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Wärmeschutz - die neue DIN 4108 Bbl 2
Dipl.-Ing. Architekt Stefan Horschler
E-Mail: [email protected]
Fon 0511 69600-45
Fax 0511 69600-46
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Dier neue DIN 4108 Beiblatt 2
Inhalte
1. Grundlagen
2. Übersicht der Beispiele
3. Zusammenfassung
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Öffentlich-rechtliche Hauptanforderungen / Nachweise
grobe Übersicht EnEV / EEWärmeG als auch GEG
Anlass Folge
Neubau EnEV EEWärmeG
Errichten eines beheizten und/oder
gekühlten Gebäudes
a) NF < 50 m² U-Werte [ - ]
b) NF > 50 m²
- Wohngebäude QP, HT,Ref, SWS PA Qoutg
- Nichtwohngebäude QP, Um, SWS PA Qoutg
GEG
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Nebenanforderung für Wohngebäude im GEG
Nebenanforderung Wohnungsbau (HT,Ref):
HT,Ref = S(Ui. Ai
. Fxi ) + HWB
Referenztechnik (U-Werte und Wärmebrücke)
Bauteile U-Wert
Außenwand (neu: einschließlich Einbauten, wie
Rollladenkästen), Geschossdecke gegen Außenluft0,28 W/(m2K) 0,12
Außenwand gegen Erdreich, Bodenplatte, Wände und
Decken zu unbeheizten Räumen0,35 W/(m2K) 0,10
Dach, oberste Geschossdecke, Wände zu Abseiten 0,20 W/(m2K) 0,18
Fenster, Fenstertüren 1,3 W/(m2K) 2 Scheiben
Dachflächenfenster 1,4 W/(m2K) 2 Scheiben
Lichtkuppeln 2,7 W/(m2K)
Außentüren 1,8 W/(m2K)
Wärmebrückenzuschlag DUWB *lBW = 0,035 W/(mK)0,05 W/(m2K)
Dämmschicht-
dicke in m*
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Bemessungswerte der Wärmeleitfähigkeit und
Steinfestigkeiten und Wärmebrücken
HT = S(Ui. Ai
. Fx,i) + HWB + Sci.ni in W/K
HWB = DUWB. A in W/K oder
HWB = S(Yi.li) in W/K
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Führung des Gleichwertigkeitsnachweises
a) Bei der Möglichkeit einer
eindeutigen Zuordnung des
konstruktiven Grundprinzips
und bei Vorliegen der
Übereinstimmung der
beschriebenen Bauteil-
abmessungen und
Baustoffeigenschaften ist eine
Gleichwertigkeit gegeben.
Bild
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10
8 B
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Gleichwertigkeitsnachweis
Der Gleichwertigkeitsnachweis kann bildlich oder rechnerisch erfolgen.
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Bemessungswerte der verwendeten Materialien
Bild
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Rechnerischer Gleichwertigkeitsnachweis, wegen
fehlender Übereinstimmung
YRef. ≤ 0,37 W/(mK)
Bild
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Rechnerischer Gleichwertigkeitsnachweis
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Außenwand:
lB = 0,040 W/(mK); d = 0,12 m
Sohlplatte:
lB = 0,040 W/(mK); d = 0,02 m
lB = 0,035 W/(mK); d = 0,10 m YRef. ≤ 0,37 W/(mK)
Bildquelle: Entwurf DIN 4108 Bbl 2
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Randdaten zur Berechnung von Wärmebrücken gemäß
DIN 4108 Bbl 2
Hinweise zu Bauteilanschlüssen
Für die Beziehung zwischen Temperaturkorrekturfaktor F und
Temperaturfaktor f gilt: F = 1 − f.
Temperaturfaktor f Temperatur
in Kelvin in °C
Innenluft: 1 0 20
Außenluft: 0 1 -5
Sohlplatte, Perimeter: 0,4 0,6 5
Mittelwand, Sohlplatte: 0,6 0,4 10
unbeheizter Keller: 0,6 0,4 10
unbeheizter Dachraum: 0,2 0,8 0
Randbedingungen für Gleichwertigkeitsberechnungen
Temperaturkorrekur-
faktor FX
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Rechnerischer Gleichwertigkeitsnachweis
YRef. ≤ 0,37 W/(mK) Yvorh = 0,41 W/(mK)
Ausführung nicht gleichwertig zum Planungs- und
Ausführungsbeispiel der DIN 4108 Bbl 2
Bildquelle: Entwurf DIN 4108 Bbl 2
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Folgen für den rechnerischen Nachweis nach
DIN V 18599-2 : 2018-09
YRef. ≤ 0,37 W/(mK) Yvorh = 0,41 W/(mK)
Bildquelle: Entwurf DIN 4108 Bbl 2
Die Verschlechterung kann berücksichtigt werden: ΔUWB,corr.=S(DΨili)/A+DUWB
Folgen für EFH: DΨ = 0,41 – 0,37; DΨ = 0,04 W/(mK); l = 40 m; A = 490 m²
DΨili/A = 0,003 W/(m²K); ΔUWB= 0,003 + 0,05; ΔUWB,corr = 0,053 W/(m²K)
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Dier neue DIN 4108 Beiblatt 2
Inhalte
1. Grundlagen
2. Übersicht der Beispiele
3. Zusammenfassung
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Planungsbeispiele der DIN 4108 Bbl 2
1. Kellerboden
2. Bodenplatte auf Erdreich
3. Kellerwandeinbindungen
4. Kellerdecke
5. Tiefgaragendecke
6. Innenwände
7. Terrassentür zu unbeheiztem Keller
8. Geschossdecke
9. Auskragende Geschossdecke
10. Auskragende Geschossdecke –
zurückspringendes Geschoss
11. Balkonplatte
12. Fensterbrüstung
13. Fensterlaibung
14. Fenstersturz
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Übersicht Planungsbeispiele der DIN 4108 Bbl 2
15. Rollladenkasten
16. Aufsatz- und Vorsatzelemente
17. Giebelwand
18. Ortgang
19. Flachdach
20. Pfettendach
21. Sparrendach
22. Pultdach
23. Gaube
24. Dachflächenfenster
25. Lichtkuppeln
26. First
27. Pfosten-Riegel
Ausweitung der Beispiele auf rund 392 Anschlüsse – Stand 10-2018.
© Büro für Bauphysik 2019 16
Wandbildner nach DIN 4108 Bbl 2
Außenwandanschlüsse differenziert nach:
3
4
5
6 2,3 W/(mK)
© Büro für Bauphysik 2019
DIN V 18599-2 und DIN 4108 Bbl 2: Kellerdecke
innengedämmt, Außenwand außengedämmt,
Keller unbeheizt
Kategorie A: DUWB = 0,05 W/(m²K) Kategorie B: DUWB = 0,03 W/(m²K)
Y < 0,15 W/(mK)
Kategorie B
17
Kategorie A
Y < 0,31 W/(mK)
Bild
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10
8 B
bl2
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8 B
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Außenwandanschluss aus Stahlbeton an Sohlplatte
c Alternativ sind auch konstruktive Lösungen, z.B. im Stahlbetonbau möglich, wenn
deren energetische und thermische Gleichwertigkeit nachgewiesen ist.
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Beispiele mit Stahlbeton
8 cm XPS,lB = 0,035 W/(mK)
Stahlbeton
Barakat & Doering Ingenieure, Waldstr. 36, 30163 Hannover, [email protected]
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Beispiele mit Stahlbeton
14,8 °C
Kategorie A: Y < 0,37 W/(mK) Kategorie B: Y < 0,17 W/(mK)
Kategorie A: 1,1 m Stahlbeton + 2 x 0,34 m Dämmung: Y = 0,30 W/(mK)
Kategorie B: 2 x 0,20 m Stahlbeton + 1,38 m Dämmung: Y = 0,15 W/(mK)
Sockeldämmung:
h = 25 cm
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DIN 4108-2: Mindestwärmeschutz im Bereich von
Wärmebrücken - Ecke
4
© Büro für Bauphysik 2019 22
Monolithische Außenwand an Tiefgarage
Kategorie B:Ψ < -0,04 W/(mK)
Tiefgarage
14
Tiefgarage
qsi = 15,1 °C
Bildquelle: Entwurf DIN 4108 Bbl 2
qsi = 12,8 °C
Tiefgarage
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Randbedingungen für Konformitätsberechnungen
Yref,Ers bei Berechnung mittels
Ersatzmaske oder…Yref,det
Korrekturen von qsi bei Ersatzmaske in °C
Brüstung Leibung Sturz
Holz / KST -1,5 -0,5 -0,5
Metall -0,5 -3,0 -3,0
Bildquelle: Entwurf DIN 4108 Bbl 2
© Büro für Bauphysik 2019 24
Entwurf zu DIN 4108 Bbl 2
Kategorie A: Ψref,Ers < 0,08 W/(mK)
Ψref,det ≤ 0,18 W/(mK)
Bildquelle: Entwurf DIN 4108 Bbl2
− Überdämmung ≥ 3 cm (inklusive 1 cm Fuge)
− gilt auch für Fenster mit Führungsschienen
− Lagefaktor
Kategorie B: Ψref,Ers < 0,02 W/(mK)
Ψref,det ≤ 0,07 W/(mK)
Bild
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ach
DIN
41
08
Bb
l2
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Wärme- und feuchtetechnische Funktionssicherheit
Kategorie A:
Y-Wert = 0,046 W/(mK)
qsi = 18,1 °C
Kategorie B:
Y-Wert = 0,011 W/(mK)
qsi = 18,5 °C
© Büro für Bauphysik 2019 26
Kosten-Nutzen-Verhältnis: Kategorie A zu B
DQ = l . DY . FGt: DQ = (1,23 + 1,48) . 2 . 0,035 . 78; DQ = 14,8 kWh/a
mit: 0,10 €/kWhGas ergibt sich: 1,50 € Kostenersparnis pro Fenster und Jahr
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Anspruch und Wirklichkeit
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Außenwand mit WDVS mit und ohne Rollladen
Kategorie B
Einbaurollladenkasten
Bild
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IN 4
10
8 B
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Kategorie B: Ψref,Ers < 0,23 W/(mK)
Ψref,det ≤ 0,23 W/(mK)
Kategorie A: Ψref,Ers < 0,14 W/(mK)
Ψref,det ≤ 0,18 W/(mK)
© Büro für Bauphysik 2019 29
Entwurf zu DIN 4108 Bbl 2
Fensteranschluss seitlich an monolithische Außenwand
Fensterlage gilt für Achsmaß
(Mitte) des Blendrahmens im
mittleren Drittel der
Massivwand
gilt auch für Fenster mit
Führungsschienen (direkt auf
dem Blendrahmen befestigte
Führungsschienen dürfen die
Außenkante des Blendrah-
mens nicht überschreiten)
gilt für alle Blendrahmenlagen
vom mittleren Drittel außen
bis mittleren Drittel innenBildquelle: Entwurf DIN 4108 Bbl 2
Kategorie B: Ψref,Ers < 0,05 W/(mK)
Ψref,det ≤ 0,06 W/(mK)
© Büro für Bauphysik 2019 30
Geschossdecke an monolithische Außenwand
Bildquelle: Entwurf DIN 4108 Bbl 2 Y = 0,06 W/(mK)
Ohne Anlegemörtel und mit Deckenrandschale
qsi = 17,9 °C
Kategorie B: Ψ < 0,12 W/(mK)
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Geschossdecke an monolithische Außenwand
Kategorie B: Ψ < 0,12 W/(mK)
Y = 0,08 W/(mK)
mit besserem Mörtel
qsi = 17,7 °C
Bild
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8 B
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Mit Anlegemörtel und mit Deckenrandschale
Y = 0,15 W/(mK)
mit Normalmörtel
qsi = 16,9 °C
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Fensteranschluss oben an monolithische Außenwand
qsi = 17,1 °C
Y = 0,12 W/(mK)
Anlegemörtel:
lB = 0,21 W/(mK)
Kategorie B: Ψref,Ers < 0,32 W/(mK)
Ψref,det ≤ 0,37 W/(mK)
Bild
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10
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© Büro für Bauphysik 2019 33
Monolithische Außenwand an Balkon
Kategorie A
Bild
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D
IN 4
10
8 B
bl2
Ψ < 0,22 W/(mK) Ψ < 0,17 W/(mK)
Kategorie B
© Büro für Bauphysik 2019 34
Thermische Trennungen: linienförmiger Isokorb vers.
punktförmige thermische Trennung – gleichwertig?
lB = 1,3 W/(mK)
© Büro für Bauphysik 2019 35
Giebelwand an Kehlbalkendach
Ψ = 0,42 W/(mK)
qsi = 12,6 °C
Kategorie A: ΨRef < 0,35 W/(mK)
DIN 4108-2: Ohne zusätzliche Wärmedämmmaßnahmen sind auskragende
Balkonplatten, Attiken, freistehende Stützen sowie Wände mit l > 0,5 W/(mK), die
in den ungedämmten Dachbereich oder ins Freie ragen, unzulässig.
© Büro für Bauphysik 2019 36
Maßnahmen zur Minimierung der stofflich-
geometrischen Wärmebrücke
Flankierende Dämmung:
d > 5 cm ; h > 50 cm
Kategorie B: ΨRef < 0,24 W/(mK)Kategorie B: ΨRef < 0,23 W/(mK)
lBW < 0,33 W/(mK)
Thermische Trennung
© Büro für Bauphysik 2019 37
Giebelwand an Kehlbalkendach
qsi = 15,5 °C
qsi = 16,2 °C
lB = 0,18 W/(mK) Ψ = 0,09 W/(mK)
Kategorie B: ΨRef < 0,23 W/(mK)
© Büro für Bauphysik 2019 38
Entwurf zu DIN 4108 Bbl 2: 4.4 Vorrausetzungen für die
Vernachlässigung von Wärmebrückenverlusten
Es sind alle linienförmigen Wärmebrücken zu berücksichtigen. Hierzu
zählen alle geometrischen und stofflichen oder materialbedingten sowie
konstruktiven Wärmebrücken. Bei der energetischen Betrachtung
können, sofern der Mindestwärmeschutz nach DIN 4108-2 [1]
eingehalten ist, folgende Anschlusssituationen vernachlässigt werden:
⎯ kleinflächige Querschnittsänderungen in der wärmetauschenden
Hüllfläche z. B. durch Steckdosen und Leitungsschlitze, Briefkästen
etc.;
© Büro für Bauphysik 2019 39
Entwurf zu DIN 4108 Bbl 2: 4.4 Vorrausetzungen für die
Vernachlässigung von Wärmebrückenverlusten
⎯ Durchdringungen, wie z. B. Holzsparren, Pfetten durch Dämmungen
oder durch monolithische Außenwände;
⎯ Lüftungsrohre, Lüftungsschächte und Abgasanlagen werden auf
Grund ihrer komplexen Wirkungsweise nicht berücksichtigt;
© Büro für Bauphysik 2019 40
Entwurf zu DIN 4108 Bbl 2: 4.4 Vorrausetzungen für die
Vernachlässigung von Wärmebrückenverlusten
⎯ einzeln auftretende Anschlüsse wie z. B. Haustür, Kellertür, Tür zum
unbeheizten Dachraum, Dachlukenklappe, Vordach über Haustür
Laubengang:
Bagatelle?
© Büro für Bauphysik 2019 41
MFH: Stellschraube Wärmebrücke
Brennwertkessel + Solaranlage für WW (anlagentech. Standardwerte)
Status-Quo:
Außenwand:
49 cm (0,07) oder
17,5 KS+24 cm
(0,035)
Fenster:
Uw
= 0,8 W/(m²K)
Dach:
28 cm (0,035)
Sohlplatte:
14 cm (0,035)
Wärmebrücke:
DUWB = 0,05 W/(m²K)
1. Optimierung:
Außenwand:
42,5 cm (0,08) oder
17,5 KS+18 cm
(0,035)
Fenster:
Uw
= 0,8 W/(m²K)
Dach:
28 cm (0,035)
Sohlplatte:
14 cm (0,035)
Wärmebrücke:
DUWB = 0,03 W/(m²K)
2. Optimierung:
Außenwand:
42,5 cm (0,08) oder
17,5 KS+18 cm
(0,035)
Fenster:
Uw
= 0,9 W/(m²K)
Dach:
22 cm (0,035)
Sohlplatte:
14 cm (0,035)
Wärmebrücke:
DUWB = 0,01 W/(m²K)
Gebäudedichtheit: erfolgreiche Messung
© Büro für Bauphysik 2019 42
Dier neue DIN 4108 Beiblatt 2
Inhalte
1. Grundlagen
2. Übersicht der Beispiele
3. Zusammenfassung
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Zusammenfassung
• Gebäudeenergiegesetz soll 2019 in Kraft treten und wird vsl. das neue Beiblatt 2 in Bezug nehmen
• die KfW beabsichtigt dies bereits nach Veröffentlichung (vsl. 05/2019)
• eine Vielzahl neuer Anschlüsse (Vervierfachung der Gesamtbeispiele)
• zwei Kategorien (A und B) und für die Energiebilanz zwei Wärmebrückenzuschläge → DIN V 18599-2
• für jedes Planungs- und Ausführungsbeispiel werden für eine Konformitätsberechnung die Rechenrandbedingungen genannt
• Erweiterung der Bagatellregelungen und
• Zusammenfassung der Rechenrandbedingungen für einendetaillierten Wärmebrückennachweis
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Seminarunterlagen
Die vorliegenden Unterlagen wurden nach bestem Wissen und mit größtmöglicher Sorgfalt zusammengestellt. Da Fehler jedoch nie auszuschließen sind, kann keine Gewähr für Vollständigkeit und Richtigkeit der Angaben übernommen werden. Insbesondere die Fortschreibung technischer Bestimmungen, Normen kann zu Unterschieden gegenüber den vorliegenden Unterlagen führen.
Grundlage für reale Projekte müssen ausschließlich eigene Planungen und Berechnungen gemäß den jeweils geltenden rechtlichen Bestimmungen (z.B. technische Normen, sonstige anzuwendende Regeln) sein. Eine Haftung des Verfassers dieser Unterlagen für unsachgemäße, unvollständige oder falsche Angaben und aller daraus entstehenden Schäden wird grundsätzlich ausgeschlossen.
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