Der Begriff „Kältebrücke“ wird umgangssprachlich häufig verwendet, wenn sich einzelne Wandbereiche auffällig kalt anfühlen, an Außenecken Schimmel entsteht oder im Rahmen einer thermografischen Untersuchung niedrigere Oberflächentemperaturen festgestellt werden. Bauphysikalisch ist diese Bezeichnung jedoch nicht korrekt. Fachlich handelt es sich um eine Wärmebrücke.
Der Unterschied ist dabei nicht nur sprachlicher Natur, sondern beschreibt den tatsächlich stattfindenden bauphysikalischen Vorgang.
Warum Wärmebrücke und nicht Kältebrücke?
Wärme wird aufgrund einer Temperaturdifferenz grundsätzlich vom höheren zum niedrigeren Temperaturniveau übertragen. Während der Heizperiode erfolgt der Wärmestrom somit üblicherweise vom beheizten Innenraum über die Gebäudehülle nach außen.
In Teilbereichen eines Bauteils kann dieser Wärmestrom gegenüber der angrenzenden Konstruktion erhöht sein. Hierdurch wird dem betreffenden Bereich auf der Raumseite mehr Wärme entzogen und die innere Oberflächentemperatur fällt entsprechend niedriger aus.
Es strömt somit nicht die Kälte von außen in das Gebäude. Vielmehr wird über diesen Bereich verstärkt Wärme nach außen übertragen. Daraus resultiert die fachlich korrekte Bezeichnung Wärmebrücke.
1. Geometrisch bedingte Wärmebrücken
Wärmebrücken können bereits aufgrund der Geometrie eines Gebäudes entstehen. Ein typisches Beispiel hierfür ist eine Gebäudeecke.
Bei einer Außenecke steht einer vergleichsweise kleinen raumseitigen Oberfläche eine größere wärmeabgebende Außenfläche gegenüber. Hieraus resultiert im Eckbereich regelmäßig eine niedrigere innere Oberflächentemperatur als auf der angrenzenden ungestörten Wandfläche.
Eine solche geometrisch bedingte Wärmebrücke lässt sich grundsätzlich nicht vollständig vermeiden. Entscheidend ist vielmehr, dass die Konstruktion so geplant und ausgeführt wird, dass die Auswirkungen ausreichend begrenzt werden und hieraus keine kritischen Oberflächentemperaturen entstehen.
2. Material- und konstruktionsbedingte Wärmebrücken
Treffen innerhalb einer Konstruktion Baustoffe mit deutlich unterschiedlichen Wärmeleitfähigkeiten aufeinander, kann hierdurch der Wärmestrom lokal erhöht werden.
Ein typisches Beispiel sind Stahlbetonbauteile innerhalb einer ansonsten wärmedämmenden Mauerwerkskonstruktion. Gleiches gilt für konstruktive Verbindungsmittel, auskragende Bauteile oder andere Konstruktionen, welche die Wärmedämmebene durchdringen oder schwächen.
Aufgrund der höheren Wärmeleitfähigkeit wird über diese Bereiche mehr Wärme nach außen übertragen. Daraus können auf der Innenseite lokal niedrigere Oberflächentemperaturen resultieren.
Das Vorhandensein einer solchen Wärmebrücke lässt jedoch für sich allein noch nicht den Schluss zu, dass ein Baumangel vorliegt. Hierzu ist immer das jeweilige Anschlussdetail einschließlich der angrenzenden Konstruktionen und der zugrunde liegenden Anforderungen zu betrachten.
3. Wärmebrücken infolge von Planungs- und Ausführungsabweichungen
Besondere Bedeutung haben konstruktive Details, bei denen die vorgesehene Wärmedämmebene geschwächt oder unterbrochen wird.
Typische Bereiche sind unter anderem:
- Fenster- und Türanschlüsse,
- Rollladenkästen,
- Dach-/Wandanschlüsse,
- Gebäudesockel,
- Geschossdecken und auskragende Bauteile,
- Anschlüsse von Dachflächen an aufgehende Bauteile.
Auch ein grundsätzlich korrekt geplantes Detail kann aufgrund einer nicht fachgerechten Ausführung vor Ort eine deutlich stärkere Wärmebrückenwirkung aufweisen als ursprünglich vorgesehen.
Zu beachten ist weiterhin, dass Wärmebrücken und Luftundichtheiten nicht gleichzusetzen sind. Undichtheiten der luftdichten Gebäudehülle können zusätzlich zu konvektiven Wärmeströmen führen. In der Praxis können beide Erscheinungen jedoch gleichzeitig auftreten und sich in ihrer Wirkung überlagern.
Bei der fachlichen Bewertung sollte daher nicht ausschließlich die Planung betrachtet werden. Entscheidend ist die tatsächlich vorhandene Konstruktion vor Ort.
4. Warum können Wärmebrücken zu Schimmel führen?
Eine Wärmebrücke stellt zunächst einen Bereich mit gegenüber der angrenzenden Konstruktion erhöhtem Wärmestrom dar. Für mögliche Feuchte- und Schimmelschäden sind insbesondere die daraus resultierenden niedrigeren raumseitigen Oberflächentemperaturen von Bedeutung.
Kühlt eine Bauteiloberfläche ab, steigt bei ansonsten gleichen Bedingungen unmittelbar an dieser Oberfläche die relative Luftfeuchtigkeit. Wird über einen längeren Zeitraum ein kritisches Feuchteniveau erreicht, können hierdurch geeignete Bedingungen für mikrobielles Wachstum entstehen.
Wichtig ist hierbei: Für Schimmelbildung muss nicht zwingend sichtbares Tauwasser vorhanden sein. Bereits eine über einen längeren Zeitraum erhöhte Oberflächenfeuchte kann ausreichen.
Bei der Untersuchung eines Schimmelschadens sind daher neben der Konstruktion auch Raumtemperatur, relative Luftfeuchtigkeit, Außenklima sowie die tatsächlichen Nutzungsbedingungen zu berücksichtigen. Erst aus der gemeinsamen Betrachtung dieser Faktoren lässt sich fachlich beurteilen, welche Ursache für den festgestellten Schaden überwiegend wahrscheinlich ist.
5. Wärmebrücken erkennen und fachlich bewerten
Zur Untersuchung auffälliger Bauteilbereiche kann unter anderem eine Wärmebildkamera eingesetzt werden. Mittels Thermografie lassen sich Temperaturunterschiede auf Bauteiloberflächen sichtbar machen und auffällige Bereiche gezielt eingrenzen.
Aus einem Wärmebild allein kann jedoch nicht abschließend auf das Vorliegen eines Baumangels geschlossen werden.
Die Ergebnisse werden unter anderem durch die Temperaturdifferenz zwischen Innen- und Außenluft, Sonneneinstrahlung, Wind, Witterung sowie die Nutzung und Beheizung des Gebäudes beeinflusst. Eine belastbare thermografische Untersuchung setzt daher geeignete Randbedingungen sowie eine fachgerechte Interpretation der Aufnahmen voraus.
Sofern erforderlich, können ergänzend Feuchtemessungen und bauphysikalische Berechnungen durchgeführt werden. Gerade bei komplexeren Anschlussdetails lässt sich hierdurch wesentlich genauer beurteilen, ob lediglich eine konstruktionsbedingte Besonderheit oder tatsächlich eine technisch relevante Schwachstelle vorliegt.
Energetische und hygienische Wirkung unterscheiden
Bei der fachlichen Bewertung von Wärmebrücken sind grundsätzlich zwei unterschiedliche Auswirkungen zu betrachten.
Energetisch führen Wärmebrücken zu zusätzlichen Transmissionswärmeverlusten. Bei linienförmigen Wärmebrücken kann deren Einfluss unter anderem über den längenbezogenen Wärmedurchgangskoeffizienten Ψ (Psi) beschrieben werden.
Hygienisch sind dagegen insbesondere die raumseitigen Oberflächentemperaturen von Bedeutung. Für deren Beurteilung wird unter anderem der Temperaturfaktor fRsi herangezogen. Dieser ermöglicht eine Bewertung der thermischen Qualität eines Anschlussbereiches hinsichtlich ausreichend hoher innerer Oberflächentemperaturen.
Hierdurch wird deutlich, dass eine Wärmebrücke nicht ausschließlich unter energetischen Gesichtspunkten zu betrachten ist. Ein Detail kann hinsichtlich des zusätzlichen Wärmeverlustes vergleichsweise unauffällig sein und dennoch lokal niedrige Oberflächentemperaturen aufweisen, die hinsichtlich des Feuchte- und Schimmelschutzes gesondert zu bewerten sind.
Fachliche Einschätzung
Der häufig verwendete Begriff „Kältebrücke“ beschreibt zwar anschaulich das subjektive Empfinden einer kalten Bauteiloberfläche, bauphysikalisch handelt es sich jedoch um eine Wärmebrücke.
Das Vorhandensein einer Wärmebrücke stellt dabei nicht grundsätzlich einen Mangel dar. Wärmebrücken sind aufgrund der Gebäudegeometrie und konstruktiver Gegebenheiten teilweise unvermeidbar. Entscheidend ist vielmehr, in welchem Umfang hierdurch zusätzliche Wärmeverluste und insbesondere niedrigere raumseitige Oberflächentemperaturen entstehen.
Werden an einem Gebäude wiederholt auffällig kalte Oberflächen, Feuchtigkeit oder Schimmel festgestellt, sollte daher nicht ausschließlich das sichtbare Schadensbild behandelt werden. Vielmehr ist zu untersuchen, wodurch die Auffälligkeit verursacht wird. Hierbei können Thermografie, Feuchtemessungen und – soweit erforderlich – bauphysikalische Berechnungen wichtige Erkenntnisse liefern.
Erst auf Grundlage der tatsächlich festgestellten Konstruktion und der vorhandenen Randbedingungen lässt sich beurteilen, ob eine übliche konstruktionsbedingte Wärmebrücke, eine Planungs- oder Ausführungsabweichung oder gegebenenfalls eine Kombination mehrerer Einflussfaktoren vorliegt.
Auffällig kalte Wandbereiche oder wiederkehrende Schimmelbildung sollten nicht lediglich oberflächlich behandelt werden.
Wir können die betroffenen Bauteile gezielt untersuchen und die bauphysikalischen Zusammenhänge fachlich einordnen. So lässt sich feststellen, ob eine konstruktive Wärmebrücke, Feuchtigkeit, eine Ausführungsabweichung oder eine andere Ursache für das Schadensbild maßgebend ist. Sprechen Sie uns bei Bedarf gerne an.
Fachlicher Hinweis: Wärmebrücken und daraus resultierende Schadensbilder sind immer objektspezifisch zu bewerten. Die vorstehenden Erläuterungen dienen der fachlichen Orientierung und können eine Untersuchung der konkreten Konstruktion vor Ort nicht ersetzen.
