Balkone & Wärmeschutz: Grundlagenwissen, Normen und die Rolle von TEBEA^®

Dieser Artikel gibt einen Überblick über:

• Verschiedene Gesetze und normative Anforderungen zur Vermeidung von Wärmeverlusten
• Wärmekennwerte zur Beurteilung der Energieeffizienz von Bauteilen und Baustoffen
• Die Anforderungen für Passivhauszertifizierungen
• Die Wärmeschutzeigenschaften des TEBEA^® Tragenden Wärmedämmelements

Problem: Balkone als konstruktive Wärmebrücken

Balkone durchdringen die thermische Hülle eines Gebäudes und leiten die Wärme von innen über wärmeleitfähige Materialien wie Stahlbeton nach außen. Dadurch sinken die Innenoberflächentemperaturen im Anschlussbereich, was Energieverluste, Tauwasser und Schimmelrisiken nach sich ziehen kann. Je besser das Gebäude gedämmt ist, desto stärker fällt der Einfluss solcher Wärmebrücken ins Gewicht. Tragende Wärmedämmelemente trennen hier thermisch bei gleichzeitig gesicherter Lastabtragung.

Wärmeschutzkriterien nach GEG und DIN 4108, Beiblatt 2

Um die oben aufgeführten Probleme zu minimieren, regeln die DIN 4108 und das Gebäudeenergiegesetz (GEG) konkrete Anforderungen an den Mindestwärmeschutz und die Vermeidung von Wärmebrücken.

1. Gebäudeenergiegesetz (GEG)

Das GEG ist im November 2020 in Kraft getreten und regelt die energetischen Mindeststandards für Neubauten und Bestandsgebäude. Ziel ist es, Energie einzusparen und einen Beitrag zur Erreichung der Klimaschutzziele zu leisten.

Demnach müssen Wärmebrücken entweder pauschal über den Wärmebrückenzuschlag gemäß DIN 4108, Beiblatt 2 oder detailliert über den linearen Wärmedurchgangskoeffizienten (PSI-Wert) nachgewiesen werden.

2. DIN 4108, Beiblatt 2

Die in der DIN 4108-2 definierten Anforderungen an den Mindestwärmeschutz von Gebäuden sind:

• Vermeidung von Kondensation: Oberflächen in Innenräumen müssen eine ausreichende Temperatur aufweisen, um Schimmelbildung vorzubeugen. Dies wird als f_Rsi-Wert (Temperaturfaktor zur Bewertung von Schimmelrisiko) in der DIN 4108 unter Mindestwärmeschutz geregelt.
• Wärmebrücken: Wärmebrücken dürfen die Oberflächentemperatur nicht unter den kritischen Wert von 12,6 °C (z.B. bei 20 °C Raumtemperatur und 50 % relativer Luftfeuchtigkeit) senken.
• DIN 4108-2, Beiblatt 2 beschreibt Maßnahmen zur Vermeidung und Reduzierung von Wärmebrücken, einschließlich konstruktiver Details, welche Grenzwerte vorgeben.

U-Wert & Co. – Wärmekennwerte einfach erklärt

1. U-Wert (Wärmedurchgangskoeffizient)

Der U-Wert charakterisiert die wärmedämmende Qualität eines Bauteils, beispielsweise einer Wand. Der Wärmeübergang eines Bauteils hängt dabei von der Wärmeleitfähigkeit der verwendeten Werkstoffe und deren Schichtdicken sowie von der Bauteilgeometrie und den Übergangsbedingungen an den Bauteiloberflächen ab.

Beispiel: Bei 20°C Innentemperatur und -10°C Außentemperatur entspricht der Wärmeverlust einer Wand mit dem U-Wert = 1,0 W/(m²K), bezogen auf jeden m² Wandfläche, dem Energieverbrauch einer Glühbirne mit 30 Watt.

• Einheit: W/(m²K)
• Interpretation: Je kleiner, desto besser die wärmedämmende Qualität des Bauteils

Ohne den Einsatz von tragenden Wärmedämmelementen ist grundsätzlich ein pauschaler Wärmebrückenzuschlag von ΔU_WB = 0,10 W/(m²K) zusätzlich anzusetzen. Für Außenbauteile mit innenliegender Dämmschicht und durchgehender Stahlbetonplatte gilt sogar ein Wärmebrückenzuschlag von ΔU_WB = 0,15 W/(m²K). Bei einer standardmäßig thermisch optimierten Wand mit einem U-Wert von beispielsweise 0,24 W/(m²K) wirkt sich das sehr negativ aus, da sich der U-Wert um mindestens 40 % verschlechtert.

Durch die Verwendung von tragenden Wärmedämmelementen können gemäß DIN 4108, Beiblatt 2 je nach Kategorie pauschale Wärmebrückenzuschläge von ΔU_WB = 0,03–0,05 W/(m²K) angesetzt werden, ohne dass ein detaillierter Nachweis erfolgen muss.

2. Lambda-Wert (λ-Wert, Wärmeleitfähigkeitswert)

Die Wärmeleitfähigkeit hängt immer vom Material ab und bezeichnet eine Materialeigenschaft. Der Lambda-Wert gibt an, welche Wärmemenge Q durch eine 1 m dicke Schicht transportiert wird, wenn sich die Temperatur um ein Kelvin ändert.

• Einheit: W/(mK)
• Interpretation: Je kleiner, desto besser die Dämmwirkung des Bauproduktes

Bei tragenden Wärmedämmelementen dient der äquivalente Wärmeleitfähigkeitskennwert (ʎ_eq), als Produktkennwert. Dieser setzt sich aus den unterschiedlichen Wärmeleitfähigkeiten der verwendeten Materialien und der Gesamtlänge des Produkts zusammen. Bei detaillierten Wärmeschutznachweisen ist der Wärmeleitfähigkeitskennwert von Bedeutung, da er als spezifische Kenngröße in die Ermittlung des linearen Wärmedurchgangskoeffizienten einer Wärmebrücke (Psi-Wert) mit einfließt.

Bei pauschalen Nachweisen für thermische Trennelemente sind in der DIN 4108-2, Beiblatt 2, ʎ_eq-Werte vorgegeben, die das Produkt je nach Dämmdicke dazu qualifizieren, den Wärmebrückenzuschlag von ΔU_WB = 0,03–0,05 W/(m²K) zu verwenden.

3. R-Wert (Wärmedurchlasswiderstandswert)

Der Wärmewiderstand R beschreibt den Widerstand, den ein homogenes Bauteil einem genau definierten Wärmestrom entgegensetzt. Er kennzeichnet das Verhältnis von Schichtdicke zur Wärmeleitfähigkeit eines Bauteils und wird als Kehrwert des Wärmedurchgangskoeffizienten definiert.

• Einheit: (m²K)/W
• Interpretation: Je höher, desto besser die Dämmwirkung des Bauteils oder der Schicht

Bei tragenden Wärmedämmelementen dient der äquivalente Wärmedurchlasswiderstandswert (R_eq), ebenfalls als Produktkennwert. Dieser setzt sich aus dem Verhältnis der äquivalenten Wärmeleitfähigkeit (ʎ_eq) und der Dämmdicke zusammen. Bei detaillierten Wärmeschutznachweisen ist der Wärmedurchlasswiderstandswert wichtig, weil er als spezifische Kenngröße in die Beurteilung des linearen Wärmedurchgangskoeffizienten einer Wärmebrücke (Psi-Wert) mit einfließt.

Bei pauschalen Nachweisen für thermische Trennelemente sind in der DIN 4108-2, Beiblatt 2, R_eq-Werte von 0,615–0,923 (m²K)/W in Abhängigkeit der ʎ_eq-Werte und der Dämmdicke vorgegeben, die das Produkt dazu qualifizieren, den Wärmebrückenzuschlag von ΔU_WB = 0,03–0,05 W/(m²K) zu verwenden.

4. Psi-Wert (Ψ-Wert, linearer Wärmedurchgangskoeffizient)

Der ψ-Wert (Psi-Wert) ist der linienbezogene Wärmedurchgangskoeffizient einer Wärmebrücke. Er gibt an, wie viel zusätzliche Wärme pro Meter und Kelvin über den Anschluss verloren geht, und wird in W/(mK) angegeben. Der Psi-Wert beschreibt somit den zusätzlichen Wärmeverlust, der am Übergang zwischen zwei Bauteilen, also an einer Wärmebrücke entsteht, z. B. am Balkonanschluss.

• Einheit: W/(mK)
• Interpretation: Je kleiner, desto geringer der zusätzliche Wärmeverlust

Der Psi-Wert ist eine Korrekturgröße zur normalen U-Wert-Betrachtung. Er ergänzt den flächenbezogenen Wärmeschutz um die Verluste an linearen Anschlussstellen. In den Psi-Wert fließen die Bauteilgeometrie und die Materialparameter der die Wärmebrücke umgebenden Bauteile ein. Deshalb ist der Psi-Wert für den detaillierten Wärmeschutznachweis maßgebend.

Passivhausanforderungen

Als Passivhaus gelten Gebäude, die Wärmeverluste weitestgehend vermeiden und einen sehr geringen Gesamtenergieverbrauch aufweisen. Konkret verbraucht ein Passivhaus rund 90% weniger Heizenergie als ein Haus im Baubestand (Quelle: passipedia.de).

Der Passivhausstandard gilt somit als einer der strengsten Maßstäbe für Energieeffizienz, da er eine hervorragende Dämmung, Luftdichtigkeit und einen minimalen Energiebedarf erfordert. Dabei können sowohl das gesamte Gebäude wie auch einzelne Baukomponenten passivhauszertifiziert werden.

Um als Passivhaus zertifiziert zu werden, müssen verschiedene Kriterien erfüllt werden:

1. Der Heizwärmebedarf darf 15 kWh pro Quadratmeter Wohnnutzfläche (behandelte Bodenfläche) pro Jahr oder 10 W pro Quadratmeter Spitzenlast nicht überschreiten.
2. Der erneuerbare Primärenergiebedarf (PER nach PHI‑Methode), also die Gesamtenergie, die für alle Haushaltsanwendungen (Heizung, Warmwasser und Haushaltsstrom) benötigt wird, darf 60 kWh pro Quadratmeter behandelte Bodenfläche pro Jahr für den Passivhaus‑Standard Classic nicht überschreiten.
3. In Bezug auf die Luftdichtheit sind maximal 0,6 Luftwechsel pro Stunde bei 50 Pascal Druck (ACH50) zulässig, nachgewiesen durch einen Vor-Ort-Drucktest (sowohl im Über- als auch Unterdruckverfahren).
4. Der thermische Komfort muss in allen Wohnbereichen sowohl im Winter als auch im Sommer erfüllt sein. Es dürfen nicht mehr als 10 % der Stunden im Jahr über 25 °C liegen.

Technische Einordnung von TEBEA^® Tragenden Wärmedämmelementen

TEBEA^® wurde als thermisch optimierte Weiterentwicklung des bewährten EBEA^® Balkonanschlusses speziell für die hohen bauphysikalischen und normativen Anforderungen des deutschen Marktes entwickelt.

Im Mittelpunkt steht dabei der Feuchte- und Wärmeschutz – der entscheidende Grund, warum TEBEA^®-Typen in der Praxis eingesetzt werden. Die integrierte Wärmedämmung reduziert den Wärmeverlust an den Balkonanschlüssen effektiv und verhindert, dass die Innenoberflächentemperatur an den kritischen Verbindungspunkten unter die Kondensationstemperatur von θₛᵢ,min = 12,6 °C fällt (bei 50 % Innenluftfeuchte gemäß EN ISO 13788). Dadurch werden Kondensation, Schimmelbildung und alle weiteren negativen Auswirkungen konstruktiver Wärmebrücken zuverlässig vermieden.

In Anlehnung an die DIN 4108-2, Beiblatt 2, kann bei TEBEA^® zur Berücksichtigung von Wärmebrücken wie folgt vorgegangen werden:

• Bei tragenden Wärmedämmelementen, die die Kriterien nach Kategorie B erfüllen, kann ein reduzierter Wärmebrückenzuschlag pauschal mit ΔU_WB = 0,03 W/(m²K) angesetzt werden.
• In allen anderen Fällen der DIN 4108-2, Beiblatt 2, bei dem tragende Wärmedämmelemente verwendet werden, kann der Wärmebrückenzuschlag pauschal mit ΔU_WB = 0,05 W/(m²K) angesetzt werden.
• Die Wärmebrückenwirkung kann alternativ detailliert über einen rechnerisch ermittelten und spezifischen Wärmebrückenzuschlag ΔU_WB berücksichtigt werden. Dabei werden projektbezogene und konstruktionsabhängige Parameter in einer Simulationsberechnung angesetzt.

Alle TEBEA^® Typen erfüllen die Anforderungen der DIN 4108-2 und Beiblatt 2 und können entsprechend in den Wärmebrückennachweis integriert werden. Eine Einstufung in die jeweilige Kategorie ist für die normgerechte Anwendung ausreichend. Sollte ein detaillierter bauphysikalischer Nachweis notwendig sein, unterstützt Peikko gerne.

Zusätzlich wurde das TEBEA^® Tragende Wärmedämmelement durch das Passivhaus Institut Darmstadt geprüft und zertifiziert. Damit gilt es als geeignete Komponente für Passivhauskonstruktionen. Die Zertifizierung bestätigt die Erfüllung zentraler Kriterien:

• Hygiene und Komfort: Der Mindest-Temperaturfaktor der Innenoberflächen beträgt f₍Rsi=0.25 (m²K)/W₎ ≥ 0.86
• Energie: Der lineare Wärmebrückenverlustkoeffizient beträgt Ψᵥ,WB ≤ 0.25 W/(mK)
• Effizienz: Die wärmebedingten Verluste, abhängig von der möglichen Lastabtragung, überschreiten nicht Eff. t ≤ 10.00 W/(kNmK)

Das Passivhaus-Zertifikat wurde im Rahmen der BAU 2025 in München offiziell überreicht und unterstreicht die hohe energetische und konstruktive Leistungsfähigkeit der TEBEA^® Produktreihe.

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