Wärmebrücken " Bauphysik"

        

Wärmebrücken sind Schwachstellen in einer Baukonstruktion. Ihre Auswirkungen treten oft als Tauwasserschäden auf und sind dann häufig der Anlass für Auseinandersetzungen zwischen Bauherr und Architekt oder Vermieter und Mieter. Für den Planer ist es daher wichtig, zu erkennen, wo eine Wärmebrücke vorliegt und ob eine Verbesserung des Wärmeschutzes an dieser Stelle der Baukonstruktion notwendig ist. Die Wahl der Schutzmaßnahmen sollte erfolgen nach:

• der auf langjähriger Bewährung basierenden allgemein anerkannten Regeln der Bautechnik sowie den von den obersten Baubehörden durch öffentliche Bekanntmachung 
• als Technische Baubestimmungen eingeführten technischen Regeln,– von Informationen über Wärmebrücken und deren Auswirkung auf den Wärmeschutz in der Fachliteratur   
• rechnerischer Untersuchungen von Wärmebrücken, sofern entsprechende Rechner und Rechnerprogramme zur Verfügung stehen

Als Wärmebrücken werden örtlich begrenzte Stellen bezeichnet, die im Vergleich zu den angrenzenden Bauteilbereichen eine höhere Wärmestromdichte aufweisen. Ihr physikalisches Merkmal ist, dass die Wärmestromlinien an dieser Stelle nicht mehr eindimensional, also parallel zueinander verlaufen, sondern verzerrt, d.h. divergent oder konvergent sind. Diese örtlich erhöhte Wärmestromdichte verursacht nicht nur einen zusätzlichen Wärmeverlust im Vergleichzum ungestörten Bauteil, sondern reduziert auch in dem betreffenden Bereich die Oberflächentemperatur des Bauteils. Die wesentlichen Merkmale von Wärmebrücken sind also:

• erhöhte Wärmeverluste sowie

• verringerte Oberflächentemperaturen in diesem Bereich.

Arten von Wärmebrücken

Wenn zwischen den beiden Oberflächen eines ebenen, plattenförmigen Bauteils eine Temperaturdifferenz vorhanden ist, fließt durch das Bauteil ein Wärmestrom, dessen Richtung  vom Temperaturgefälle bestimmt wird. Wenn es sich um homogenes Material handelt verlaufen,  die Wärmestromlinien über den gesamten Bauteilquerschnitt senkrecht zur Oberfläche und parallel zueinander. Entstehen – aus welchen Gründen auch immer – Temperaturunterschiede in einer Ebene parallel zur Bauteiloberfäche,dann ändern die Wärmestromlinien wegen der Querkomponente ihre Richtung und weichen vom parallelen Verlauf ab. Dies ist der Fall, wenn entweder Stoffe unterschiedlicher Wärmeleitfähigkeit nebeneinander angeordnet sind, oder wenn die Bauteile von der Plattenform abweichen,beispielsweise an der Anschlussstelle zweier senkrecht aufeinander stehender Bauteile.Im ersten Fall spricht man von einer stoffbedingten, im zweiten Fall von einer form- oder geometrie bedingten Wärmebrücke.

Wärmebrücken sind immer Schwachstellen in der Baukonstruktion. Sie verursachen sowohl

erhöhte Wärmeverluste als auch eine Absenkung der Oberflächentemperatur. Ihre Auswirkungen auf die Oberflächentemperatur hängen vom Grad der Schwächung des Wärmeschutzes an dieser Stelle ab. Wenn die Oberflächentemperatur so stark absinkt, dass sie den Wert der Taupunkttemperatur unterschreitet, treten in ihrem Bereich oft Tauwasserschäden auf. Bei weniger ausgeprägten Wärmebrücken ist deren Oberflächentemperatur nicht niedriger als die Taupunktstemperatur der Raumluft, Tauwasserschäden bleiben deshalb aus. Die Bereiche solcher Wärmebrücken machen sich trotzdem durch verstärkte Staubablagerungen an diesen Stellen bemerkbar.

Der erhöhte Wärmeverlust im Bereich von Wärmebrücken verursacht einen höheren Wärmeverbrauch eines Raumes bzw. eines Gebäudes. Bei Gebäuden mit einem hohen Wärmeschutz können Wärmeverluste über Wärmebrücken im Vergleich zu den gesamten Wärmeverlusten relativ groß werden und müssen bei der Ermittlung des Jahres-Heizwärmebedarfes nach der Energie-Einsparverordnung berücksichtigt werden.

        ©  Marc Husmann   Nachdruck, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des Herausgebers.