Aluminium verliert im Vergleich zu Edelstahl und Kunststoff an Relevanz

Wärmebrückenarme VHF reduzieren U-Wert um ein Viertel

Professor Rudolf Müller berechnet Verluste durch Wärmebrücken in VHF. © A. Morhart

Befestigung von Vorgehängten Fassaden sind entscheidend für den U-Wert. Sie können enorme Wärmebrücken sein.

Bei der vorgehängten hinterlüfteten Fassade (VHF) stellt sich energetisch die Frage: Wie befestige ich die Fassadenbekleidung am Verankerungsgrund? Bei der 11. Internationalen Konferenz zur Gebäudehülle der Zukunft in Bern zeigte Ulrich Möller, Professor für Bauphysik an der Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig (HTWK), welch großen Unterschied es machen kann, Wärmebrücken zu vermeiden: Mit einer optimierten Unterkonstruktion kann der mittlere U-Wert gegenüber einer herkömmlichen um 28 Prozent verringert werden.

Die Aufteilung einer Fassade in eine tragende Komponente (Verankerungsgrund), zum Beispiel Mauerwerk, und eine Bekleidung, die vor einer Luftschicht und der Dämmung am Verankerungsgrund montiert wird, bietet an sich große Vorteile: Die Fassadenbekleidung kann fast frei von statischen Materialüberlegungen ästhetisch reizvoll gewählt und gestaltet werden und verspricht eine lange Lebensdauer bei geringen Wartungskosten.

Doch jetzt kommt das Aber: Die beiden üblichen Unterkonstruktionen solcher VHF verursachen Wärmebrücken, die die Wirkung einer Dämmung zunichte machen. Möller demonstrierte das plastisch, indem er die Dämmdicke angab, die nötig wäre, um die Wärmebrückenwirkung der jeweiligen Unterkonstruktion auszugleichen.

Ganz schlecht sind linienhafte Konstruktionen, zum Beispiel ein waagrecht angebrachtes Aluminium-Z-Profil. Um auf den gleichen U-Wert zu kommen wie ohne Unterkonstruktion, müsste dabei die Dämmung von 12 auf 20 cm verstärkt werden. "Also: Wir brauchen 8 Zentimeter mehr - einfach nur, um auszugleichen, dass dieses Aluminiumprofil eine Riesen-Wärmebrücke ist", sagte Möller.

Auch eine andere, quasi punktförmige Variante kam nicht gut weg: Bringt man pro Quadratmeter drei schmale Konsolen in Form eines flachen Stabs aus Aluminium an, ist zum Kompensieren der Wärmebrückenwirkung immer noch 17 cm Dämmung statt 12 cm nötig.

Wirkung am Beispiel-Bürogebäude

Was bedeutet das an einem Gebäude? Möller hat es anhand eines kleinen, zweistöckigen Bürogebäudes (600 m² Nettogrundfläche) berechnet. Wände, Dach und Bodenplatte sind auf einen U-Wert von 0,28 W/m²K gedämmt, die Fenster lassen 1,5 W/m²K durch, und im Technikraum steht eine Sole-Wärmepumpe. Den mittleren U-Wert für die Fassade, bei dem die EnEV 2016 gerade noch eingehalten würde, hat Möller zur besseren Vergleichbarkeit auf 100 Prozent gesetzt. Dann wäre der relative Wert bei einer "ungestörten" VHF - eine gedankliche Konstruktion, bei der die Fassadenbekleidung sozusagen frei vor der Dämmung schweben würde - 84 Prozent.

Den Wert für eine traditionelle linienhafte Unterkonstruktion auszurechnen hat sich der Professor gespart: "Dieses längliche Profil habe ich mal gleich weggelassen, das ist tot, da brauchen wir an sich gar nicht mehr darüber reden."

Doch schon die nicht ganz so schlechte, punktförmige Variante mit den Aluminiumkonsolen würde den Wert auf 107 Prozent hochtreiben. Falls nicht drei, sondern sechs Konsolen pro Quadratmeter nötig wären, um die Bekleidung sicher zu befestigen, würde der Wert 118 Prozent erreichen - in beiden Fällen wäre es also nach der EnEV 2016 nicht zulässig, das Gebäude so zu errichten.

Ausweg wärmebrückenarme Unterkonstruktion

Der Ausweg liegt im Einbau einer Unterkonstruktion, die je nach Hersteller als "wärmebrückenarm", "wärmebrückenfrei" oder "passivhaustauglich" beschrieben wird. Ulrich Möller zeigte verschiedene Varianten, darunter eine H-förmige Konsole aus Edelstahl und eine Kunststoff-Variante, bei der die Konsole mit Querverstrebungen stabilisiert ist. Möller: "Aluminium taucht da nicht mehr auf."

Wärmetechnisch kann man diese modernen Konstruktionen mit den traditionellen durch den "punktuellen Wärmebrückenverlust-Koeffizienten" vergleichen. Während der Koeffizient bei der herkömmlichen Alu-Konsole 0,045 W/K beträgt, ist er bei der wärmebrückenarmen Version auf nur 0,001 W/K reduziert. In der Summe für die gesamte Gebäudehülle (EnEV-2016-Grenzwert = 100) erhöht das Verwenden von sechs Konsolen pro Quadratmeter der wärmebrückenarmen Unterkonstruktion den mittleren U-Wert nur um einen Prozentpunkt von 84 auf 85 Prozent. Das liegt deutlich unter dem Grenzwert - das Bürogebäude wäre so zulässig.

Im Vergleich zu traditionellen Aluminiumkonsolen bedeutet der Einsatz der wärmebrückenarmen - allerdings auch teureren - Ausführung eine Verbesserung um 28 Prozent. Möller zog daraus den Schluss: Die klassischen Aluminiumkonsolen, die heute immer noch vielfach verwendet werden, sind nur noch bedingt möglich. Ich behaupte sogar, die werden in den nächsten fünf Jahren aussterben." Von Alexander Morhart

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