Wärmeschutz im Holzbau

Holztafelbauweise, Massivholzbauweise, Berechungsbeispiele

Die Mindestanforderungen an den Wärmeschutz von Gebäuden unterteilen sich in den winterlichen und sommerlichen Wärmeschutz. Dabei wird der bauliche Mindestwärmeschutz nach DIN 4108-2 geregelt und durch die Anforderungen in der Energieeinsparverordnung (EnEV) ergänzt. Die in der EnEV formulierten Grenzwerte für den Mindestwärmeschutz werden durch den Wärmedurchlasskoeffizienten U-Wert (W/m²K) beschrieben.

Beim Holztafelbau (s. Zeichnung a) liegt die Dämmebene innerhalb der eigentlichen Tragkonstruktion und wird in vielen Fällen mit einer zusätzlichen durchgehenden Außendämmung kombiniert. Mit dieser Konstruktionsweise können U-Werte < 0,15 W/m²K umstandslos erreicht werden. Abweichend davon liegt die Dämmebene bei der Massivholzbauweise (s. Zeichnung b) außerhalb der eigentlichen Tragkonstruktion. Die geforderten Grenzwerte können auch mit dieser Bauweise problemlos erfüllt werden.

Der Holzanteil in der Dämmebene hat wesentlichen Einfluss auf die thermische Hülle und muss in der U-Wert-Berechnung prozentual berücksichtigt werden. Er kann beispielsweise aufgrund des Achsabstandes der tragenden Bauteile variieren. Denn je höher der Holzanteil desto schlechter der U-Wert. Daraus resultiert auch die Anordnung einer zusätzlichen homogenen Außendämmung. Im Holzbau kommen unter anderem folgende Dämmstoffe zum Einsatz:

Im nachfolgenden Beispiel soll die thermische Hülle bezüglich des Holzanteils untersucht werden. Die Berechnung erfolgt nach der Berechnungsmethode für Bauteile mit inhomogenen Schichten.

Berechnungsbeispiel – Außenwandaufbau
Wärmedurchgang durch ein Bauteil mit inhomogenen Schichten
Die Konstruktion wird bezogen auf den Mindestwärmeschutz nach DIN 4108-2:2013-2 Abs. 5.1.3 hin berechnet.

Berechnung der Flächenanteile der einzelnen Abschnitte

Bereich 1) Gefach:
Bereich 2) Rahmen:

Berechnung Oberer Grenzwert des Wärmedurchgangswiderstandes R'T des Bauteils
Hierbei werden die einzelnen Abschnitte senkrecht zur Bauteiloberfläche betrachtet.

mit



Materialien und Kennwerte zur Berechnung von Ra (Gefach):



Materialien und Kennwerte zur Berechnung von R_b (Rahmen):

Berechnung:


Mittlerer Wärmedurchgangskoeffizient U des Bauteils

Anmerkung
Die Mindestanforderungen an den Passivhaus-Standard werden mit einem für den Holztafelbau üblichen Standard-Außenwandaufbau erreicht. Weitere Anforderungen sind eine wärmebrückenfreie und wärmebrückenoptimierte Gestaltung von Anschlussdetails, sowie die Ausführung einer luftdichten Gebäudehülle. Leckagen in der Gebäudehülle werden mit Hilfe eines Blower-Door-Tests (Differenzdruckverfahren) nach DIN EN 13829 lokalisiert. Die Analyse der Gebäudehülle soll Feuchteschäden durch Leckagen verhindern.


Quelle: Holzbau Deutschland Institut; Abbildungen: Max Köhnken (HDI)

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