Punktwärmebrückenkoeffizient (Chi-Wert)

Zusätzlicher Wärmeverlust in W/K an einem Punkt, an dem eine Befestigung oder Halterung die Dämmung durchdringt. Punktwerte werden über alle Befestigungen der Gebäudehülle summiert.

Was ist der punktuelle Wärmebrückenkoeffizient Chi und was misst er?

Der punktuelle Wärmebrückenkoeffizient χ (Chi) misst den zusätzlichen Wärmestrom an einer einzelnen, isolierten Stelle, an der ein leitfähiges Element die Gebäudehülle durchdringt. Typische Beispiele sind ein Dübel, der ein WDVS (kontaktný zatepľovací systém, KZS) am Mauerwerk hält, eine Stahlkonsole für einen Balkon oder ein Anker für ein Vordach oder ein Geländer. Die flächige U-Wert-Berechnung erfasst diesen Strom nicht, daher handelt es sich um eine spezielle Art von Wärmebrücke.

Der Koeffizient ist das punktuelle Gegenstück zum linearen Wärmebrückenkoeffizienten ψ (Psi), der pro Meter einer durchgehenden Anschlussstelle gilt. Eine Wand-Dach-Anschlussstelle erhält einen ψ-Wert, eine einzelne Befestigung einen χ-Wert. Ein Detail, das beides aufweist, benötigt beide Werte.

Warum wird Chi in W/K und nicht in W/(m·K) angegeben?

Ein Punkt hat keine Länge, daher ist χ der Wärmeverlust pro Punkt für jedes Kelvin Temperaturdifferenz zwischen innen und außen, in W/K. Diese Einheit macht die Werte addierbar. Der zusätzliche Wärmeverlust einer Gruppe von Befestigungen ist die Summe ihrer einzelnen Koeffizienten, addiert zum gesamten Wärmeverlustkoeffizienten des Gebäudes. Das Risiko liegt in der Anzahl, denn ein in der Summe fehlender Punkt fehlt auch im Ergebnis.

Wo treten punktuelle Wärmebrücken an einem slowakischen Haus auf?

Punktuelle Wärmebrücken sind häufig an Fassaden, Balkonen, Vordächern und Geländern zu finden. Der Fassadenfall ist der häufigste: das kontaktný zatepľovací systém (KZS), die slowakische Bezeichnung für WDVS (ETICS), wird mit Dübeln über die gesamte Wand verankert, sodass die Anzahl hoch ist.

OrtWas die Dämmung durchdringtWarum es wichtig istÜblicher Ansatz
Fassadenplatten (WDVS)Dübel durch jede Platte ins MauerwerkIdentische Punkte, wiederholt über die gesamte WandVersetzter Dübel mit Dämmkappe
Balkon-KonsoleStahlkonsole durch die WanddämmungStatische Last und lokaler WärmepfadThermisch getrennte Verbindung oder berechneter χ-Wert
VordachankerStahlanker, durch die Wand befestigtWenige Punkte, oft an exponierten EingängenJeden Anker berechnen
GeländerpfostenPfostenfuß, durch Decke oder Wand befestigtExponiert an Balkonen und TerrassenThermisch getrennter Fuß, versenkte Befestigung
Schweres FassadenelementKonsole für Außengeräte, Rollläden oder BeschilderungOft spät hinzugefügt, daher wird die Anzahl übersehenBefestigungspunkte in der Planungsphase festlegen und zählen

Warum summieren sich kleine Chi-Werte über Hunderte von Dübeln?

Ein einzelner Dübel verursacht einen sehr geringen Wärmeverlust, und sein χ-Wert ist klein. Eine Fassade trägt viele identische Befestigungen, und jede wiederholt denselben Wärmepfad. Die Summe wächst proportional zur Anzahl, sodass ein kleiner Wert pro Punkt über eine gesamte Fassadenansicht zu einer großen Größe wird. Eine Verdoppelung der Dübel verdoppelt ihren Anteil am Wärmeverlust.

Die Anzahl ergibt sich aus dem Verankerungsmuster, das die Windlasten auf die Platten vorgeben, zuzüglich zusätzlicher Befestigungen an Ecken, Kanten und Öffnungen. Beide gehören in die Energieberechnung. Ein häufiger Fehler ist, mit einer pauschalen Anzahl zu rechnen und das Muster dann auf der Baustelle zu ändern.

Wie reduzieren versenkte Dübel mit Dämmkappen den Effekt?

Die übliche Lösung besteht darin, den Dübelkopf unterhalb der Dämmoberfläche in einer kleinen Aussparung zu versenken und diese Aussparung mit einem Dämmstopfen, einer sogenannten Kappe, zu verschließen, die dann von Putz und Armierung überdeckt wird. Ein überstehender Kopf liegt unter dünnem Putz und bildet einen leitfähigen Punkt auf der Außenoberfläche. Ein versenkter Kopf ist in der Dämmung vergraben, die darüber durchgehend bleibt.

Die Kappe entfernt die Befestigung nicht. Der Dübel durchdringt die Dämmung weiterhin und hat immer noch einen χ-Wert. Der Vorteil liegt an der Oberfläche um den Kopf herum und muss durch einen Vergleich des versenkten Details mit dem Fall des überstehenden Kopfes nachgewiesen werden.

Auch die Dübelwahl ist wichtig. Ein Stahlnagel oder -stift leitet Wärme weitaus besser als ein Kunststoffschaft. Wo die Last Stahl erfordert, muss der thermische Effekt berechnet und das Detail um ihn herum verbessert werden. Auf der Baustelle verändern eine andere Dübeltiefe oder eine fehlende Kappe den tatsächlichen Wert, daher sollte das ausgeführte Detail dem berechneten entsprechen.

Wie wird Chi bestimmt und wie wird es in der Energieberechnung verwendet?

Es gibt drei gängige Wege zu einem χ-Wert, die sich in Genauigkeit und Abdeckung unterscheiden.

WegWas er liefertWo er verwendet wirdGrenzen
Detaillierte 2D- oder 3D-Simulation nach EN ISO 10211Berechneter χ-Wert für das exakte DetailZertifizierungsrelevante und ungewöhnliche DetailsErfordert Fachkenntnis und ein genaues Modell
Veröffentlichter Wert des Ankerherstellers oder aus einer PrüfungWert für ein Produkt in einer angegebenen KonfigurationFrühe Planung und ProduktauswahlGültig nur für die angegebene Konfiguration
Routinemäßiger U-Wert mit Befestigungskorrektur nach EN ISO 6946Gemittelter Zuschlag zum flächigen U-WertAlltägliche Fassaden-U-Wert-BerechnungMittelt über die Fläche, kein lokaler Punkt

Berechnete Werte werden in den Wärmeverlustkoeffizienten des Gebäudes für die Energiebilanz eingerechnet. Veröffentlichte Werte gelten nur, wenn die angegebene Konfiguration mit dem Gebäude übereinstimmt. Die Anwendung eines Wertes von einer Konfiguration auf eine andere ist der häufigste Fehler bei der Arbeit mit punktuellen Wärmebrücken.

Wie unterscheidet sich der punktuelle Koeffizient in der Praxis vom linearen Koeffizienten?

Der Unterschied liegt darin, was der Planer zählt. Ein linearer Koeffizient benötigt die Länge einer Anschlussstelle, ein punktueller Koeffizient die Anzahl der Punkte. Das Ersetzen einer durchgehenden Balkonplatte durch einzelne Konsolen verschiebt das Detail von ψ zu χ, und die Summe kann fallen oder steigen, daher muss die Änderung berechnet werden.

Im Modell ist eine Anschlussstelle eine Linie mit konstantem Querschnitt, während jede Befestigung ein einzelner lokaler Punkt ist. Ein linearer Wert, der für eine Reihe von Konsolen verwendet wird, oder ein punktueller Wert, der für eine durchgehende Kante verwendet wird, liefert ein plausibles, aber falsches Ergebnis.

Kann ein kleiner Chi-Wert ignoriert werden?

Nicht, wenn die Anzahl groß ist. Ein häufiges Missverständnis ist, dass ein niedriger Wert pro Punkt bedeutet, dass der Punkt keine Rolle spielt. Ein weiteres ist, dass ein versenkter Dübel die Wärmebrücke beseitigt, obwohl er nur den Oberflächeneffekt reduziert. Ein drittes ist, dass punktuelle Wärmebrücken nur an Balkonen auftreten, obwohl sie auch an Fassaden, Vordächern, Geländern und schweren Befestigungen vorkommen. Jede Befestigung gehört mit ihrem Typ, ihrer Anzahl und ihrem Ort in die Planungsliste, damit die Berechnung und die Baustelle von denselben Zahlen ausgehen.

Häufig gestellte Fragen

Muss ich jeden Dübel einer WDVS-Fassade berechnen?
Nicht einzeln in der Routinearbeit. Alltägliche U-Wert-Berechnungen verwenden eine Befestigungskorrektur, und eine detaillierte Berechnung ist Punkten vorbehalten, die relevant sind, wie Balkonen, Vordächern und schweren Befestigungen. Das Ergebnis hängt dennoch von der Anzahl der Befestigungen ab.
Sind Chi-Werte aus einem Produktkatalog zuverlässig?
Nur so zuverlässig wie die Berechnung oder der Test dahinter. Prüfen Sie Dämmstoffdicke, Untergrund, Dübellänge und Randbedingungen und verwenden Sie den Wert nur dort, wo sie zum Gebäude passen.
Kann eine Punktwärmebrücke Schimmel verursachen?
Meist nur dort, wo sie die Innenoberfläche erreicht, etwa bei einer Halterung, die durch die Wand in einen Raum führt, wo eine Kältestelle im Winter unter den Taupunkt fallen kann. Prüfen Sie die lokale Oberflächentemperatur, die der Temperaturfaktor beschreibt.
Kann eine Balkonhalterung eine versenkte Kappe wie ein Fassadendübel verwenden?
Nicht auf die gleiche Weise. Eine Balkonhalterung überträgt strukturelle Lasten durch die Wand, daher ergibt sich ihre thermische Leistung aus dem Design der Halterung. Sie benötigt einen eigenen berechneten χ-Wert oder ein System mit Wärmebrückenunterbrechung.