Wärmebrücken bei hinterlüfteten Fassaden

Durch die im Gebäudeenergiegesetz (GEG) fixierten energetischen Vorgaben kommt der Vermeidung von Wärmebrücken bei vorgehängten hinterlüfteten Fassaden (VHF) eine noch größere Bedeutung zu als dies ohnehin schon der Fall war.

Zur Erläuterung: Rund 35 Prozent des Energieverbrauchs in Deutschland entfällt auf Gebäude. Das entspricht einem Ausstoß von 120 Millionen Tonnen des Treibhausgases CO₂. Um die deutschen Klimaschutzziele bis zum Jahr 2030 einzuhalten, müssen diese Emissionen um 40 Prozent reduziert werden.

Unterkonstruktionen von entscheidender Bedeutung für den Wärmeschutz

Für die Praxis bleiben steigende Anforderungen an VHF hinsichtlich des Wärmeschutzes und der Dämmung nicht ohne Auswirkungen. Je intensiver die energetischen Anforderungen ausfallen, desto mehr rücken die Befestigungssysteme der VHF in den Fokus der Betrachtung. Berechnungen belegen eindeutig, dass die Art der Unterkonstruktion von entscheidender Bedeutung für den Wärmeschutz der Gesamtkonstruktion ist. Maßgebliche Stellgrößen sind hierbei:

Anzahl der Halter pro Quadratmeter
Haltergeometrie
Dicke der Dämmschicht
Wärmeleitfähigkeit der Dämmschicht

Grundsätzlich gelten für Unterkonstruktionen und Befestigungen von VHF die Regelungen nach DIN EN 13947 bzw. der Nachfolgenorm DIN EN ISO 12631– U-Wert-Berechnungen und Energiebedarfsberechnungen von Gebäuden sind entsprechend zu berücksichtigen. Nach dem „Gesetz zur Vereinheitlichung des Energieeinsparrechts für Gebäude und zur Änderung weiterer Gesetze“ (Gebäudeeinspargesetz/GEG) und dem Inkrafttreten zum 1. November 2020 sind die Berechnungsgrundlagen und Verfahren im Abschnitt 3 [§ 24 Einfluss von Wärmebrücken] ausgeführt. Demnach ist der Einfluss von Wärmebrücken bei der Ermittlung des Jahres-Primärenergiebedarfs nach Maßgabe des jeweils angewendeten Berechnungsverfahren zu berücksichtigen.

Optimierte VHF-Unterkonstruktionen vermindern mittleren U-Wert

Zur Vermeidung von Wärmebrücken stellt sich aus energetischer Perspektive bei einer VHF die konkrete Frage, wie die Fassadenbekleidung am Verankerungsgrund befestigt wird. Hinsichtlich der Vermeidung von Wärmebrücken ist die Antwort von entscheidender Bedeutung. Im Rahmen der 11. Internationalen Konferenz zur Gebäudehülle der Zukunft in Bern rechnete Ulrich Möller, Professor für Bauphysik an der Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig (HTWK), bereits im Oktober 2016 vor, dass eine optimierte VHF-Unterkonstruktion den mittleren U-Wert um 28 Prozent verringern kann.

Allerdings verursachen herkömmliche Konstruktionen Wärmebrücken, die eine Dämmwirkung zum großen Teil zunichtemachen. Linienhafte Konstruktionen wie ein waagerecht angebrachtes Aluminium-Z-Profil seien demzufolge besonders ineffizient. Um einen identischen U-Wert zu erreichen, müsse die Dämmung von zwölf auf 20 Zentimeter verstärkt werden. Die Ergebnisse punktförmiger Varianten fielen auch nicht besser aus. Drei schmale Konsolen in Form eines flachen Stabs aus Aluminium seien ebenfalls keine Alternative. Um die Wärmebrücke zu kompensieren, müsste die Dämmung von 12 auf 17 Zentimeter verstärkt werden.

Wärmebrückenarme Unterkonstruktionen als Ausweg

In Verbindung mit einer Verschärfung der Gesetzeslage haben Ausführungen wie die von Prof. Möller das Erfordernis von wärmebrückenarmen VHF erneut unterstrichen. Denkverbote sollte es nicht geben. Grundsätzlich sollte die Eignung von Holz als Material für die Unterkonstruktionen aufgrund der günstigen thermischen Eigenschaften in die Überlegungen einbezogen werden. Hier kommt es jedoch immer auf den jeweiligen Einzelfall an – Brandschutz und Systemzulassungen gilt es zu beachten.

Prof. Möller zufolge böten geeignete Unterkonstruktionen einen Ausweg aus dem Wärmebrückendilemma. Je nach Hersteller werden diese als „wärmebrückenarm“, „wärmebrückenfrei“ oder „passivhaustauglich“ bezeichnet. Gute Werte erzielte etwa eine H-förmige Konsole aus Edelstahl und eine Variante aus Kunststoff, die durch Querverstrebungen stabilisiert wird.

Mit der Kombination schlanker metallischer Edelstahlhalter und einer günstigen geometrischen Anordnung lassen sich sehr gute wärmetechnische Werte erreichen. Der U-Wert-Zuschlag im Vergleich zu einer „ungestörten“ Fassade beläuft sich lediglich auf einen Betrag im alleruntersten einstelligen Bereich.

Auffallend: Betrachtet man die Unterkonstruktion einer VHF aus wärmetechnischer Sicht, dann spielt der Werkstoff Aluminium keine Rolle mehr. Wärmetechnisch lassen sich moderne Konstruktionen mithilfe des punktuellen Wärmebrückenverlust-Koeffizienten vergleichen. Bei einer herkömmlichen Alu-Konsole beträgt dieser 0,045 W/k. Demgegenüber stehen 0,001 W/k bei wärmebrückenarmen Versionen.

Nicht außer Acht lassen sollte man aber: Im Vergleich zu Aluminiumkonsolen sind wärmebrückenarme Konstruktionen teurer als klassische Aluminiumkonstruktionen. Doch der Gegenwert dieser Investitionen zur Vermeidung von Wärmebrücken ist im o.g. Beispiel eine Reduzierung des mittleren U-Werts um rund 28 Prozent.