Zur DIN 4108 Beiblatt 2 – Wärmebrücken

Innovationen und die Entwicklung der Baustoffe haben in den vergangenen Jahren zu einem Anstieg des Wärmeschutzes bei Neubauten geführt. Bauteile besitzen mittlerweile hervorragende Dämmeigenschaften, sodass die Energiebilanz neuer Wohngebäude sehr gut ausfällt.

Das freut nicht nur die Umwelt, sondern auch den Bewohner, sorgt ein guter Wärmeschutz doch für Einsparung von Energie und damit Geld. Ein ernstzunehmender Faktor bei der Planung und Ausführung von Neubauten sind die Auswirkungen von Wärmebrücken.

Diese werden in der Norm DIN 4108 Beiblatt 2 behandelt. Das DIN 4108 Beiblatt 2 ist Teil der DIN 4108 Normen zu den Anforderungen an Wärmeschutz und Energieeinsparung in Gebäuden.

Definition und Ursachen gemäß der Norm DIN 4108 Beiblatt 2

Als Wärmebrücken bezeichnet das Bauwesen Bereiche der Gebäudehülle, die eine wesentlich höhere Wärmeleitfähigkeit aufweisen, als die umliegenden Bereiche.
Hier ergeben sich höherer Wärmeabfluss sowie niedrigere Oberflächentemperatur auf der Innenseite des Außenteils. Ursachen dafür sind gemäß DIN 4108 Beiblatt 2:

materialbedingt bzw. konstruktiv
geometrisch bedingt
Undichtigkeiten und Fugen

Beispiele für materialbedingte Wärmebrücken sind u. a. Fensterstürze oder Ringanker im Mauerwerk.

Nach DIN 4108 Beiblatt 2 bedeutet eine materialbedingt entstandene Wärmebrücke, dass innerhalb eines Bauteils eine unterschiedliche Wärmeleitfähigkeit auftritt, etwa durch mehrere Schichten. An Stellen des Bauteils, an denen konstruktive Anschlüsse vorliegen, kann eine konstruktive Wärmebrücke bei Verbindungen zwischen Flachdach und Außenwand oder Balkonen vorliegen. Eine geometrisch bedingte Wärmebrücke entsteht laut der Norm 4108 Beiblatt 2 an Stellen, an denen eine Diskrepanz zwischen der Wärme abgebenden Oberfläche der Außenseite und der Wärme aufnehmenden Oberfläche der Innenseite vorliegt. Diese Wärmebrücke tritt vor allem an Ecken eines Gebäudes auf und kann nicht vermieden, sondern nur abgemildert werden.

Auswirkungen von Wärmebrücken

Wärmebrücken wirken sich negativ auf Gebäude und Bewohner aus. Durch mangelnden Wärmeschutz erhöht sich die Wärmeleitfähigkeit des Bauteils, es kommt zu einem Verlust von Wärme. Diesem Wärmeabfluss wird durch stärkeres Heizen des Gebäudes entgegengetreten, sodass die Kosten für Energie steigen. Ist der Verlust so hoch, dass die Oberflächentemperatur des Bauteils einen kritischen Wert unterschreitet, kann Tauwasser entstehen.

Dieses bildet zusammen mit Staub und Farbe einen idealen Nährboden für Schimmelpilze, welche nicht nur das Bauteil, sondern auch die Gesundheit der Bewohner beeinträchtigen. Tauwasser kann darüber hinaus im Inneren von Bauteilen eine Gefahr für die Bausubstanz werden. Eine dauerhafte Durchfeuchtung der Teile führt zu mürbem Mauerwerk, wodurch sich sogar Putz löst. Die Feuchtigkeit im Bauteil erhöht die Wärmeleitfähigkeit weiter, wodurch eine Abwärtsspirale entsteht, an deren Ende das Bauteil komplett saniert werden muss.

Wärmebrückenberechnung laut Gebäudeenergiegesetz (GEG)

Bei der Berechnung des Wärmeschutzes kommt der U-Wert der einzelnen Bauteile zum Tragen. Der U-Wert ist der Wärmedurchgangskoeffizient und beschreibt die Wärmeenergie, die bei einem Temperaturunterschied von einem Kelvin auf einem Quadratmeter durch ein Bauteil verloren geht.

Die Wärmeleitfähigkeit des Bauteils ist hierbei also entscheidend. Bei Neubauten dürfen die Werte für Außenwände nicht oberhalb des in den Normen der DIN 4108 geregelten Grenzwerts von 0,24 W/m²K liegen. Die Bestimmung dieses Wertes erfolgt gemäß der Norm über das Berechnungsverfahren der Bauteilmethode.

Weiterhin regelt auch das GEG Grenzwerte für bestimmte Bauelemente, wie z.B. Fenster und Außentüren. Liegt eine Wärmebrücke am Bauteil vor, wird der U-Wert pauschal um einen Wärmebrückenzuschlag erhöht. Der höhere Wert bringt erhebliche Nachteile in der Energiebilanz des Gebäudes mit sich. Um den Wärmebrückenzuschlag auszugleichen, werden stattdessen an anderen Stellen der Gebäudehülle unwirtschaftliche Dämmschichten oder Abdichtungen installiert. Mit Hilfe der DIN 4108 Beiblatt 2 kann jedoch auch ein Gleichwertigkeitsnachweis erbracht werden, der den Zuschlag vermindert.

Bauelement	Maximaler Grenzwert in W/m²K
Fenster	1,3
Außentüren / Haustüren	1,8
Dachflächen mit Abdichtung	0,2

Gleichwertigkeitsnachweis gemäß Beiblatt 2 der Norm DIN 4108

Den Wärmebrückenzuschlag zu umgehen, ist nur dann möglich, wenn nachgewiesen werden kann, dass die Sanierung des Altbaus die Planungsvorschriften der DIN 4108 Beiblatt 2 erfüllt. Kann der Gleichwertigkeitsnachweis nach Beiblatt 2 der Norm erbracht werden, schlägt der Wärmebrückenzuschlag mit 0,05 W/m²K zu Buche. Kann die Gleichwertigkeit der Sanierung nicht wie in der Norm gefordert nachgewiesen werden, steigt der Zuschlag für die Wärmebrücke auf den doppelten Wert an. Um das zu vermeiden, war früher oft ein aufwendiges Nachweisverfahren auf Basis der "DIN EN ISO 10211 – Wärmebrücken im Hochbau" notwendig. Die Gleichwertigkeit einer Altbausanierung mit einem Neubau kann nun entsprechend der Vorgaben aus dem überarbeiteten Beiblatt 2 der DIN 4108 leichter nachgewiesen werden:

über das konstruktive Grundprinzip, nachgewiesen durch Übereinstimmungen bei Bauteilabmessungen oder Baustoffeigenschaften
über den Wärmedurchlasswiderstand R der jeweiligen Schichten
mittels Referenzwert einer Wärmebrückenberechnung
mittels Referenzwert aus Veröffentlichungen

Mit den Änderungen durch Beiblatt 2 der DIN 4108 werden zahlreiche Unklarheiten beseitigt. 2004 wurde nicht nur ein eigenes Kapitel zum Gleichwertigkeitsnachweis in das Beiblatt 2 aufgenommen, es wurden darüber hinaus 38 neue Details zum Anschluss von Bauteilen sowie Erläuterungen und Empfehlungen zur energetischen Betrachtung hinzugefügt.