erforderlich, um dieselbe Luftqualität wie bei Quelllüftung zu erzielen.

6.4.5 Verdrängungslüftung

Die Verdrängungslüftung wird in Räumen eingesetzt, bei denen entweder eine sehr hohe Luftbelastung vorliegt oder eine sehr hohe Luftreinheit gefordert wird (z.B. La-bors, Reinräume, Operationsräume). Bei der Verdrängungslüftung durchströmt die Zuluft den Raum gleichmäßig in horizontaler oder vertikaler Richtung ohne sich mit der Raumluft nennenswert zu vermischen. Im Wohnungsbau findet die Verdrängungs-lüftung keine Anwendung.

6.5 Mechanische Wohnungslüftung

6.5.1 Lüftungstechnische Zonierung von Wohnungen

Um eine einwandfreie Funktionsweise der Lüftungsanlage sicherzustellen, ist die Woh-nung in verschiedene Zonen gemäß Bild 6.5.1-1 aufzuteilen.

Bild 6.5.1-1 Prinzipielle Darstellung der lüftungstechnischen Zonierung von Wohnungen

6.21

6

ZuluftzoneDie Frischluft wird in die Räume mit einem hohen Frischluftbedarf geführt. In der Regel gehören zur Zuluftzone Wohn- und Schlafräume sowie Kinderzimmer. Sollte in einem der Zimmer eine erhöhte Raumbelastung z.B. durch Tabakrauch entstehen, sollte dieser Raum der Abluftzone zugerechnet werden.

ÜberströmzoneÜber die Überströmzone gelangt die Luft von der Zuluftzone in die Abluftzone. Zur Sicherstellung der Funktion sind - in der Regel in den Zimmertüren - Überströmöff-nungen vorzusehen. Dies kann durch spezielle Lüftungsöffnungen in den Türen oder der Trennwand, verkürzte Türblätter oder hinterlüftete Zargen erfolgen (siehe auch Bild 6.5.1-2). Als Überströmzone werden in der Regel Flure, Dielen und ggf. Esszim-mer deklariert.

Bild 6.5.1-2 Ausführungsmöglichkeiten für Überströmöffnungena) als Durchbruch in Wand oder Tür b) durch geeignete Bearbeitung der Türzarge [110]

AbluftzoneDie Abluftzone setzt sich aus den Räumen mit einer hohen Luftbelastung zusammen. Dies sind beispielsweise Küche, Bad und WC. In der Abluftzone wird die Raumluft dem Raum entnommen und über Luftkanäle aus dem Gebäude geführt.


6

6.5.2 Übersicht über Lüftungssysteme im Wohnungsbau

6.5.3 Dezentrale Systeme (Einzelraumlüftung)

Bei der Einzelraumlüftung wird jeder Aufenthaltsraum dezentral durch ein eigenes Lüftungsgerät mit Frischluft versorgt. Der Vorteil der Einzelraumlüftung liegt darin, dass aufwändige Rohrleitungsnetze für Be- und Entlüftung entfallen können, einzig die Dicke der Außenwand ist zu überwinden. Hierdurch reduzieren sich sowohl Pla-nungs- als auch Wartungs- und Reinigungskosten. Der Verzicht auf Rohrleitungsnetze ermöglicht des Weiteren auch die einfache Nachrüstung dezentraler Systeme bei der Sanierung bestehender Gebäude. Nachteilig ist, dass in der Regel keine Querlüftung der Wohnung mit gerichtetem Abluftstrom von der Zuluft- in die Abluftzone erreicht wird. Dezentrale Systeme müssen daher, wenn die Leistungsfähigkeit zentraler Syste-me erreicht werden soll, mit höheren Luftwechselzahlen betrieben werden. Darüber hinaus können innenliegende Räume durch Einzelraumlüftung nicht be- und entlüftet werden.Hinsichtlich der Bauart ist bei dezentralen Geräten zu unterscheiden in:

- Geräte ohne WärmerückgewinnungBei reinen Abluftgeräten liegt der energetische Nutzen in der kontrollierten Ab-

6.23

6

führung der belasteteten Luft. Übermäßige Wärmeverluste wie bei reiner Fenster-lüftung werden so reduziert. Nachteilig ist, dass die Abwärme nicht genutzt wird. Einfache Modelle arbeiten nach dem Prinzip der natürlichen Lüftung infolge von Druckdifferenzen. Sie stellen - provokativ formuliert - ästhetisch geformte Lecka-gestellen dar. Ihr Einsatz sollte daher überdacht werden. Aufwändigere Geräte för-dern die Abluft über einen Ventilator. Zu prüfen ist bei Geräten mit einem Ventila-tor, wie eine kontrollierte Zuluftführung realisiert werden kann (Zuluftöffnungen, alternierender Betrieb zweier Geräte). Bei kombinierten Zu- und Abluftgeräten mit zwei Ventilatoren erfolgt der Luftmassentransport getrennt in zwei Kanälen, es erfolgt jedoch keine Wärmeübertragung von Ab- auf Zuluft.

Bild 6.5.3-1 Einzelraumlüftung durch ventilatorbetriebene Abluftgeräte (Fotos: Fa. emco)links: Einbau in Fassadenpaneel rechts: Einbau unterhalb des Fensters

- Geräte mit Wärmerückgewinnung und getrennten Zuluft- und AbluftströmenDie Luftströme werden über eigene Öffnungen auf der Innen- und der Außensei-te geführt. Es werden zwei Ventilatoren benötigt, wobei der Strombedarf jedoch aufgrund der kurzen Förderwege sehr gering ist. Zur Übertragung der Wärme zwi-schen den Luftströmen kommen in der Regel Kreuzwärmetauscher zum Einsatz.

Bild 6.5.3-2 Einzelraum-Lüftungsgerät mit Kreuzwärmetauscher (Fotos: Fa. Meltem)links: Funktionsschema rechts: Aufbau des Geräts


6

- Geräte mit Wärmerückgewinnung und alternierendem Betrieb (Pendellüfter)Bei solchen Geräten erfolgt der Betrieb über einen Ventilator, dessen Laufrichtung in regelmäßigen Intervallen gewechselt wird. Je nach Laufrichtung wird also Ab-luft aus dem Raum fortgeführt, oder Zuluft in den Raum geführt. Die Luftströme durchlaufen auf ihrem Weg durch das Gerät eine Speichermasse, die bei Abluftbe-trieb die Wärme speichert und bei Zuluftbetrieb wieder abgibt. Pendellüfter sind immer paarweise vorzusehen, da ansonsten der Druckausgleich über Infiltrations- und Exfiltrationsströme an Leckagen in der Gebäudehülle erfolgt.

Bild 6.5.3-3 Einzelraum-Lüftungsgerät mit Wärmerückgewinnung über Speichermasse (Foto: Fa. LTM) Außen-Luftgitter Kunststoff-Teleskopkanal Wärmespeicher

Lüfter Luftfi lter Innen-Luftgitter

6.5.4 Zentrale Abluftanlagen ohne Abwärmenutzung

Bei reinen Abluftanlagen wird die „verbrauchte“ Raumluft in den Räumen der Abluft-zone entnommen und nach außen abgeführt. Die in der Zuluftzone benötigte Frisch-luft wird über Außenluftdurchlässe (z.B. Tellerventile) eingeleitet, dringt aber auch über evtl. Leckagen ein. Die Luftzuführung wird dabei nicht aktiv gesteuert, der Funk-tionsmechanismus ist der durch die Abluftentnahme entstehende leichte Unterdruck im Gebäude. Prinzipiell ist zwischen zwei Systemen zu unterscheiden:

- Anlagen mit undefinierter ZuluftBei älteren Anlagen erfolgte die Zuführung der Frischluft aussschließlich oder zu großen Teilen über Leckagen in der Gebäudehülle. Eine kontrollierte Führung des Luftstroms von der Zuluftzone in de Abluftzone war dementsprechend schwierig zu realisieren. Des Weiteren treten in der Regel Zuglufterscheinungen auf, da auf-grund undefinierter Querschnitte die Luftgeschwindigkeit nicht vorherbestimmbar ist und durch die unbekannte Position in der Gebäudehülle auch Zuströmungen in Aufenthaltsbereichen möglich sind. Anlagen mit undefinierter Zuluft entsprechen daher nicht mehr dem Stand der Technik und sind heutzutage ohnehin - aufgrund der erhöhten Anforderungen an die Luftdichtheit - nicht mehr ausführbar.

6.25

6

- Anlagen mit definierter ZuluftBei diesen Anlagen erfolgt die Luftzuführung über Außenluftdurchlässe in die Aufenthaltsräume. Es entsteht - eine funktionsgerechte Planung und Ausführung vorausgesetzt - ein gerichterer Luftstrom, der zu einer gleichmäßigen Belüftung des Gebäudes führt. Wichtig ist in Mehrfamilienhäusern die Dichtheit der Woh-nungseingangstüren, da ansonsten Luft aus dem Hausflur in die Wohnung nach-strömt und - neben den damit evtl. einhergehenden Geruchs- und Feuchtelasten - die Luftzuführung über die Außenluftdurchlässe herabsetzt. Für die Funktions-fähigkeit der Außenluftzuführung ist darauf zu achten, dass die Druckdifferenz zwischen Innenraum und Außenumgebung immer in Richtung des Innenraumes gerichtet ist. Probleme können beispielsweise auftreten, wenn an windexponierten Standorten die Außenluftdurchlässe auf der windabgewandten Seite angeordnet sind. Das Funktionsschema einer Abluftanlage mit definierter Zuluft ist in Tafel 17 (in Abschnitt T) dargestellt.

Der entscheidende Nachteil beider Systeme ist, dass die Abluft ohne Nutzung ihres Wärmeinhaltes abgeführt wird. Hinsichtlich einer energetisch optimierten Bauweise sind daher die in den folgenden Abschnitten beschriebenen System mit Abwärmenut-zung über eine Wärmepumpe oder Wärmerückgewinnung über einen Wärmetauscher vorzuziehen.

6.5.5 Zentrale Abluftanlagen mit Abwärmenutzung

Da bei reinen Abluftanlagen die Abwärme nicht für die Zuluftvorwärmung genutzt werden kann, bietet sich für die Abwärmenutzung in Abluftanlagen der Einbau einer an die Warmwasserversorgung oder die Heizanlage gekoppelten Wärmepumpe an. Das Transportmedium innerhalb des Wärmepumpen-Kreislaufs durchläuft dabei den Ab-luftstrom und entnimmt diesem Wärmeenergie. Durch die hohe und konstante Tempe-ratur des Abluftstroms von etwa 20 °C kann in der Regel ausreichend Wärmeenergie umgesetzt werden, um die Warmwasserversorgung ganzjährig sicherzustellen. Arbeitet die Wärmepumpe in Verbindung mit der Heizanlage, so ist ein zusätzlicher Wärmeer-zeuger notwendig um Bedarfsspitzen abdecken zu können. Das Funktionsschema einer Abluftanlage mit in die Warmwasserversorgung integrierter Wärmepumpe ist in Tafel 18 (in Abschnitt T) dargestellt.

6.5.6 Zentrale Zu- und Abluftanlagen mit Wärmerückgewinnung

Zentrale Lüftungsanlagen mit integriertem Wärmetauscher sind heutzutage der Stan-dard bei Wohngebäuden mit mechanischer Lüftung. Der prinzipielle Aufbau des Sys-tems wird in Tafel 19 gezeigt. Der Kern der Anlage wird von einem zentralen Lüftungs-gerät gebildet. In diesem zentralen Lüftungsgerät (ein Beispiel ist in Tafel 20 abgebildet) werden Zu- und Abluftstrom, durch zwei Ventilatoren angetrieben, aneinander vorbei und durch einen Wärmetauscher geführt. In der Regel werden hier Plattenwärmetau-scher verwendet (Kreuzwärmetauscher, Gegenstrom-Wärmetauscher). Reicht der Wärmetauscher nicht für eine ausreichende Vorwärmung der Zuluft aus, oder soll eine zusätzliche Heizfunktion in die Lüftungsanlage integriert werden, so kann in den Zuluftstrom nach dem Wärmetauscher ein Heizregister integriert wer-


6

den. Über ein solches Heizregister kann die Lüftungsanlage als Luftheizung verwendet werden, die bei energetisch ambitionierter Bauweise (z.B. Passivhaus-Standard) die konventionelle Heizung auch vollständig ersetzen kann. Ansonsten kann der Grundbe-darf durch die Luftheizung gedeckt werden, während für Lastspitzen ein zusätzlicher Wärmeerzeuger vorgesehen wird.Das Kanalnetz ist deutlich aufwändiger als bei den bisher beschriebenen Systemen, da hier auch die Zuluft über das zentrale Gerät geführt werden muss. Die Luftführung innerhalb des Gebäudes ist durch Zutrittsöffnungen in den Aufenthaltsräumen und Abluftöffnungen in den am höchsten belasteten Räumen gekennzeichnet.Das zentrale Gerät wird normalerweise im Dachgeschoss oder auch im Keller aufge-stellt, bei Etagenwohnungen ist eine Aufstellung in der Abluftzone möglich. Zu beach-ten ist hierbei, dass in solchen Lüftungsgeräten eine zwar nicht übermäßige aber doch signifikante Geräuschentwicklung stattfindet. Aus diesem Grunde sollten sie nicht in Aufenthaltsbereichen aufgestellt werden.Zu- und Abluftöffnungen sind so anzuordnen, dass sie „weit genug“ voneinander ent-fernt liegen. Weit genug bedeutet in diesem Fall, dass aufgrund der räumlichen Anor-dung unter Berücksichtigung der Hauptwindrichtung ein Kontakt der Luftströmungen und damit eine erneute Zuführung der Abluft über die Zuluft unterbleibt.

Zulufterwärmung über Erdkanäle (Erdwärmetauscher)Hinsichtlich der Zuluftführung sollte die Luftansaugung über einen Erdkanal in Be-tracht gezogen werden. Hierbei wird die Zuluft außerhalb des Gebäude über Kanäle geführt, die in 1,5 bis 2,5 Metern Tiefe im Erdreich verlegt sind. Mögliche Anordnun-gen sind in Bild 6.5.6-1 abgebildet. Durch die ausgeglichenen Erdreichtemperaturen in dieser Tiefe wird die Zuluft im Winter vorgewärmt, im Sommer vorgekühlt. Die maxi-mal erreichbare Differenz zwischen Außenlufttemperatur und Eintrittstemperatur am Lüftungsgerät liegt zwischen 10 und 15 °C.

Bild 6.5.6-1 Möglichkeiten der Verlegung von Erdwärmetauscherna) Halbschlaufen b) Einrohrverlegung c) Registerverlegung

Die benötigte Kanallänge ist vom zu fördernden Volumenstrom abhängig. Für Einfa-milienhäuser kann als Anhaltswert eine Kanallänge von 40 bis 50 m bei einem Durch-messer von 200 bis 300 mm angenommen werden. Diesen Werten liegt ein zu fördern-der Volumenstrom von 150 bis 200 m3/h zugrunde. Bei geringeren Volumenströmen sind unter Umständen auch geringere Rohrdurchmesser von 150 mm verwendbar.

6.27

6

Bei der Materialwahl der Rohre und ihrer Verlegung ist zu beachten, dass sich im Rohrsystem Tauwasser bilden kann. Es sind daher glattwandige Rohre anstelle geripp-ter Rohre einzusetzen. Des Weiteren ist ein Gefälle von mindestens 2 % vorzusehen. In Gefällerichtung ist ein Kondenswasserablauf einzubauen, der so konstruiert ist, dass zur gelegentlichen Reinigung ein Durchspülen des Erdwärmetauschers mit Wasser er-möglicht wird. Andernfalls sind andere geignete Vorrichtungen vorzusehen, die eine solche Reinigungsmöglichkeit eröffnen. Ebenfalls zu berücksichtigen sind die nur ge-ringen - oder ansonsten kostspieligen - Sanierungsmöglichkeiten. Daher sind langlebi-ge Komponenten für die unterirdischen Bauteile zu verwenden.Bei der Verlegung der Rohre sind ebenfalls einige Grundsätze zu beachten. So sollte der Abstand zwischen zwei Rohren mindestens 1 m betragen, um eine gegenseitige Beeinflussung auszuschließen. Auch sollten möglichst wenige Bögen verlegt werden, damit die Reibungsverluste im System möglichst gering bleiben. Im Zuge der Planung des Kanalnetzes ist ebenfalls zu berücksichtigen, ob das Kellergeschoss beheizt wird. Ist dies der Fall, sollte das Kanalnetz nicht in unmittelbarer Nähe zum Gebäude ver-legt werden, da das Erdreich-Temperaturfeld im Bereich des Gebäudes ansonsten das Erdreich-Temperaturfeld im Bereich des Kanalnetzes beeinflusst. Ist dies der Fall, er-kauft man sich einen Teil der Luftvorerwärmung über höhere Transmissionsverluste der erdreichberührten Bauteile. In Bild 6.5.6-2 und 6.5.6-3 werden Anlagenschemata für unterkellerte und nicht unterkellerte Gebäude gezeigt.

Bild 6.5.6-2 Konzeption von Erdwärmetauschern für unterkellerte Gebäude


6

Bild 6.5.6-3 Konzeption von Erdwärmetauschern für nicht unterkellerte Gebäude

6.5.7 Zentrale Zu- und Abluftanlagen mit Wärmerückgewinnung und Abwärmenutzung

Als Ergänzung zu einem Wärmetauscher (dann diesem nachgeschaltet) oder als Al-ternative kann in den Abluftstrom eine Wärmepumpe eingebracht werden. Hiermit kann auch die nach dem Wärmetauscher verbleibende Abwärme genutzt werden. Die Wärmepumpe kann einerseits direkt in den Lüftungskreislauf integriert werden - dann ist sie entweder in das Zentralgerät integriert oder diesem nachgeschaltet - oder ande-rerseits auf einen Trinkwarmwasserspeicher arbeiten und damit einen Teil der Warm-wassererzeugung übernehmen.

6.29

6

6.6 Wärmetauscher

6.6.1 Verfahren zur Wärmerückgewinnung

Bild 6.6.1-1 Übersicht über Wärmerückgewinnungsverfahren nach VDI 2071 [11](mit: Φ erreichbare Rückwärmzahl des Wärmetauschers)

Rekuperatives VerfahrenBei rekuperativ arbeitenden Wärmetauschern (Kreuzwärmetauschern, Gegenstrom-Wärmetauschern) werden Fortluft- und Zuluftstrom ohne Luft- und/oder Feuchteaus-tausch aneinander vorbeigeführt. Die Wärmeübertragung vom wärmeren zum kälte-ren Luftstrom erfolgt über den Energieaustausch an festen Trennflächen zwischen den Luftströmen. Aufgrund der plattenartigen Anordnung der Trennflächen wird auch die Bezeichnung Plattenwärmetauscher verwendet.Wird der Taupunkt im wärmeren Luftstrom unterschritten, so schlägt sich Kondensat an den Trennflächen nieder und es wird zusätzlich die Kondensationswärme nutzbar gemacht (latente Wärme). Wird die Taupunkttemperatur nicht unterschritten, wird le-diglich die sensible (fühlbare) Wärme ausgetauscht.Zur Bewertung rekuperativer Wärmetauscher wird die Rückwärmzahl Φ verwendet. Diese kann auf die Zuluftseite (Index 2) oder die Abluftseite (Index 1) bezogen wer-den. Es gilt:


6

Φ2 =Temperaturdifferenz zwischen Zuluft und AußenluftTemperaaturdifferenz zwischen Abluft und Außenluft

(6.6.1-1)

Φ1 =Temperaturdifferenz zwischen Abluft und Fortluft

Temperatturdifferenz zwischen Abluft und Außenluft(6.6.1-2)

Rekuperative Wärmetauscher sind die meistverwendeten Wärmetauscher in Anlagen zur mechanischen Wohnungslüftung.

Regeneratives VerfahrenIn Wärmetauschern nach dem regenerativen Prinzip erfolgt der Energieaustausch zwi-schen den Luftströmen über Speichermassen bzw -medien. Regenerative Wärmetau-scher, bei denen flüssige Transportmedien benutzt werden, sind Kreisverbund-Wärme-tauscher und Wärmerohre. Speichermassen kommen bei Rotations-Wärmetauschern und Kapillarventilatoren zum Einsatz. Während konstruktionsbedingt beim Einsatz von flüssigen Medien ausschließlich Wärme zwischen den Luftmassen ausgetauscht wird, findet bei Speichermassen auch ein Feuchte- und ggf. zusätzlich auch Luftaus-tausch statt. Bei regenerativ arbeitenden Systemen wird neben der fühlbaren Wärme in der Regel auch die durch Kondensation entstehende latente Wärme genutzt. Zur Bewertung regenerativer Wärmetauscher wird die Rückwärmzahl Φ sowie die Rückfeuchtzahl ψ verwendet. Die Rückwärmzahl wird dabei durch den Vergleich der relativen Feuchten sinngemäß nach Gl. 6.6.1-1 bzw. 6.6.1-2 bestimmt.

6.6.2 Kreuzwärmetauscher

Ein Kreuzwärmetauscher besteht aus dünnen Metall- oder Kunststoffplatten, die viel-schichtig mit Abstand übereinander angeordnet sind. Die Luftströme werden durch die zwischen den Platten verbleibenden Hohlräume geführt. Die Ankopplung der Hohlräume an die Luftströme erfolgt alternierend, d.h. durch jeden zweiten Hohlraum fließt der Abluftstrom, in den verbleibenden zwischenliegenden Hohlräumen fließt senkrecht dazu der Zuluftstrom. Das Konstruktionsprinzip eines Kreuzwärmetau-schers ist in Tafel 21 dargestellt.Kreuzwärmetauscher benötigen aufgrund ihrer kompakten Bauweise wenig Platz und sind kostengünstig herstellbar. Darüber hinaus können sie üblicherweise zu Reini-gungszwecken unkompliziert aus dem Lüftungsgerät ausgebaut und mit Wasser durch-gespült werden.Enthält der Abluftstrom größere Mengen Luftfeuchtigkeit, so kann sich an den kalten Trennflächen Kondensat bilden. Die bei diesem Phasenübergang freiwerdende latente Wärme kann zusätzlich genutzt werden und vergrößert die Rückwärmzahl. Bei extrem geringen Außenlufttemperaturen kann es durch gefrierendes Kondensat im Wärme-tauscher zu Eisbildung kommen. Hierdurch wird der Strömungswiderstand erhöht und der zur Verfügung stehende Querschnitt verringert. Aus diesem Grund ist bei extremen Temperaturen ggf. ein Luftvorerwärmer zuzuschalten.

6.31

6

6.6.3 Gegenstrom-Wärmetauscher

Das Funktionsprinzip eines Gegenstrom-Wärmetauschers gleicht dem eines Kreuzwär-metauschers. Der Unterschied zwischen beiden Ausführungen besteht darin, dass die Luftströme nicht rechtwinklig geführt werden, sondern gegenläufig parallel. Das Prin-zip wird in Tafel 22 erklärt. Gegenstrom-Wärmetauscher können höhere Rückwärm-zahlen als Kreuzstrom-Wärmetauscher erzielen. Ein Beispiel für ein Zentralgerät mit Gegenstrom-Wärmetauscher ist in BIld 6.6.3-1 dargestellt.

Bild 6.6.3-1 Zentralgerät mit Gegenstrom-Wärmetauscher (Foto: Fa. Viessmann)A Ventilator Zuluft B Abluftfi lter C Zuluftfi lter D Gegenstrom-Wärmetauscher E Ventilator Fortluft

6.6.4 Kreisverbund-Wärmetauscher

Beim Kreisverbund-Wärmetauscher durchläuft ein flüssiges Transportmedium in ei-nem eigenständigen Kreislauf abwechselnd den Abluft- und den Zuluftstrom (siehe Tafel 23). Die Wärmeübertragung in beiden Luftströmen erfolgt über Rippenrohr-Wärmeübertrager. Im Abluftstrom nimmt das Transportmedium auf diese Weise Wär-meenergie aus der vorbeiströmenden Luft auf und gibt sie bei Durchströmung des Zu-luftstromes wieder ab. Über ein in den Kreislauf integriertes Dreiwegeventil kann ein Bypass zur Umgehung des Zuluftstromes aktiviert werden. Auf diese Weise kann eine Überwärmung der Raumluft in der Übergangszeit vermieden werden. Über den By-pass kann außerdem die Temperatur im Kreislauf so geregelt werden, dass Eisbildung im Abluftwärmetauscher vermieden wird.Da Zuluft- und Abluftstrom nicht räumlich angrenzend aneinander vorbei geführt wer-den müssen, eignet sich diese Art von Wärmetauscher insbesondere auch zur Nachrüs-tung bei bestehenden Anlagen.


6

6.6.5 Wärmerohre („heat-pipes“)

Bei diesem Prinzip werden evakuierte Rippenrohre verwendet, die an der einen Seite in den Abluftstrom und an der anderen Seite in den Zuluftstrom ragen (siehe Tafel 24). Wärmerohre können waagerecht oder senkrecht eingesetzt werden. Bei waagerecht arbeitenden Systemen sind die Längsseiten mit einer kapillar leitfähigen Struktur ver-sehen.In das Rohr ist ein Kältemittel eingebracht, welches bei Wärmeaufnahme im Abluft-strom verdampft. Der Dampf strömt in den kälteren Bereich des Wärmerohres der im Zuluftstrom liegt, kondensiert dort und gibt einen großen Teil seiner Wärmeenergie durch Wärmeübertragung über die Rippenflächen an den Zuluftstrom ab. In waage-recht arbeitenden Systemen wird das Kondensat über die kapillar leitende Struktur zurück in den warmen Bereich geführt und verdampft dort erneut. Bei senkrecht arbei-tenden Systemen ist keine Kapillarstruktur erforderlich, der Rücktransport des Kon-densats erfolgt über die Schwerkraft (Thermosiphon).

6.6.6 Rotations-Wärmetauscher

Beim Rotations-Wärmetauscher durchläuft eine langsam rotierende Speichermasse nacheinander den Abluft- und den Zuluftstrom. Die Speichermasse erwärmt sich im Abluftstrom und gibt diese Wärme beim Durchlaufen des Zuluftstroms wieder an die-sen ab. Vor dem Durchlaufen der Zuluftzone durchläuft der Rotor eine Spülzone, in der die verbliebene Abluft ausgeblasen wird. Auf diese Weise wird eine Vermischung von Abluft und Zuluft im wesentlichen verhindert. Im Rotor wird nicht nur Wärme gespeichert, sondern auch Feuchte aus der Abluft aufgenommen (je nach Ausführung durch Absorption an einer hygroskopischen Oberfläche oder durch Adsorption als Kondensat), die über den Zuluftstrom teilweise wieder in den Raum zurückgeführt wird. Die Wirkung eines Rotations-Wärmetauschers wird also sowohl durch die Rück-wärmzahl als auch durch die Rückfeuchtzahl beschrieben.

Bild 6.6.6-1 Einsatz von Rotations-Wärmetauschern in der Wohnungslüftung (Fotos: Fa. Hoval) links: Zentralgerät rechts: Struktur der Speichermasse

6.33

6

6.6.7 Kapillar-Ventilatoren

Ein Kapillarventilator ist ein Ventilator mit einem Rotor aus einer porösen Masse, der wie ein Querstromventilator gebaut ist. Die zentral angeordnete Ansaugöffnung ist in einen Abluft- und einen Zuluftteil geteilt. Im Rotor erfolgt dann die Wärme- und Feuchteübertragung zwischen den Luftströmen. Kapillar-Ventilatoren weisen nur eine relativ geringe Rückwärmzahl auf und werden heutzutage nur noch selten eingesetzt.

6.7 Zustandsänderungen feuchter Luft (h-x-Diagramm)

6.7.1 Einführung

Das h-x-Diagramm von Mollier dient der einfachen Darstellung von Zustandsände-rungen feuchter Luft beim Erwärmen, Abkühlen, Mischen sowie Be- und Entfeuchten. Des weiteren können Abläufe in Klima- und Lüftungsanlagen dargestellt werden, die aus diesen Einzelprozessen zusammengesetzt sind. Alle wichtigen Kenngrößen der sich ergebenden Zustände sind direkt ablesbar. Im Einzelnen sind dies:

- die Temperatur der Luft [°C] als Ordinate (Isothermen)- der absolute Feuchtegehalt [g Wasser / kg trockener Luft] als Abszisse- die relative Luftfeuchte [%] als Kurvenschar (Isohygren)- der Wasserdampf-Partialdruck [mbar] als zweite Abszisse am oberen Rand- die Enthalpie (der Wärmeinhalt der feuchten Luft) [kJ/kg Luft] als schräge Linienschar (Isenthalpen)- die Rohdichte [kg/m3] als flach geneigte Linienschar- die Änderung der Enthalpie [kJ/kg] als Randmaßstab

Die Sättigungskurve (100 % rel. Luftfeuchte) „begrenzt“ das Diagramms nach recht unten. Unterhalb dieser Kurve befindet sich das Nebelgebiet, in dem die Luft mit Was-serdampf übersättigt ist. Die Isothermen (dann Nebelisothermen genannt) knicken an der Sättigungskurve nach rechts unten ab und verlaufen dann bei Temperaturen ober-halb von 0 °C (Feuchtnebelisothermen) etwas flacher als die Isenthalpen, bei Tempera-turen unterhalb von 0 °C (Eisnebelisothermen) etwas steiler.


6

Bild 6.7.1-1 h-x-Diagramm für feuchte Luft bei 1 bar Luftdruck

6.35

6

6.7.2 Beispiele

Beispiel 1: Ablesen von ZustandsgrößenZu bestimmen sind die fehlenden Zustandsgrößen für feuchte Luft, die eine Tempera-tur von 20 °C und eine relative Feuchte von 50 % aufweist.

→ Bild 6.7.2-1

Lösung:- absoluter Feuchtegehalt: 7,4 g/kg trockener Luft- Wasserdampfpartialdruck: 11,7 mbar- Enthalpie: 38,8 kJ/kg- Rohdichte: 1,185 kg/m3

Beispiel 2: LufterwärmungZu bestimmen ist die Luftfeuchte, die sich einstellt, wenn man Luft mit 3 °C Lufttem-peratur und 50 % Luftfeuchte auf 24 °C aufheizt. Welche Wärmeleistung ist notwendig, um einen Massenstrom von 1 kg/s wie vorstehend beschrieben zu erwärmen?

→ Bild 6.7.2-2

Lösung:- rel. Luftfeuchte: 12,5 %- Enthalpieänderung: 21 kJ/kg- Wärmeleistung: 1 kg/s 21 kJ/kg = 21 kJ/s = 21 kW

Beispiel 3: LuftkühlungZu bestimmen ist die Wassermenge, die ausgeschieden wird, wenn man Luft mit 20 °C und 50 % relativer Luftfeuchte auf 6 °C abkühlt.

→ Bild 6.7.2-3

Lösung:- Wassermenge: 1,5 g/kg trockener Luft

Anmerkung: Die Zustandsänderung verläuft nicht entlang einer direkten Verbindungs-geraden, da immer nur der Teil der Luft Wasser ausscheidet, der mit der Kühlfläche (Luftkühler, Oberflächen von Außenbauteilen) direkt in Kontakt kommt. Die aus ei-nem Luftkühler austretende Luft ist also immer aus ungesättigter warmer Luft („By-pass-Luft“) und gesättigter kalter Luft zusammengesetzt. Je effektiver der Kühler ar-beitet, desto weniger gekrümmt ist der Verlauf.

Beispiel 4: Mischung zweier LuftmassenZu bestimmen ist der Luftzustand, der sich einstellt, wenn man den Luftstrom 1(750 kg/h, 5 °C, 80 % r.F.) mit dem Luftstrom 2 (1500 kg/h, 35 °C, 30 % r.F.) mischt.


6

→ Bild 6.7.2-4

Lösung:- Lufttemperatur: 25,1 °C- relative Feuchte: 43 %

Anmerkung: Die Lage des Mischpunktes auf der Verbindungsgeraden ist anhand der Anteile der Luftströme zu bestimmen: 750 / 1500 = 1 : 2. Die Gerade ist nun mit dem Kehrwert des Verhältnisses (also 2 : 1) zu teilen.

Zu bestimmen ist der Luftzustand, der sich einstellt, wenn man den Luftstrom 3 (1000 kg/h, -15 °C, 90 % r.F.) mit dem Luftstrom 4 (1000 kg/h, 15 °C, 95 % r.F.) mischt.

→ Bild 6.7.2-4

Lösung:- Lufttemperatur: 4 °C- relative Feuchte: > 100 %

Anmerkung: Der Mischpunkt liegt in diesem Fall im Nebelgebiet (Das Gebiet im h-x-Diagramm, dass durch die Sättigungslinie nach oben begrenzt wird). Im Punkt M ist die Luft übersättigt. Das überschüssige Wasser liegt in Form feiner Tröpfchen, also in Ne-belform, vor. Bei der Ermittlung von Zuständen im Nebelgebiet ist zu beachten, dass die Isothermen an der Sättigungslinie nach rechts unten abknicken und dann nahezu parallel zu den Linien konstanten Wärmeinhalts (den Isenthalpen) verlaufen.

Beispiel 5: Luftbefeuchtung mit Wasser (adiabatische Befeuchtung)Zu bestimmen ist diejenige Menge Wasser einer Temperatur θw = 17 °C, die pro Stun-de zerstäubt werden muss, um einen Luftstrom 1 (100 m3/h, 25 °C, 20 % r.F.) auf eine Temperatur von 23 °C bei einer relativen Luftfeuchte von 40 % abzukühlen. Des Weite-ren ist die notwendige Wärmeleistung zu bestimmen, die für diesen Vorgang zugeführt werden muss.

→ Bild 6.7.2-5

Lösung:- notw. Wassermenge: 3,1 g/kg 1,17 kg/m3 100 m3/h = 362,7 g/h- Wärmeleistung: (41,2 kJ/kg - 35,6 kJ/kg) 1,17 kg/m3 100 m3/h = 655,2 kJ/h = 182 W

Anmerkung: Wird einer Luftmenge zerstäubtes Wasser zugeführt, so nimmt der Wär-meinhalt der feuchten Luft um den Wärmeinhalt des Wassers zu. Die Richtung der

6.37

6

Zustandsänderung kann mit Hilfe des Randmaßstabes und der spez. Wärmekapazität des Wassers (cw = 4,18 kJ/(kg K)) sowie der Temperatur des Wassers ermittelt werden. Für dieses Beispiel ergibt sich Δh / Δx = cw θw = 4,18 kJ/(kg K) 17 °C = 71,06 kJ/kg. Diese Richtung der Zustandsänderung wird in den Ausgangspunkt parallelverschoben. Da durch den reinen Befeuchtungsvorgang die Luft zu sehr abgekühlt wird, ist eine Nacherwärmung notwendig, um den gewünschten Endzustand 2 zu erhalten. Die hier-für einzusetzende Wärmeleistung ergibt sich aus der Enthalpiedifferenz zwischen dem Zustand K und dem Zustand 2.

Beispiel 6: Luftbefeuchtung mit SattdampfZu bestimmen ist die Menge an Sattdampf (θd = 100 °C), die notwendig ist, um einen Luftstrom (300 m3/h, 23 °C, 4g /kg absolute Luftfeuchte) auf eine relative Luftfeuchte von 50 % zu befeuchten.

→ Bild 6.7.2-6

Lösung:- notw. Dampfmenge: 5,15 g/kg 1,175 kg/m3 300 m3/h = 1815 g/h

Anmerkung: Sattdampf einer Temperatur von 100 °C weist einen Wärmeinhalt von Δh / Δx =2676 kJ/kg auf. Hiermit kann die Zustandsänderung am Randmaßstab auf-getragen werden. Diese Richtung der Zustandsänderung wird in den Ausgangspunkt parallelverschoben. Wie im Diagramm zu erkennen ist, verläuft die Zustandsänderung bei Dampfbefeuchtung nahezu isotherm.


6

Bild 6.7.2-1 Mollier-Diagramm zu Beispiel 1

6.39

6



6


6.41

6



6


6.43

6



6

6.8 Literatur

[1] DIN 1946-2 (01.94): Raumlufttechnik – Gesundheitstechnische Anforde- rungen (VDI-Lüftungsregeln) [2] DIN 1946-6 (10.98): Raumlufttechnik – Lüftung von Wohnungen – Anforde- rungen, Ausführung, Abnahme (VDI-Lüftungsregeln)[3] DIN 1946-7 (06.92): Raumlufttechnik – Raumlufttechnische Anlagen in Laboratorien (VDI-Lüftungsregeln)[4] DIN 4108-2 (07.03): Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden – Mindestanforderungen an den Wärmeschutz[5] DIN 4108-3 (07.01): Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden – Klimabedingter Feuchteschutz, Anforderungen, Berechnungsverfahren und Hinweise für Planung und Ausführung[6] DIN 4108-7 (08.01): Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden – Luftdichtheit von Gebäuden, Anforderungen, Planungs- und Ausführungs- empfehlungen sowie -beispiele[7] DIN 18017-1 (02.87): Lüftung von Bädern und Toilettenräumen ohne Außenfenster – Einzelschachtanlagen ohne Ventilatoren[8] DIN 18017-3 (08.90): Lüftung von Bädern und Toilettenräumen ohne Außenfenster – mit Ventilatoren[9] E DIN 18032-1 (01.02): Sporthallen – Hallen und Räume für Sport und Mehrzwecknutzung – Grundsätze für die Planung[10] DIN EN 13829 (02.01): Wärmetechnisches Verhalten von Gebäuden – Bestimmung der Luftdurchlässigkeit von Gebäuden – Differenzdruck- verfahren[11] VDI 2071 (12.87): Wärmerückgewinnung in raumlufttechnischen Anlagen

[100] Arbeitskreis Maschinen- und Elektrotechnik staatlicher und komunaler Verwaltungen im Bundesministerium für Verkehr (AMEV): Hinweise zur Planung und Ausführung von Raumlufttechnischen Anlagen für öffentliche Gebäude (RLT-Anlagen-Bau-93)[101] Brück, H.; Käser, R.: Energieeffizientes Bauen. Weiterbildungsseminar der Ingenieurakademie West e.V., Ratingen, 2005[102] Fanger, P.O.: Ein neues Komfortmodell für Raumluftqualität. 1990[103] Geißler, A.; Hall, M.: Luftdichtheitsmessungen. In: Bauphysik-Kalender 2003. Ernst & Sohn Verlag, Berlin, 2003 [104] Knöbel, U.: Einrichtungen zur freien Lüftung und Lüftungsanlagen. Tagungsbericht: „Lüftung im Wohnungsbau“, Verlag TÜV Rheinland, 1984[105] Mack, G.; Werner, J. et al.: Schlussbericht zum Forschungsvorhaben „Energie- einsparung, biologische Aspekte und Akzeptanz im Wohnungsbau nach dem Prinzip der Grünen Solararchitektur zur passiven Energiegewinnung. Physikalisches Institut der Universität Tübingen, 1989[106] Pistohl, W.: Handbuch der Gebäudetechnik: Planungsgrundlagen und Bei- spiele – Band 2: Heizung/Lüftung/Energiesparen. Werner Verlag,

6.45

6

Düsseldorf, 3. Auflage 2000[107] Recknagel, H.; Sprenger, E.; Schramek, E.-R.: Taschenbuch für Heizung + Klimatechnik. Oldenbourg Industrieverlag München, 72. Auflage 2005[108] RWE Plus AG: RWE Bau-Handbuch. 12. Auflage, VWEW-Energieverlag, Frankfurt/Main, 1998[109] Verordnung über energiesparenden Wärmeschutz und energiesparende Anlagentechnik bei Gebäuden (Energieeinsparverordnung - EnEV) vom 07. Dezember 2004 (BGBl. I S. 3147)[110] Werner, J,; Laidig, M.: Grundlagen der Wohnungslüftung im Passivhaus. In: Arbeitskreis kostengünstige Passivhäuser – Protokollband Nr. 17: Dimen- sionierung von Lüftungsanlagen in Passivhäusern. Passivhaus-Institut, Darmstadt, 2. Auflage 2001

IndexAAbdichtstoffe, Kennwerte 1.64Abdichtung der Bodenplatte bei Bodenfeuchte 5.149 ffAbdichtung Fundamentanschluss 5.149Abdichtung gegen aufstauendes Wasser 5.178 ffAbdichtung gegen Bodenfeuchtigkeit 5.148 ffAbdichtung gegen drückendes Wasser 5.172 ffAbdichtung gegen nicht drückendes Wasser 5.163 ffAbdichtung gegen nicht drückendes Wasser, Anforderungen 5.164 f

Abdichtung gegen nicht stauendes Sickerwasser 5.148 ff

Abdichtung gegen von innen drückendes Wasser 5.180 ff

Abdichtung im Freien 5.166Abdichtung im Gebäudeinneren 5.165 Abdichtung im Türschwellenbereich 5.160 fAbdichtung nicht unterkellerter Gebäude 5.152Abdichtung unterkellerter Gebäude 5.153Abdichtung von Bewegungsfugen 5.181 fAbdichtungen im Bereich von Anschlüssen 5.186 fAbdichtungen, hoch beanspruchte 5.140Abdichtungen, mäßig beanspruchte 5.140Abdichtungsart, Zuordnung 5.135 fAbdichtungshöhen 5.165Abdichtungsmaterialien 5.141 ffAbdichtungsmaterialien für hohe Beanspruchungen 5.170 ff

Abdichtungsmaterialien für mäßige Beanspruchungen 5.167 ff

Abdichtungsmaterialien, Anforderungen 5.142Abdichtungsmaterialien, Verarbeitung 5.145 ffAbdichtungssysteme gegen drückendes Wasser 5.174 ff

Abdichtungssysteme gegen nicht drückendes Wasser 5.168 f

A-Bewertung 7.19, 7.60 fAbluftanlage, Funktionsschema T.20 ffAbluftzone 6.20 fAbminderungsfaktor Sonnenschutz 2.147Abschirmung 7.21 f, 7.35, 7.58 ff, 7.70 ffAbsorber, Anordnung 9.19 ffAbsorber, Kombinationen mit Resonatoren 9.11 fAbsorber, mikroperforierte 9.10 fAbsorber, poröse 9.6 ffAbsorber, Resonanz- 9.10Absorber, technische 9.6 ffAbsorptionsgrad, Schall- 9.4Absorptionsgrad, Strahlungs- 2.91, 2.99 f

Absorptionskoeffizienten der Luft 7.65Abstrahlung, halbkugelförmige 7.22Abstrahlung, halbzylinderförmige 7.23Abstrahlung, kugelförmige 7.21Abstrahlung, zylinderförmige 7.23Abwärmenutzung 6.24 ffadiabate Ränder 2.62 ff, 2.138adiabatische Befeuchtung 6.36 fAdsorption 5.26 fAktivitätsstufen 4.8Allgemeine Bauaufsichtliche Zulassung 1.16 f, 1.20Anforderungen an den Brandschutz 10.2 ffAnforderungen an den Feuchteschutz 5.38 ffAnforderungen an den Wärmeschutz 2.71 ffAnforderungen an die Luftschalldämmung 8.35 ffAnforderungen an die Nachhallzeiten 9.12Anforderungen an die Trittschalldämmung 8.202 ffAnforderungen der EnEV 2.79 ffAnforderungen, gesundheitstechnische 4.8Anlagenaufwandszahl 2.108 ffAnlagenbewertung, Formularvorlagen 1.87Anlagenkonfigurationen, Komponenten 2.112Anlagentechnik 2.97, 2.110 ff, 2.127, 2.130 fanlagentechnische Daten 2.131äquivalente Schallabsorptionsfläche 9.5, 9.45Armaturen, schalltechnische Anforderungen 8.245Armaturengeräuschpegel 8.245Armaturengruppen 8.245Asphalt, Kennwerte 1.47 Asphaltmastix 5.144 faufstauendes Wasser 5.172Ausgleichsfeuchte eines Baustoffes 5.29Auslaufarmaturen 8.245Ausnutzungsgrad 2.108Außen-Brand-Kurve 10.19 faußengedämmte Wand, Wärmebrücken 3.20 ffAußenlärmpegel vor Hausfassaden 8.33Außenluftstrom 6.2 fAußentemperatur, mittlere 2.47 ffAußenwände aus Leichtbeton, tauwasserfrei 5.50 fAußenwände aus Mauerwerk, tauwasserfrei 5.43 ffAußenwände aus Nomalbeton, tauwasserfrei 5.48 ffAußenwände in Fachwerkbauart, Schallschurt 8.90 ffAußenwände in Holzbauart, tauwasserfrei 5.52 ffAußenwände in Holzbauart, Schalldämm-Maß 8.79 ffAußenwände in Stahlleichtart, Luftschalldämm-Maß 8.153 ff

Außenwanddämmung 5.90 f

BBarometerdruck 5.4Bauakustik 7.11, 8.1 ffBauakustik, Formelzeichen 8.1 ffbauakustisch relevanter Frequenzbereich 7.11Bauart, leichte 2.149, 2.154 ffBauart, schwere 2.149, 2.154 ffBaugrund, geotechnische Untersuchung 5.135bauliche Änderungen 2.81 ffbauliche Verschattungen 2.147Bauplatten, Kennwerte 1.50Bauregelliste 10.4, 10.16 f, 10.19 ffBau-Schalldämm-Maß 8.34 ff, 8.79 ffBau-Schalldämm-Maß, Anforderungen 8.34 ffBaustoffe, benetzbare, hydrophile 5.33Baustoffe, hygroskopische, kapillarporöse 5.26Baustoffklassen 10.8 f, 10.13Bauteile gegen Erdreich 2.93Bauteile mit Flächenheizung 2.93Bauteile, homogene 2.16Bauteile, inhomogene 2.17 fBauteile, leichte 2.76Bauteile, schwere 2.74 fBauteilschichten, Anordnung 5.88Bauwerksabdichtung 5.133 ffBeanspruchungsgruppen, Schlagregen- 5.35 ffBehaglichkeit 4.1 ffBehaglichkeitsfelder 4.3 ffBehaglichkeitskennlinie 4.3Behaglichkeitskriterien 4.8Behälterabdichtung 5.180 ffBeheizung Wärmebrücke 2.72 ffBeheizungskurve 10.19 fBekleidungsflächenfaktoren 4.14Bemessungstemperaturfaktor 5.103 ffBemessungswasserstand 5.138benetzbare, hydrophile Baustoffe 5.33BERGERsches Massegesetz 8.18 fbesonders laute Räume 8.7, 8.40 fBeton, Kennwerte 1.48 fBetonbauweise, Feuerwiderstand 10.24 ffBetonsteine, Kennwerte 1.56Beugung an Schirmkanten 7.70Beugungseffekte 7.71Beurteilungspegel 7.26 ffBeurteilungspegel an Straßen 7.38 ffBeurteilungspegel bei Schienenwegen 7.44 ffBeurteilungspegel der Gesamtbelastung 7.34Beurteilungspegel der Vorbelastung 7.32 fBeurteilungspegel der Zusatzbelastung 7.34 ffBewegungsfugen, Abdichtung 5.181 f

bewertetes Luftschalldämm-Maß 8.49 ffBezugsabsorptionsfläche 8.10, 8.24Bezugs-Nachhallzeit 8.24Bezugs-Schallleistung 7.59Bezugswerte für die Luftschalldämmung 8.13, 8.26biegesteif 8.21biegeweich 8.21biegeweiche Vorsatzschale 8.53 ffBImSchG 7.24, 7.27Binder/Schmidt-Verfahren 2.47 ffBitumenbahnen 5.147Bitumendickbeschichtungen 5.146bituminöse Klebemassen 5.143bituminöse Voranstrichmittel 5.143Blähperlite-Platten 1.16Blower-Door Test 6.11 ffBöden, Kennwerte 1.67Bodenbeläge, Trittschallverbesserung 8.220Bodenfaktor 7.67Bodenfeuchte 5.133Bodenfeuchtigkeit 5.137Bodenfeuchtigkeit, Querschnittsabdichtung 5.154 fBodenfeuchtigkeit, senkrechte Abdichtung 5.155 ffBodenplatte, aufgeständert 2.141Bodenplatte, Wärmeübertragung 2.140 ffBrandabschnitt im Gebäude 10.11Brand-Klassifizierungskriterien 10.20 ffBrandlast 10.5Brandprüfung 10.9, 10.12Brandschutz, Anforderungen 10.2 ffBrandschutzmaßnahmen, primäre 10.2 ffBrandschutzregelungen für Sonderbauten 10.4Brandüberschlag 10.18Brandverhalten 10.4 ff, 10.10 ffBrandverlauf 10.5Brandwand 10.11, 10.22 fBrennbarkeit 10.8, 10.12Brennbarkeitsgrad 10.7, 10.12brennendes Abtropfen 10.15Bruttovolumen 2.89Bundes-Immissionsschutzgesetz 7.29

CCE-Kennzeichnung 1.16clo (Einheit) 4.3, 4.10, 4.15CO2-Gehalt 6.4 f

DDachbahnen, Kennwerte 1.64Dächer in Holzbauweise, Schalldämm-Maß 8.110 ffDächer, belüftete, tauwasserfrei 5.56 ffDächer, nicht belüftete, tauwasserfrei 5.54 f

Dachfenster, Wärmebrücken 3.59Dämmstoff, Baumwolle 1.20Dämmstoff, Blähglas 1.20Dämmstoff, Blähperlite 1.60Dämmstoff, Blähton 1.21Dämmstoff, Dinkelspelzen 1.21Dämmstoff, Flachs 1.22Dämmstoff, Getreidegranulat 1.22Dämmstoff, Hanf 1.23Dämmstoff, Hobelspäne 1.23Dämmstoff, Holzfaser 1.24, 1.61Dämmstoff, Holzwolleplatten 1.24, 1.62Dämmstoff, Kalziumsilikat 1.25Dämmstoff, Kokos 1.25Dämmstoff, Kork 1.26, 1.61Dämmstoff, Mehrschicht-Leichtbauplatten 1.61Dämmstoff, Mineralschaum 1.27Dämmstoff, Mineralwolle 1.26, 1.59Dämmstoff, Perlite 1.27Dämmstoff, Phenolharz 1.60Dämmstoff, Polyesterfasern 1.28Dämmstoff, Polystyrol expandiert 1.28, 1.59Dämmstoff, Polystyrol extrudiert 1.29, 1.59Dämmstoff, Polyurethan 1.29, 1.60Dämmstoff, Rhesolharz 1.30Dämmstoff, Schafwolle 1.30Dämmstoff, Schaumglas 1.31, 1.60Dämmstoff, Schilfrohr 1.31Dämmstoff, Seegras 1.32Dämmstoff, Stroh 1.32Dämmstoff, Vakuum-Dämmplatten 1.33Dämmstoff, Vermiculite 1.33Dämmstoff, Wiesengras 1.34Dämmstoff, Zellulose 1.34Dämmstoffe, Anwendungsbeispiele 1.19Dämmstoffe, Anwendungstypen 1.18Dämmstoffe, Einsatzgebiete 1.18Dämmstoffe, Hersteller 1.35 ffDampfbremse 5.92 fDampfsperre 5.88, 5.92 fDämpfung, Abschirmung 7.70 fDämpfung, Bodeneffekt 7.65 f, 7.69 fDämpfung, geometrische Ausbreitung 7.58, 7.63 fDämpfung, Luftabsorption 7.64Dämpfung, Oktavband- 7.59, 7.63Dämpfung, Schall- 7.39, 7.45, 7.56 ffDämpfung, zusätzliche Dämpfungsarten 7.75 fDämpfungsterm 7.63, 7.66 ff, 7.72Darcy´schen Gesetz 5.26Dauerschalldruckpegel 7.57 ffDauerschallpegel 7.17 f, 7.23 fDeckaufstrichmittel 5.143

Deckenreflexion 9.22Deckentemperatur 4.5Desorption 5.26 fdezentrale Lüftungssysteme 6.22 ffdezibel (Einheit) 7.9dezipol (Einheit) 6.2Diagrammverfahren 2.109 ffDichte 1.47 ffDifferenzdruckmessung 6.13 fDifferenzenverfahren nach Binder/Schmidt 2.47 ffdiffuse Reflexion 9.17Diffusionsdiagramm 5.60 f, 5.111 fDiffusionsduchlasswiderstand 5.14 fDiffusionsdurchgangskoeffizient 5.15 fDiffusionsgrad 9.18 fDiffusionsleitkoeffiezient, Wasserdampf- 5.13Diffusionsstromdichte, Wasserdampf- 5.16 fDiffusionsübergangswiderstand, Wasserdampf- 5.12 fDiffusionswiderstandszahl, Wasserdampf- 5.18 ffDIN 18005-1, 7.30, 7.49 ffDIN 18041, 9.13DIN 18195, 5.133 ffDIN 18195, Geltungsbereich 5.134 fDIN 18195, Lastfälle 5.138 ffDIN 18195-2, 5.141 ffDIN 18195-5, 5.163 ffDIN 18195-6, 5.172 ffDIN 18195-7, 5.180 ffDIN 18195-8, 5.181 fDIN 18195-9, 5.186 fDIN 1942-2, 4.8DIN 4102, 10.7 ffDIN 4107-10, 1.87DIN 4108 Beiblatt 2, 2.64 ff, 3.1 ffDIN 4108-2, 2.144 ffDIN 4108-3, 5.43DIN 4108-7, 6.7 ffDIN 4108-10, 1.16 ff, 1.24 ffDIN 4109, 8.63 ffDIN EN 13501, 10.12DIN EN ISO 10 211-1, 2.62 ffDIN EN ISO 13788, 5.94 ffDIN EN ISO 13788, Jahresbilanzberechnung 5.120 ffDIN EN ISO 13788, Nachweisverfahren, 5.102 ffDIN EN ISO 140, 8.10 fDIN EN ISO 6946, 2.9 ffDIN EN ISO 7730 (Entwurf) 4.1, 4.11DIN ISO 9613-2, 7.56 ffDIN V 18 599, 2.132 ffDIN V 4108-6, 2.108 ff, 2.231 fDIN V 4701-10, 2.109 fDissipation 9.4, 9.6, 9.11

Dränung 5.138 fDrempel 2.88Dröhneffekt 9.19drückendes Wasser 5.137, 5.172Druckspüler 8.245DR-Wert 4.16DTV (Verkehrsstärke) 7.38 ffDurchbiegungsgeschwindigkeit 10.9 fDurchdringungen Dämmschicht 2.21 fDurchdringungen, Abdichtung 5.186 fDurchflussbegrenzer 8.245Durchflussklassen 8.246Durchlässigkeitsbeiwert 5.138 fdynamische Steifigkeit 8.22 ff, 8.219

EEcho 9.4, 9.19 ffEffusion 5.30Eigenfrequenz 8.21 f, 9.9 fEinfügungsdämpfungsmaß 7.71Einheiten-Umrechnungstafel 1.1Einheitstemperaturzeitkurve 10.6einschalige Wand, Schalldämm-Maß 8.51 ffEinstrahlzahl 4.9Einzelraumlüftung 6.22 ffEis, Kennwerte 1.68elastisch aufgelagert 8.221 ffelastische Auflagerung Treppenläufe 8.222Emission 9.3, 9.13, 9.19 fEmissionsgrad 2.7 ff, 2.40 ff, 2.100 fEmissionsort 8.213 fEmpfangsraum 8.24 f, 8.44 f, 8.213 fEmpfindungstemperatur 4.2Endzündungsszenarien 10.9energetische Bewertung von Gebäuden 2.132 ffEnergiebedarfsausweis Formblätter 1.91Energieeffizienzklassen 2.129, T.8Energieeinsparverordnung 1.91 ff, 2.77 ffEnergieeinsparverordnung 2006, 2.127 fEnergiepass 2.126, 2.128 ffEnergiepass-Muster T.10 ffenergiesparende Bauweise 2.74 ffenergiesparender Wärmeschutz 2.77 ffEnergieträger 2.112 Energieumsatz bei Tätigkeiten 4.12 ffEnEV, Anforderungen 2.79 ffEnEV, Formularvorlagen 1.85EnEV, Geltungsbereich 2.79EnEV, vereinfachtes Verfahren 2.113 ffEnEV, Verfahren für Gebäude mit niedrigen Innentemperaturen 2.85 ff

EnEV, Wärmebrücken 3.1

Entflammbarkeit 10.8Enthalpie 6.33 ffEntzündbarkeit 10.12erdberührte Bauteile 2.88, 2.135 ffErdwärmetauscher 6.26 ffEstrich, Kennwerte 1.47 Estrich, schwimmender 8.219, 8.223EU-Richtlinie „Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden“ (EPBD) 2.125 ff

FFachwerkdecken, Normtrittschallpegel 8.240 ffFachwerkdecken, Schalldämm-Maß 8.135 ffFahrzeuggeräusche 7.27Federbügel 8.122 f, 8.224 ffFeder-Masse-System 9.9 ffFederschienen 8.224 ffFedersteifigkeit 8.23Fenster und Fenstertüren, U-Wert 2.37 ffFenster, Luftschalldämm-Maß 8.199 ffFensterflächenanteil 2.80, 2.85 f, 2.144 ffFensterlüftung 6.16 fFensterorientierung 2.145Fensterrahmen, U-Wert 2.38 ffFensterstellung 6.17Feuchtbereichsverfahren (wet-cup) 5.21Feuchtebereich, überhygroskopische 5.28Feuchteeinflüsse auf die Wärmeleitfähigkeit 5.30Feuchtegehalt 5.35Feuchtegehalt, massebezogener 5.28Feuchtegehalt, volumenbezogene 5.28Feuchte-Nachweis, leichte Bauweise 5.105 fFeuchtequellen im Haushalt 6.5Feuchteschutz, Anforderungen Feuchteschutz, klimabedingter 5.38 ff, 5.94 fffeuchteschutztechnische Kennwerte 1.47 ffFeuchtetransport 5.12, 5.20 ffFeuchtetransport in Baustoffen 5.24 ffFeuchtetransportmechanismen 5.24feuerbeständig 10.11, 10.22 ffeuerhemmend 10.10, 10.22 fFeuerübersprung 10.5Feuerwiderstand 10.19 ffFeuerwiderstand, Betonbauweise 10.24 ffFeuerwiderstand, Holzbauweise 10.43 ffFeuerwiderstand, Mauerwerksbauweise 10.34 ffFeuerwiderstand, Stahlbauweise 10.53 ffFeuerwiderstandsfähigkeit 10.7, 10.12, 10.21 ffFeuerwiderstandsklassen 10.9 ff, 10.22 ffFick’schen Gesetze 5.31Filmschicht, mono- oder multimolekulare 5.24Finite-Differenzen-Methode (FD-Methode) 2.61, 5.104

Finite-Elemente-Methode (FE-Methode) 2.61, 5.104Flachdächer in Holzbauweise, Schalldämm-Maß 8.108 ff

Flachdächer in Stahlleichtbauweise, Luftschalldämm-Maß 8.164 ff

Flächenberechnung 1.7flächenbezogene Masse 8.18 f, 8.42flächenbezogene Masse für Konstruktionen mit Hohlräumen 8.217

flächenbezogene Masse für Putzschichten 8.51Flächenheizung 2.94Flammenausbreitung 10.12 fFlankenschalldämm-Maß massiver Bauteile 8.69 fFlankenschalldämm-Maß von Bauteilen in Holzbauweise 8.149 ff

Flankenschalldämm-Maß von Bauteilen in Stahlleichtbauweise 8.197 ff

Flankenübertragung 8.12, 8.42 ffFlankenübertragung - Holzbalkendecken 8.149 ffFlankenübertragung - Massivdecken mit schwimmendem Estrich 8.74 f

Flankenübertragung - Massivdecken mit Unterdecken 8.70 ff

Flankenübertragung - Wände in Stahlleichtbauweise 8.197 ff

Flankenübertragung - Wände mit biegeweicher Vorsatzschale 8.75 ff

Flankenübertragung - Wände in Holzbauweise 8.151 ffFlankierende Bauteile bei biegeweichen trennenden Bauteilen 8.43 f

Flankierende Bauteile bei Vorsatzschalen 8.44 fFlankierende Bauteile im Massivbau 8.42 fFlankierende Bauteile im Skelett- oder Holzbau 8.45 fFlash-over 10.5Flatterecho 9.19 ffFluglärm 7.51, 7.57Flüssigwasser-Transportmechanismen 5.26Folien, Kennwerte 1.64Formblätter zum Energiebedarfsausweis / Wärmebedarfsausweis 1.91

Formelzeichen Bauakustik 8.1 ffFormelzeichen Brandschutz 10.1 fFormelzeichen Feuchteschutz 5.1 fFormelzeichen Raumakustik 9.1 fFormelzeichen Schallausbreitung 7.1 ffFormelzeichen Wärmeschutz 2.1 ffreie Lüftung 6.15 ffFremdgeräusche 7.25, 7.32Frequenz 7.9 ff, 7.18 ff, 5.56 ffFrequenzanalyse 7.10Frequenzbewertung 7.18Frequenzspektrum 7.10 f

Fugenabdichtung 5.181 fFugenabdichtungsarten 5.37 fFugenbewegungsmaß 5.182Fugenlüftung 6.15 fFüllungsabstandshalter 2.42Fußbodenbeläge, Kennwerte 1.64 Fußbodenbeläge, Trittschallverbesserungsmaße 8.220Fußbodenheizung 4.4 f

GGase, Kennwerte 1.6Gaskonstante, spezifische 5.3Gauben, Wärmebrücken 3.60Gebäude mit niedrigen Innentemperaturen 2.76, 2.79ff, 2.85

Gebäude mit normalen Innentemperaturen 2.79 ff, 2.86 f

Gebäudeaufnahme 2.130 fGebäude-Energiepass 2.128 ffGebäudetyp 2.80 fGefälledämmung, U-Wert 2.24Gegenstrom-Wärmetauscher 6.31Gehgeräusche 8.27, 8.211Genehmigungsverfahren 7.26geotechnische Untersuchung des Baugrundes 5.135Geräusche aus Nachbarwohnungen 8.6Geräuschimmissionen 7.24 ff, 7.32 ffGesamtenergiedurchlassgrad 2.96 ff, 2.146 ffGesamtenergiedurchlassgrad, Verglasungen 1.69 ffGesamtenergieeffizienz 2.125 ffGesamtschalldruckpegel 7.16, 7.80 ffGesamtwärmeabgabe von Personen 4.8Gesamtwärmestrom 2.67 fGewerbelärm 7.57Gipskarton, Kennwerte 1.50Glas, Kennwerte 1.65Glaser-Verfahren 5.13, 5.22, 5.42 ffGlaser-Verfahren, Berechnungsbeispiele 5.72 ffGlaser-Verfahren, Klimarandbedingungen 5.58 Glaser-Verfahren, Nachweisführung 5.57 ffGrundwassereinfluss 2.138 fGrundwasserstand 5.138Gummi, Kennwerte 1.67Gußasphalt 5.144 fg-Wert, Verglasungen 1.69 ff, 2.149 ff

HHaft- und Kapillarwasser 5.137halbkugelförmige Abstrahlung 7.22Halbraum-Temperaturdifferenz 4.9halbzylinderförmige Abstrahlung 7.23Hallradius 9.23

harmonischer Klang 7.10 fhaustechnische Anlagen, Schallschutz 8.244 ffhaustechnische Anlagentechnik 2.108Haustrennfuge 8.214Heizanlagenverordnung 2.78Heizenergiebedarf 2.78Helmholtz-Resonator 9.8, 9.10 fHertz (Einheit) 7.9Hinterlüftung bei Tauwassergefährdung 5.92Hochhausverordnung 10.3Hohlraum, nichtbedämpft 9.9Hohlraumbedämpfung 8.23, 9.9, 9.24 ffHohlraumresonanz 8.22 fHolz und Holzwerkstoffe, Kennwerte 1.63Holzbalkendecken in Fachwerkgebäuden 8.243 ffHolzbalkendecken im Massivbau 8.224 ffHolzbalkendecken in Gebäuden in Skelett- oder Holzbauweise 8.226 ff

Holzbalkendecken, Schalldämm-Maß 8.122 ffHolzbalkendecken, Trittschall 8.238 ffHolzbauart, Wärmebrücken 3.47 ffHolzbauweise, Feuerwiderstand 10.43 ffHolzbauweise, Luftschalldämm-Maße 8.79 ffHolzfachwerkaussenwände, tauwasserfrei 5.52 ffHolzfasern 1.16, 1.24Holzfußböden, schwimmend verlegt 8.219Holzwolle-Platten 1.16, 1.24homogene Bauteile 2.16Hörschwelle 7.15 ffHüllfläche 2.88 ffHüttensteine, Kennwerte 1.55h-x-Diagramm 6.33 ffhydrostatisch drückendes Wasser 5.172hygroskopische, kapillarporöse Baustoffe 5.26Hysterese zwischen Adsorptions- und Desorptionsisotherme 5.27

IImmission 9.3, 9.13, 9.17 f, 7.23 ffImmissionsgrenzwert 7.23, 7.30Immissionsort 7.24 ff, 7.39 ff, 7.62 ff, 8.213 fImmissionsrichtwert 7.24 ff, 7.30Industrielärm 7.57inhomogene Bauteile 2.17 fInnenwanddämmung 5.90 fInnenwände, Wärmebrücken 3.60 ffinstationäre Randbedingungen 2.47 finterne Wärmegewinne 2.86, 2.91 ff, 2.102, 2.108Isenthalpe 6.33Isohygre 6.33Isoliergläser mit Kapillareinlage, Kennwerte 1.84Isotherme 6.33, 6.36

Isothermenverläufe 2.61

JJahres-Heizenergiebedarf 2.79Jahres-Heizwärmebedarf 2.78 ff, 2.108Jahres-Heizwärmebedarf, flächenbezogen 2.86 ffJahresniederschlagsmengen 5.36Jahres-Primärenergiebedarf 2.79 ff

KKalksandsteine, Kennwerte 1.55Kapillar- und Haftwasser 5.137Kapillaraszension 5.33 fKapillardepression 5.33 fkapillare Steighöhe 5.33Kapillarkondensation 5.25Kapillarleitung 5.24 f, 5.33Kapillarporen 5.31 ffkapillarporöse, hygroskopische Baustoffe 5.26Kapillarradius 5.34Kapillar-Ventilatoren 6.33Kassettenkonstruktionen, U-Werte 2.25 ffKastenfenster 2.39 ffKelleraußenwände, tauwasserfrei 5.51Kennimpendanz 7.14Kennwerte, feuchteschutztechnische 1.47 ffKennwerte, wärmeschutztechnische 1.47 ffKerndämmung 5.90 fkerngedämmtes Mauerwerk, Wärmebrücken 3.32 ffKlang, harmonischer 7.10 fklimabedingter Feuchteschutz 5.38 ff, 5.94 ffklimatische Randbedingungen, raumseitige 5.98 fKlimazonen Deutschland T.6, T.9, 5.96 Klinkermauerwerk, Kennwerte 1.51 ffKnudsen’sche Molekularbewegung 5.30Koexistenzperiode 10.4Koinzidenzfrequenz 8.20 ffKombination poröse Absorber mit Resonatoren 9.11 fKomponenten der Anlagenkonfigurationen 2.112Kondensationswärme 5.10Konstruktionen, tauwassernachweisfreie 5.43 ffKonvektion 2.2, 2.4, 2.8, 2.11 ffKonvektionsdecke 6.19Konzentration der trockenen Luft 5.8Konzentration, Wasserdampf- 5.8 fKork 1.16, 1.26Körperschall 7.9, 7.26, 7.32Körperschallanregung 8.24Körperschallübertragung 8.211Korrekturfaktor für meteorologische Einflüsse 7.72, 7.77 f

Kratzspachtelung 5.145Kreisverbund-Wärmetauscher 6.31, T.24

Kreuzwärmetauscher 6.23, 6.29 ff, T.23kritische Oberflächenfeuchte 5.100 fkugelförmige Abstrahlung 7.21Kühldecke 6.19Kühlleistung 2.144Kundtsches Rohr 9.4Kunststoff-Dichtungsbahnen 5.148Kunststoffe, Kennwerte 1.67Kunststoffmodifizierte Bitumenbeschichtungen 5.146

LLabor-Schalldämm-Maß 8.12 f, 8.55 ff, 8.79Landesbauordnung (LBO) 10.3, 10.11längenbezogene Strömungswiderstand 9.7Langzeit-Mittelungspegel 7.57, 7.61, 7.77Lärm Schmerzgrenze 7.15 fLärmeinwirkung 7.24latente Wärme 6.29 fLaufwegdifferenz 9.4Laufzeitdifferenz 9.3 fLaufzeitunterschied 9.17, 9.21 fLautstärke 7.17 ffLautstärkeempfinden 7.18Lautstärkepegel 7.18 fLeckagen in der Gebäudehülle 6.6, 6.13, 6.24Leckagestrom 6.7Lehmbaustoffe, Kennwerte 1.66Leichtbeton, Kennwerte 1.49leichte Bauteile 2.76leichte Bauweise, Feuchte-Nachweis 5.105 fleichte Trennwände, Luftschalldämm-Maß 8.172 ffleichtentflammbar 10.8Linienschallquelle 7.22, 7.58Lochflächenanteil 9.8, 9.11Luftabsorption 7.58 ff, 7.64Luftbedarf 6.1 ffLuftbefeuchtung 6.36 fLuftdichtheit 6.6 ffLuftdichtheit, Überprüfung 6.11 ffLuftdichtheitsschicht 6.7 ffLuftdruck 5.4Luftdruck auf Meeresspiegelniveau 5.4Luftfeuchte 4.6 fLuftfeuchte, Reduzierung 6.5 Luftfeuchte, relative 5.8 ffLuftfeuchteklassen, raumseitige 5.98Luftgeschwindigkeit 4.7, 4.9Luftkühlung 6.19, 6.35Luftqualität 6.1 ff, 6.17, 6.20Luftqualität, empfundene 6.2Luftschadstoffe, Abfuhr 6.4Luftschall 7.11 f, 7.26, 7.80 ff

Luftschalldämm-Maß 8.11Luftschalldämm-Maß von Bauteilen in Holzbauweise 8.79 ff

Luftschalldämm-Maß von Bauteilen in Stahlleichtbauweise 8.153 ff

Luftschalldämm-Maß von Fenstern, Türen, Toren, Rolladenkästen 8.199 ff

Luftschalldämm-Maß, Anforderungen bei Beherbergungsstätten 8.36 f

Luftschalldämm-Maß, Anforderungen bei besonders lauten Räumen 8.41

Luftschalldämm-Maß, Anforderungen bei Gaststätten 8.41

Luftschalldämm-Maß, Anforderungen bei Krankenanstalten 8.37 f

Luftschalldämm-Maß, Anforderungen im Wohnungsbau 8.35 f, 8.40

Luftschalldämm-Maß, Anforderungen in Schulen 8.38Luftschalldämm-Maß, Außenwände in Fachwerkbauweise 8.90 ff

Luftschalldämm-Maß, Außenwände in Holzbauweise 8.79 ff

Luftschalldämm-Maß, Außenwände in Stahlleichtbauweise 8.153 ff

Luftschalldämm-Maß, Bewertung 8.12 fLuftschalldämm-Maß, einschalige Bauteile 8.19 fLuftschalldämm-Maß, einschalige Wand 8.51 ffLuftschalldämm-Maß, einschalige Wand mit Innendämmung 8.53 ff

Luftschalldämm-Maß, Ermittlung 8.34Luftschalldämm-Maß, Fachwerkdecken 8.135 ffLuftschalldämm-Maß, Flachdächer in Holzbauweise 8.108 ff

Luftschalldämm-Maß, Flachdächer in Stahlleichtbauweise 8.164 ff

Luftschalldämm-Maß, frequenzabhängig 8.12 fLuftschalldämm-Maß, geneigte Dächer in Holzbauweise 8.110 ff

Luftschalldämm-Maß, Holzbalkendecken 8.122 ffLuftschalldämm-Maß, leichte Trennwände 8.172 ffLuftschalldämm-Maß, massive Trenndecke 8.66 fLuftschalldämm-Maß, mehrschalige Bauteile 8.22 ffLuftschalldämm-Maß, mehrschalige mas. Wand 8.64 fLuftschalldämm-Maß, resultierendes bewertetes 8.34Luftschalldämm-Maß, Trennwände in Holzbauweise 8.137 ff

Luftschalldämmung von Außenbauteilen, Anforderungen 8.28 ff

Luftschalldämmung von Außenbauteilen, Ermittlung 8.34

Luftschalldämmung von Bauteilen zw. „besonders lauten“ und schutzbedürftigen Räumen 8.47 ff

Luftschalldämmung, Anforderungen 8.35 ffLuftschallschutz innerhalb des Gebäudes 8.34 ffLuftschallschutz, Emissionen aus dem Gebäude in‘s Freie 8.49

Luftschallschutz, Schalldämmung 8.9 ffLuftschicht, ruhende 2.12 f, 5.12Luftschicht, schwach belüftete 2.13Luftschicht, stark belüftete 2.13Luftschichtdicke, wasserdampfdiffusionsäquivalente 5.23 f

Lüftung 6.1 ffLüftung, Fenster- 6.16 fLüftung, freie 6.15 ffLüftung, Fugen- 6.15 fLüftung, kontrollierte 6.3 fLüftung, mechanische 6.20 ffLüftung, Quell- 6.19Lüftung, Quer- 6.17Lüftung, Schacht- 6.16Lüftung, Verdrängungs- 6.20Lüftungsanlagen 2.112, 6.18 ffLüftungsanlagen mit WRG 2.109 f, 6.18 ffLüftungsanlagen ohne WRG 6.18 ffLüftungssysteme 6.22 ffLüftungssysteme, dezentrale 6.22 ffLüftungssysteme, zentrale 6.24 ffLüftungswärmeverlust 2.86, 2.91 ff, 2.95, 6.1Luftwechselrate 5.99Luftwechselrate 6.1, 6.7, 6.15 ff, 6.20Luftwechselzahl, Anforderung 6.7

MManteldämmung 5.90 fMarkisen 2.147 fmassebezogener Feuchtegehalt 5.28Masse-Feder-System 8.22 fmaßgeblicher Außenlärmpegel, Ermittlung 8.30 fMassivbauweise, Schallschutz 8.42 ffMassivdecken mit schwimmendem Estrich - Flankenübertragung 8.74 f

Massivdecken mit Unterdecken - Flankenübertragung 8.70 ff

massive Wände mit biegeweicher Vorsatzschale 8.75 ff

Mauerwerk aus Betonsteinen, Kennwerte 1.56Mauerwerk aus Hüttensteinen, Kennwerte 1.55Mauerwerk aus Kalksandsteinen, Kennwerte 1.55Mauerwerk aus Klinkern, Kennwerte 1.51 ffMauerwerk aus Porenbeton, Kennwerte 1.55Mauerwerk aus Ziegeln, Kennwerte 1.51 ffMauerwerksbauweise, Feuerwiderstand 10.34 ffmechanische Lüftungsanlagen 6.18

mechanische Wohnungslüftung 6.20 ffMehrschalige massive Wände 8.64 fMeniskus 5.33met (Einheit) 4.18 ffMetalle, Kennwerte 1.66mikroperforierte Absorber 9.10 fMikrophon 8.213 fMindestanforderungen, Wärmeschutz 2.74 ffMindest-Außenluftströme 6.2 ffMindesteinbaumengen für Klebeschichten 5.174Mindest-Temperaturfaktor, monatlicher 5.103 ffMindestwärmeschutz 2.60, 2.74 ffMindestwärmeschutz 5.39 ffMineralwolle 1.16, 1.26, 1.59Mittelungspegel, Langzeit- 7.57, 7.61, 7.77Mittenfrequenz 7.10 ff, 7.56 f, 7.60 f, 7.70Mitwindsituation 7.76Mollier-Diagramm 6.38 ffMonatsbilanzverfahren 2.85, 2.92 ff, 2.109 f, 2.127 fmono- oder multimolekulare Filmschicht 5.24monolithisches Mauerwerk, Wärmebrücken 3.6 ffMontagewände in Metallständerbauweise 8.172 ffMörtel, Kennwerte 1.47 Mündungskorrekturwert 9.10Musikdarbietung 9.12, 9.15Musterbauordnung (MBO) 10.3, 10.10 fμ-Wert 5.22 ff

NNachhallzeit 9.5, 9.12 ffNachhallzeiten, Anforderungen 9.12Nachhallzeiten, Soll- 9.12 fNachtlüftung 2.149, 2.154Nachweisverfahren nach DIN 4109, 8.30 ffNassräume, Abdichtung 5.163 fNaturbrand 10.19natürliche Lüftung 6.15Natursteine, Kennwerte 1.65Nebenwegübertragung 8.12Neigungswinkel von Fenstern 2.154Netzwerk-Verfahren 2.51 ffnormalentflammbar 10.8Normatmosphäre 5.7Normbrandprüfung 10.9, 10.12Normdruck 5.7, 5.13Normhammerwerk 8.24, 8.213 fNorm-Schalldruckpegeldifferenz 8.10Norm-Trittschallpegel 8.25, 8.215 ffNorm-Trittschallpegel, Bewertung 8.26Normtrittschallpegel für Holzbalkendecken 8.215Normtrittschallpegel von Bauteilen in Holzbauweise 8.224 ff

Normtrittschallpegel von Fachwerkdecken 8.240 ffNormtrittschallpegel von Holzbalkendecken 8.224 ffNormtrittschallpegel von Massivdecken 8.214 ffnutzerabhängiges Lüftungsverhalten 5.41Nutzergeräusche 8.244Nutzerverhalten 5.39Nutzungsfaktor 2.95, 2.109 f

OOberflächendiffusion 5.26, 5.31Oberflächenfeuchte, kritische 5.100 fOberflächenspannung 5.33Oberflächenstrukturen 9.17 fOberflächentauwassermenge 5.42Oberflächentemperatur (Behaglichkeit) 4.2Oberflächenwasser 5.137Oktavband 7.8, 7.12, 7.56 ffOktavbanddämpfung 7.59, 7.63Oktavbandgeräusch 7.76 fOktave 7.10 fOktavmittenfrequenz 7.10 ff, 7.61olf (Einheit) 6.1 Orientierung Fenster 2.145, 2.152

PPartialdruck 5.4Pendellüfter 6.24Perimeterdämmung 2.19Periodenbilanzverfahren 2.85, 2.92 ffPeriodenbilanzverfahren, Formularvorlagen 1.85periodische Temperaturwechsel 2.47Phasenverschiebung 2.162 ffPhenolharz-Hartschaum 1.16Phon (Einheit) 7.18 fphysisches Wohlbefinden 4.1Plattenresonatoren 9.9PMV-Index 4.12 ffPMV-Wert 4.16Poissonsche Querkontraktionszahl 8.21Polystyrol, expandiert 1.16, 1.28Polystyrol, extrudiert 1.16, 1.29Polyurethan-Hartschaum 1.16, 1.29Porenbeton, Kennwerte 1.50Porenbeton-Plansteine, Kennwerte 1.55Porosität 5.19, 9.6PPD-Wert 4.11 f, 4.16 ffprEN 14509, 2.35 ffPrimärenergiebedarf, Heizanlage 2.108Primärenergiebedarf, Lüftungsanlage 2.108Primärenergiebedarf, Trinkwassererwärmung 2.108Punktschallquelle 7.21 f, 7.58 ffPutze, Kennwerte 1.47

QQuelllüftung 6.19Querlüftung 6.17Querschnittsabdichtung 5.148, 5.152Querschnittsabdichtung gegen Bodenfeuchte 5.154 f

RRahmenanteil 2.40, 2.97 ffRanddämmung 2.93Randverbund Verglasungen 2.39Rauchentwicklung 10.8 f, 10.12 ffRauchentwicklungsrate 10.15Rauchmenge 10.15Raumakustik 7.11, 9.3 ffRäume, besonders laute 8.7, 8.40 fRäume, schutzbedürftige 8.7, 8.40 ff, 8.211Raumgeometrie 2.159Raumklima 4.1 ffRaumklima, Bewertung 4.12Raumluftfeuchte 2.59, 5.8, 5.39 f, 5.100Raumluftqualität 6.1 ffraumlufttechnische Anlagen 6.2 fRaumlufttemperatur 4.1 ffRaumlufttemperatur, operative 4.8Raumlüftung 2.154Raumnutzung 9.12 fRaumumschließungsflächen 2.161, 4.1 ffRaumwinkel 7.59 ffRaumwinkelmaß 7.35 f, 7.60 ffReduzieranschluss Montagewände 8.172 Referenzklima Deutschland 2.98Reflexion, diffuse 9.17Reflexion, gerichtete 9.22Reflexion, spiegelnde 9.15 fReflexionsgrad 9.4Rekuperatives Verfahren 6.29relative Luftfeuchte 5.8 ffRepräsentanzstationen 5.95 ffResonanzabsorber 9.10Resonanzeigenschaften 8.23Resonanzfrequenz 8.22 fResonator, Helmholtz- 9.10 fResonator, Kombinationen mit Absorbern 9.11 fResonator, Platten- 9.9 fResonatorhals 9.10Richtwirkungskorrektur 7.37, 7.59 ffRichtwirkungsmaß 7.35, 7.59 ffrissüberbrückenden Eigenschaften 5.173Rohdichte 1.47 ff, 2.3 ffRohdichte, Beton 1.48 fRohdichte, Mauerwerk 1.51 ffRohdichte, Wärmedämmstoffe 1.59 ff

Rohdichten nach DIN 4109, 8.49 ffRolladenkästen, Luftschalldämm-Maß 8.199 ffRolladenkästen, Wärmeschutz 2.89 fRotations-Wärmetauscher 6.32Rückwärmzahl 6.29 ffruhende Luftschicht 2.12 f, 5.12

SSandwichelemente, U-Wert 2.35 ffSättigungskurve 6.33Schachtlüftung 6.16Schallabsorptionsflächen, äquivalente 9.5, 9.45Schallabsorptionsflächen, Personen und Sitzmöbel 9.45

Schallabsorptionsgrad 9.4, 9.23 ffSchallabsorptionsgrad, abgehängte Unterdecken 9.32 ff

Schallabsorptionsgrad, Fußbodenbeläge und -konstruktionen 9.24

Schallabsorptionsgrad, Holzverbretterungen 9.31Schallabsorptionsgrad, Holzwolle-Leichtbauplatten 9.27

Schallabsorptionsgrad, Lamellen- und Wabendecken 9.39

Schallabsorptionsgrad, Mikroabsorber 9.38Schallabsorptionsgrad, poröse Materialien 9.26Schallabsorptionsgrad, Publikums- und Gestühlflächen 9.46

Schallabsorptionsgrad, Putze 9.25Schallabsorptionsgrad, Stahlleichtbau 9.41 fSchallabsorptionsgrad, Stoffe und Vorhänge 9.44Schallabsorptionsgrad, Sporthallenbau 9.40Schallabsorptionsgrad, verschiedene Elemente 9.43Schallabsorptionsgrad, Vorsatzschalen 9.27 ffSchallabsorptionsgrad, Wandoberflächen 9.25Schallabsorptionsverhalten 9.4Schallabstrahlung Gewerbebetriebe 7.80 ffSchallabstrahlung Maschinen 7.80 ffSchallausbreitung 7.9 ff, 7.21 ffSchallausbreitung im Freien 7.23 fSchallausbreitung, Formelzeichen 7.1 ffSchallausbreitungsweg 7.69, 7.71 fSchallbeugung 7.71Schalldämm-Maß Verglasungen 1.69 ffSchalldämpfung 7.39, 7.45, 7.56 ffSchalldruck, effektiver 7.9Schalldruckpegel 7.15 ff, 7.21 ff, 7.33 ff, 9.3 f, 9.13Schalldruckpegel aus haustechnischen Anlagen 8.244Schalldruckpegel in Werkhallen 7.84 fSchalldruckpegeldifferenz 8.10, 7.17Schalldruckpegelkorrektur 7.19 ffSchallemission 7.30, 7.37

Schallgeschwindigkeit 7.9, 7.13 fschallhart 7.63, 7.83 fSchallimmissionen 7.31, 7.49Schallintensität 7.14Schallintensitätspegel 7.14Schall-Längsdämm-Maß, Holzbalkendecken 8.149 ffSchall-Längsdämm-Maß, Massivdecken mit Estrich 8.74 f

Schall-Längsdämm-Maß, Massivdecken mit Unterdecken 8.70 ff

Schall-Längsdämm-Maß, Wände mit Vorsatzschale 8.75 ff

Schall-Längsdämm-Maß, Wände in Holzbauweise 8.151 ff

Schall-Längsdämm-Maß, Wände in Stahlleichtbauweise 8.197 ff

Schall-Leistung 7.15, 7.21 ff, 7.34 ff, 7.50, 7.56 ffSchall-Leistung, auftreffende 8.9Schall-Leistung, dissipierte 8.9Schall-Leistung, reflektierte 8.9Schall-Leistungspegel 7.15, 7.21 ffSchalllenkung 9.17, 9.21 fSchallpegel 7.13, 7.16 ffSchallpegeldifferenzen 7.17Schallpegelkorrekturwert 7.19Schallpegelminderung 9.23Schallquelle, Lage 7.62Schallquelle, Linien- 7.22, 7.58Schallquelle, Punkt- 7.21 f, 7.58 ffSchallquelle, Spiegel- 7.36, 7.59, 7.63Schallquellen 7.15schallreflektierend 9.21 fSchallreflexion 9.4, 9.15 f, 9.21Schallschirm 7.37, 7.70 ffSchallschnelle 7.9, 7.14, 7.17 f, 9.6 fSchallschnellepegel 7.14Schallschutz für Gebäude in Massivbauweise 8.42 ffSchallschutz für Gebäude in Skelett- oder Holzbauweisebauweise 8.45 ff

Schallschutz von haustechnische Anlagen 8.244 ffSchallschutzstufen nach VDI 4100, 8.6Schallschutzverglasung, Kennwerte 1.75 ffSchallschutzwand, 7.29, 7.70Schallschwingung 7.9, 7.15Schallsignal 9.3 ffschalltechnische Formelzeichen 9.1 fschalltechnische Kennwerte 1.69 ffSchalltransmissionsgrad 8.9Schallübertragungswege Luftschall 8.12 ffSchallübertragungswege Trittschall 8.25 ffSchallumlenkung 9.22Schallwechseldruck 7.9

Schallwellenwiderstand 7.13 fSchätzverfahren für Verkehrsanlagen 7.52 ffSchaumglas 1.16, 1.31Schichtenwasser 5.138Schichtgrenztemperaturen 5.59Schienenverkehr, Beurteilungspegel 7.44 ffSchimmelpilz 4.7, 2.59Schimmelpilzbildung 5.39 ff, 5.100Schimmelpilzproblematik 2.59Schlagregenbeanspruchungsgruppen 5.35 ffSchlagregenschutz 5.35 ffSchmerzgrenze Lärm 7.15 fSchnee, Kennwerte 1.68Schüttungen, Kennwerte 1.65schutzbedürftige Räume 7.26 ff, 8.7, 8.40 ff, 8.211schwarzer Körper 2.7 fSchwelbrand 10.5, 10.19schwere Bauteile 2.74 fschwerentflammbar 10.8Sende- und Empfangsraum 8.24Senderaum 8.10 f, 8.213 fsenkrechte Abdichtung gegen Bodenfeuchte 5.155 ffSickerwasser 5.137Single-Burning-Item-Test 10.13, 10.17 fSkelettbauweise, Schallschutz 8.45 ffSolaranlagen 2.112solare Gewinne 2.86, 2.91 ff, 2.96 ffsolare Gewinne über Glasvorbauten 2.99, 2.104 ffsolare Gewinne über opake Bauteile 2.100 f, 2.107solare Gewinne über transparente Bauteile 2.97, 2.103solare Gewinne, Ausnutzungsgrad 2.108solare Gewinne, Optimierung 2.102solare Wärmeeintrag 2.144Sommerkondensation 5.17sommerlicher Wärmeschutz 2.144 ff, 2.160Sonneneintragskennwert 2.146 ff, 2.154, 2.160 fSonnenschutzverglasungen, Kennwerte 1.80 ffSonnenschutzvorrichtungen 2.147 ffSorbatfilm 5.31 fsorbierte Wassermoleküle 5.26Sorption 5.26 fSorptionsisothermen 5.26 fSorptionsprozess 5.24Speicherfähigkeit, wirksame 2.155 ffSpektrum-Anpassungswerte Luftschall 8.14 ffSpektrum-Anpassungswerte Trittschall 8.27 fspezifische Gaskonstante 5.3Spiegelschallquelle 7.36, 7.59, 7.63Sportanlagenlärmschutzverordnung 7.27 fSprachdarbietung 9.12 f, 9.15Sprossenverglasung 2.37, 2.39Spülkästen 8.245

Spuranpassungsfrequenz 8.20 ffstädtebauliche Planung 7.31Stahlbauweise, Feuerwiderstand 10.53 ffStahlleichtbau, Flankenübertragung 8.197 ffStahlleichtbau, U-Werte 2.25 ffStationäre Randbedingungen 2.44 ffStaubbelastung 6.4Stefan-Boltzmann-Konstante 2.1, 2.8, 2.100 fSteifigkeit, dynamische 8.22 ff, 8.219Sterad (Einheit) 7.60Strahlung eines schwarzen Körpers 2.7Strahlungsabsorptionsgrad 2.100Strahlungsangebot 2.98Strahlungsdecke 6.19Strahlungsintensität 2.97 ff, 2.152 fStrahlungsreflexionsgrad 2.150 fStrahlungstemperatur 4.2, 4.9 ffStrahlungstemperatur, Asymmetrie 4.9 Straßenverkehr, Beurteilungspegel 7.38 ffStrömungswiderstand, längenbezogene 9.7Strukturbreite 9.17 fStrukturperiode 9.17 fStrukturtiefe 9.17 f

TTA Lärm 7.24 ff, 7.32 ff, 7.51Tabellenverfahren 2.110 ffTätigkeitsgrad 4.1, 4.4, 4.9, 4.18 ffTaupunkttemperatur 2.59, 5.10 ffTauwasserausfall 5.10 ffTauwasserausfall im Querschnitt 5.63Tauwasserbildung 5.39 ffTauwasserbildung im Bauteilinnern 5.42, 5.109 fTauwasserbildung infolge „Sommerkondensation“ 5.41Tauwasserbildung infolge erhöhter Raumluftfeuchte 5.41

Tauwasserbildung infolge erhöhter Wärmeübergangswiderstände 5.40

Tauwasserbildung, Berechnungsbeispiele 5.121 ffTauwasserbildung, Vermeidung 5.88Tauwasserebene 5.63tauwasserfreier Querschnitt 5.62Tauwasserfreiheit Schwimmbäder 5.58Tauwasserfreiheit, Wärmebrücken 5.103Tauwasser-Jahresbilanzberechnung 5.120 ffTauwassermenge, Berechnung 5.64tauwassernachweisfreie AW-Konstruktionen 5.43 fftauwassernachweisfreie Dach-Konstruktionen 5.54 fftechnische Absorber 9.6 ffTemperatur, empfundene 4.2Temperatur, operative 4.2, 4.9, 4.17 ffTemperaturamplitudenverhältnis 2.162 ff

Temperaturfaktor 2.59 f, 5.39, 5.103 ffTemperaturgradient 4.9, 4.11Temperatur-Korrekturfaktoren 2.14, 2.65 ff, 2.92 ffTemperaturleitzahl 2.5Temperaturschichtung 4.8Temperaturverlauf in einem Bauteil 2.44 fTemperaturverteilung 2.44 ffTerz 7.10 ffTerzmittenfrequenz 7.10 ffTestreferenzjahre (TRY) 5.94 fthermische Behaglichkeit 4.2 ffthermischer Leitwert 2.92, 2.135, 2.137 ffThermografie 6.13 fThermosiphon 6.32Tore, Luftschalldämm-Maß 8.199 ffTransmissionsgrad 9.4Transmissionswärmeverlust 2.79 f, 2.86, 2.91 ffTransmissionswärmeverlust, spezifischer 2.86transparente Wärmedämmung 2.101Trapezprofilkonstruktionen 2.25Trenndecken, Schalldämm-Maß 8.66 fTrennwände in Holzbauweise, Luftschall 8.137 ffTreppen, Trittschallschutz 8.221 ffTreppenlauf 8.221 ffTreppenpodest 8.221 ffTrigonometrie 1.15Trinkwasserbereitung 2.112 fTrinkwasser-Wärmebedarf 2.108Trittschall, Raumanordnung 8.213Trittschalldämmung Anforderungen 8.202 ffTrittschalldämmung, „besonders lauten“ Räume 8.212Trittschalldämmung im eigenen Wohnbereich 8.211Trittschalldämmung in Beherbergungsstätten 8.207 fTrittschalldämmung in Krankenanstalten 8.209 fTrittschalldämmung in Schulen 8.210 fTrittschalldämmung in Wohngebäuden 8.203 ff, 8.211Trittschallminderung 8.25Trittschallpegel für Holzbalkendecken 8.215Trittschallpegel von Massivdecken 8.214 ffTrittschallschutz 8.24 ff, 8.202 ffTrittschallschutz, Gebäude in Massivbauweise 8.213 ffTrittschallschutz, Gebäude in Skelett- und Holzbauweise 8.215 ff

Trittschallschutz, Treppen 8.221 ffTrittschallverbesserungsmaß 8.69, 8.213 ff, 8.238 ffTrittschallverbesserung, Holzbalkendecken 8.238 ffTrittschallverbesserung, schwimmende Estriche 8.219Trittschallverbesserung, Bodenbeläge 8.220Trockenbereichsverfahren (dry-cup) 5.20 Turbulenzgrad 4.9 f, 4.16Türen, Luftschalldämm-Maß 8.199 ffTürschwellenbereich, Abdichtung 5.160 f

Uüberhygroskopische Feuchtebereich 5.28Überstromzone 6.21 Umfassungsfläche, wärmeübertragende 2.88 ffUmgebungsklima 4.12Umkehrdach, U-Wert 2.19, 2.23Umrechnungstafeln 1.1Unbehaglichkeit 4.11 funterer Gebäudeabschluss 2.88U-Wert bei Durchdringungen 2.21 fU-Wert bei Luftspalten im Bauteil 2.21 fU-Wert, bauliche Anforderungen 2.82 ffU-Wert, Bauteile mit keilförmigen Schichten 2.24U-Wert, Fenster 2.37 ffU-Wert, Fensterrahmen 2.38U-Wert, opake Bauteile 2.21U-Wert, Sandwichelemente 2.35U-Wert, Stahlleichtbau 2.25 ffU-Wert, Trapezprofilkonstruktionen, 2.25 ffU-Wert, Umkehrdächer 2.22U-Wert, Verglasungen 2.37 fÜ-Zeichen 1.16

VVakuum-Dämmplatten 1.33VDI 2571, 7.79 ffVDI 2714, 7.79 VDI 4100, 8.211VDI-Lüfungsregeln 4.8 ffVerbundfenster 2.39 ffVerdrängungslüftung 6.20Verdunstung in einer Ebene 5.118Verdunstungsbereich 5.63Verdunstungsperiode 5.42Verdunstungswassermenge 5.68Verfüllmaterial der Arbeitsräume 5.138 fVerglasungen, g-Wert 1.69 ff, 2.149 fVerglasungen, Lichtdurchlässigkeit 1.69 ffVerglasungen, Randverbund 2.39Verglasungen, Schalldämmung 1.69 ffVerglasungen, U-Wert 1.69 ff, 2.37 fVerkehrsanlagen, Schätzverfahren 7.52 ffVerkehrslärmschutzverordnung 7.29 f, 7.38 ffVerkehrsstärke (DTV) 7.38 ffVermeidung der Tauwasserbildung 5.88Verordnung, Energieeinspar- 1.91 ff, 2.77 ff, 2.127 fVerordnung, Sportanlagenlärmschutz- 7.27 fVerordnung, Verkehrslärmschutz- 7.29 f, 7.38Verständlichkeit 9.3 f, 9.21 fVerunreinigungslast 6.1Vollbrand 10.5 fVolumenberechnung 1.10

volumenbezogene Feuchtegehalt 5.28Volumenkennzahl 9.15Voranstrichmittel, bituminöse 5.143

Wwaagerechte Abdichtung 5.152Wärme, latente 6.29 fWärme, sensible 6.29 Wärmebedarfsausweis Formblätter 1.91Wärmebilanz 2.51 ffWärmebrücke 2.58 ff, 2.76 f, T.1 ffWärmebrücke, außengedämmter Stahlbeton 3.30 fWärmebrücke, außengedämmtes Mauerwerk 3.20 ffWärmebrücke, Betonstütze T.1, T.3Wärmebrücke, Bodenplatten-Anschluss 2.137 fWärmebrücke, Dachfenster 3.59Wärmebrücke, Dachkonstruktionen 3.2 ffWärmebrücke, Gauben 3.60Wärmebrücke, Holzbauart 3.47 ffWärmebrücke, Innenwände 3.60 ffWärmebrücke, kerngedämmtes Mauerwerk 3.32 ffWärmebrücke, monolithisches Mauerwerk 3.6 ffWärmebrücke, Sandwichelemente 2.35 ffWärmebrücken, Beheizung 2.72 ffWärmebrücken, Berechnungsprogramme 2.61 ffWärmebrücken, dreidimensional 2.70 fWärmebrücken, EnEV-Nachweis 3.1 ffWärmebrücken, formbedingt 2.58 Wärmebrücken, geometrisch bedingt 2.58 Wärmebrücken, Gleichwertigkeitsnachweis 3.3 fWärmebrücken, konstruktiv bedingt 2.58 Wärmebrücken, lüftungs- und umgebungsbedingt 2.59Wärmebrücken, Mindestanforderungen 2.76Wärmebrücken, stoffbedingt 2.58 Wärmebrücken, Tauwasserfreiheit 5.103Wärmebrücken, Temperaturfaktor 5.104Wärmebrückenkatalog 2.71, 3.1 ffWärmebrückenwirkung 3.1 ffWärmedämmstoffe 1.16 ff, 1.59 ffWärmedämmstoffe, Anwendungsgebiete 1.18Wärmedämmstoffe, Hersteller 1.35 ffWärmedämmstoffe, μ-Wert 1.59 ffWärmedämmstoffe, Rohdichte 1.59 ffWärmedämmstoffe, Wärmeleitfähigkeit 1.59 ffWärmedämmung, transparente 2.101Wärmedurchgangskoeffizient 2.85 ffWärmedurchgangskoeffizient, Bemessungswert 2.37 ffWärmedurchgangskoeffizient, Fenster 2.37 ffWärmedurchgangskoeffizient, Fensterrahmen 2.38Wärmedurchgangskoeffizient, Hüllfläche 2.77 Wärmedurchgangskoeffizient, längenbez. 2.39 f, 2.67 fWärmedurchgangskoeffizient, Nennwert 1.69 ff

Wärmedurchgangskoeffizient, opake Bauteile 2.21Wärmedurchgangskoeffizient, punktbezogen 2.70 fWärmedurchgangskoeffizient, Umrechnung 1.5Wärmedurchgangskoeffizient, Verglasungen 1.69 ffWärmedurchgangswiderstand 2.2, 2.15 ff, 2.75 ffWärmedurchgangswiderstand homogener Bauteile 2.16

Wärmedurchgangswiderstand inhomogener Bauteile 2.17 f

Wärmedurchgangswiderstand, oberer Grenzwert 2.17 fWärmedurchgangswiderstand, unterer Grenzwert 2.17 f

Wärmedurchlasswiderstand 2.2, 2.6, 2.10 ffWärmedurchlasswiderstand, Baustoffschicht 2.10 fWärmedurchlasswiderstand, Bekleidung 4.10, 4.14 ffWärmedurchlasswiderstand, Luftraum 2.14Wärmedurchlasswiderstand, Luftschicht 2.11 ffWärmedurchlasswiderstand, Nennwert 1.16Wärmedurchlasswiderstand, Randdämmung 2.93Wärmedurchlasswiderstand, unbeheizte Räume 2.14 fWärmeeindringkoeffizient 2.5 f, 2.163Wärmeerzeugung 2.112 fWärmegewinn der Lüftungsanlage 2.109 fWärmegewinne, interne 2.86, 2.91 ff, 2.102Wärmegewinne, solare 2.86, 2.91 ff, 2.96 ffWärmehaushalt des Menschen 4.1Wärmekapazität, spezifische 2.4Wärmeleitfähigkeit 2.3 ff, 2.16 ff, 2.27 f 2.35Wärmeleitfähigkeit, Bemessungswert 1.16 f, 1.48 ffWärmeleitfähigkeit, Beton 1.48 fWärmeleitfähigkeit, Grenzwert 1.17Wärmeleitfähigkeit, Mauerwerk 1.47 ffWärmeleitfähigkeit, Nennwert 1.16 ff, 1.59 ffWärmeleitfähigkeit, Umrechnung 1.4Wärmeleitfähigkeit, Wärmedämmung 1.59 ffWärmeleitfähigkeitsgruppen 1.59Wärmepumpe 6.25, 6.28Wärmerohr 6.32, T.25Wärmerückgewinnung 2.109, 6.22 ffWärmeschutz im Sommer 2.144 ffWärmeschutz im Winter 2.74 ffWärmeschutz Formelzeichen 2.1 fWärmeschutz-Anforderungen 2.71 ffWärmeschutz-Anf., bauliche Änderungen 2.81 ffWärmeschutz-Anf., Neubau 2.76, 2.79, 2.85 ffwärmeschutztechnische Kennwerte 1.47 ffWärmeschutzverglasungen, Kennwerte 1.70 ffWärmeschutzverordnung 2.78Wärmespeicherfähigkeit 2.5, 2.108, 2.144 ff, 2.155 ffWärmespeicherfähigkeit, Grundwasser 1.139Wärmestrom 2.6 ff, 2.46, 2.58, 2.137Wärmestrom, abwärts gerichtet 2.9, 2.66

Wärmestrom, aufwärts gerichtet 2.9, 2.66Wärmestrom, horizontal gerichtet 2.9, 2.66Wärmestromdichte 2.6Wärmestromdichte, Umrechnung 1.5Wärmetauscher 6.28 ffWärmetauscher, Gegenstrom- 6.31Wärmetauscher, Kreisverbund- 6.31Wärmetauscher, Kreuzstrom- 6.29 ffWärmetauscher, regeneratives Prinzip 6.30 Wärmetauscher, rekuperatives Prinzip 6.29 Wärmetauscher, Rotations- 6.32Wärmeübergang 2.7Wärmeübergangswiderstand 2.7 ffwärmeübertragende Umfassungsfläche 2.88 ffWärmeübertragung über das Erdreich 2.135 ffWärmeverlust bei Flächenheizung 2.94Wärmeverlust bei Kellern 2.142 fWärmeverlust über Bodenplatte 2.140 f Wärmeverlust, Lüftungs- 2.91, 2.95Wärmeverlust, Transmissions- 2.91 ffWasser, Kennwerte 1.68wasserabweisender Putz 5.36Wasserarten 5.136 fWasserdampf 5.3Wasserdampfdichte 5.8Wasserdampfdiffusion 5.30 ffwasserdampfdiffusionsäquivalente Luftschichtdicke 1.64, 5.23 f, 5.59 ff

Wasserdampf-Diffusionsdurchgangskoeffizient 5.15 fWasserdampf-Diffusionsdurchlasswiderstand 5.15 fWasserdampf-Diffusionsleitkoeffiezient 5.13Wasserdampf-Diffusionsstrom 5.16 ffWasserdampf-Diffusionsstromdichte 5.16 ffWasserdampf-Diffusionsstromrichtung 5.23Wasserdampf-Diffusionsübergangswiderstand 5.12 fWasserdampf-Diffusionswiderstandszahl 1.47 f, 5.18 ffWasserdampfdurchlässigkeit 5.19, 5.88Wasserdampfdurchlässigkeit von Baustoffen 5.19 fWasserdampf-Gas-Gemisch 5.4Wasserdampfkonzentration 5.8 fWasserdampfpartialdruck 5.3 fWasserdampfpartialdruckgefälle 5.16, 5.30, 5.98 ffWasserdampfpartialdruck-Verlauf 5.17, 5.113Wasserdampfsättigungsdruck 5.5 ff, 5.58 f , 5.111 f Wasserdampfsättigungskonzentration 5.9 f, 5.41Wasserdurchlässigkeitsbeiwert 5.137 ffwasserhemmender Putz 5.36Wassersinstallationen, Schallschutz 8.244 ffWeglänge 9.3weichfedernder Bodenbeläge, Trittschall 8.220Wellenlänge 7.11 ff, 7.70Wohlbefinden, physisches 4.1

ZZentrale Zu- und Abluftanlagen 6.24 ffZertifizierung von Dämmstoffen 1.16Ziegelmauerwerk, Kennwerte 1.51 ffZonierung, lüftungstechnische 6.20 ffZugluft 4.11 f, 4.16Zuglufterscheinungen 6.1, 6.15, 6.18, 6.24Zulufterwärmung über Erdkanäle 6.26 ffZuluftzone 6.20 fZustandsänderungen feuchter Luft 6.33 ffzweischalige Wände 8.172 ffZweischeiben-Isolierverglasung 1.69zylinderförmige Abstrahlung 7.23

Download - Vieweg Handbuch Bauphysik 1

Top Related