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28 EnEV im Bestand 01/15 www.enev-im-bestand.de28 EnEV im Bestand 01/15

Energieberatung

Der einzuhaltende fRsi

-Wert hängt vom Raumklima ab, das zulässige Raumklima wiederum vom f

Rsi-Wert. Durch die letzten

Änderungen in der DIN 4108 Teile 2 und 3 wird mehr Planungssicherheit für altbau-typische Probleme erreicht – man muss sie nur verstehen.

Eine wesentliche Anforderung des Mindest-wärmeschutzes an Wärmebrücken nach DIN 4108 Teil 2 stellt der Temperaturfaktor f

Rsi

dar. Er kennzeichnet die raumseitige Oberflä-chentemperatur unter bestimmten raumkli-matischen Bedingungen an der ungünstigs-ten Stelle im Bereich einer Wärmebrücke. Dabei bezieht sich die Angabe im Mindest-wärmeschutz auf eine Wohnnutzung und geht von der Annahme aus, dass es bei 80 % relativer Luftfeuchte im oberflächennahen Bereich zur Schimmelpilzbildung kommt.

In der Praxis sind jedoch viele Raumnutzun-gen zu finden, die kritischer oder weniger kri-tisch sind als eine Wohnnutzung. Außerdem kann es Fälle geben, in denen 80 % relative Luftfeuchte bereits deutlich zu hoch sind. Wie mit solchen Situationen umzugehen ist, stellt die neue DIN 4108 Teil 3 dar, deren An-wendung zum f

Rsi-Wert hier erläutert wird.

Grundlegende Definition

Der fRsi

-Wert ist als Kenngröße seit den 1980er-Jahren international eingeführt und in Deutschland als Anforderung des Mindestwärmeschutzes nach DIN 4108 Teil 2 verbindlich. Die Norm ist eine Tech-nische Baubestimmung und gilt damit – anders als die EnEV – ausnahmslos.

Die Anforderung lautet, dass der fRsi

-Wert mindestens 0,7 betragen muss. Dieser Wert wird durch eine Wärmebrückenbe-rechnung hergeleitet, deren Randbedin-gungen vorgegeben sind. Unter anderen sind dies:

Kritische Luftfeuchte an Oberfl ächen

Der fRsi

-Wert im Dienste der Altbauverträglichkeit

Temperatureninnen: + 20 °C außen: - 5 °C

Relative Luftfeuchte:innen: 50 % r. F.an der Innenoberfläche: 80 % r. F.

Das Ergebnis ist eine Temperatur von 12,6 °C an der innenseitigen Oberfläche.

Der fRsi

-Wert wird als dimensionslose, nor-mierte Temperatur daraus errechnet:

In der Praxis wird oft der Temperatur-wert von 12,6 °C fehlinterpretiert, in-dem angenommen wird, dass diese Temperatur als Mindestwert an der In-nenseite immer eingehalten werden müsse. Das ist jedoch falsch. Bei niedri-geren Innen- oder Außentemperaturen und auch bei anderen Raumluftfeuch-ten als 50 % r. F. kann die Oberflächen-temperatur auf der Innenseite sehr wohl unter 12,6 °C liegen, ohne dass die Konstruktion deshalb mangelhaft ist.

Die Soll-Werte für den fRsi

-Wert ergeben sich somit aus dem Raumklima. Dem ist der Ist-Wert für den f

Rsi-Wert der

gegebenen Konstruktion gegenüber-zustellen. Der Mindestwärmeschutz be-züglich der minimalen Oberflächentem-peratur ist erfüllt, wenn folgende Bezie-hung gilt:

Die physikalischen Zusammenhänge erge-ben sich hier wie folgt.

Raumklima-bedingung

Konstruktions-qualität

Soll-Werte fRsi

aus dem Raumklima

Die in der Raumluft vorhandene Konzen-tration an absoluter Luftfeuchtigkeit – und damit auch der Dampfdruck – sind an jeder Stelle des Raums gleich. Das ergibt sich durch die Luftbewegung und die Dif-fusion.

Tabelle (1) zeigt dazu drei Beispiele, bei de-nen sich unterschiedliche f

Rsi-Werte aus

der jeweiligen Nutzung ableiten.

Ist-Werte fRsi

der Konstruktion

Auf Bild (2) und (3) sind zwei Beispiele mit Angabe der f

Rsi-Werte zu sehen. Für die Er-

mittlung ist eine Wärmebrückenberech-nung erforderlich. Die Werte sind auch in Wärmebrückenkatalogen zu finden.

Die Berechnung des fRsi

-Werts erfolgt im-mer mit Innen- und Außentemperaturbe-zug. Das gilt auch dann, wenn z. B. eine Wärmebrücke gegen Erdreich berechnet wird, bei der + 10 °C als Erdreichtempera-tur eingesetzt wird. Auch hier werden in der Formel für den f

Rsi-Wert die Außen-

und Innentemperatur mit - 5 °C bzw. 20 °C eingesetzt.

Nutzung 1 2 3

Raumtemperatur in °C 20 30 18

Relative Luftfeuchte in Raummitte in %

50 50 35

Temperatur in °C an einer Oberfl äche bei 80 % r. F.

12,6 22,0 5,5

Sollwert fRsi bei - 5 °C Außentemperatur

0,70 0,77 0,46

Nutzungen: 1 Wohnung, 2 Solebäder, 3 Lager

(1) Soll-Werte für fRsi

-Werte bei unter-schiedlichen Nutzungen.

EnEV_01_15.indb 28 07.01.2015 16:18:46

www.enev-im-bestand.de EnEV im Bestand 01/15 29 EnEV im Bestand 01/15 29

Energieberatung

Die normativen Vorgaben im Einzelnen

Mindestwärmeschutz nach DIN 4108 Teil 2

Die Vorgaben finden sich im Abschnitt 6 „Mindestanforderungen an den Wärme-schutz im Bereich von Wärmebrücken“. Es werden die Randbedingungen zur Bewer-tung der Wärmebrücken erläutert. Dabei wird davon ausgegangen, dass die für Schimmelpilzbildung kritische relative Luftfeuchte an der Oberfläche 80 % r. F. nicht überschreiten darf.

Davon leitet sich die Anforderung ab (Zi-tat): „Die obigen Randbedingungen führen zu einer einzuhaltenden Mindestinnen-oberflächentemperatur von 12,6 °C entspre-chend einem f

Rsi von 0,70 nach

DIN EN ISO 10211. Für abweichende Nut-zungsrandbedingungen ist die einzuhalten-de Mindest-Innenoberflächentemperatur anhand des Raumklimas festzulegen.“

Klimabedingter Feuchteschutz der neuen DIN 4108 Teil 3

Die DIN 4108 Teil 3 stellt im neuen Ab-schnitt 5.1 „Kritische Luftfeuchte an Bau-teiloberflächen“ den Zusammenhang zwi-schen Raumklima und f

Rsi-Wert dar.

Grundsätzlich wird dabei von der raumsei-tigen Luftfeuchteerhöhung ausgegangen:

mit: absolute Feuchte v in g/m3 Indices i (Raumluft), e (Außenluft)

Der Zusammenhang ergibt sich aus der Gleichung für die absolute Luftfeuchte im Innenraum:

mit:Feuchteemission G in g/hLuftwechselzahl n in h-1

Raumvolumen in m3

Die Gleichung ist immer dann anzuwen-den, wenn die individuellen feuchtetech-nischen Bedingungen aus der Nutzung er-mittelt werden müssen – wenn also die relative Feuchte nicht vorgegeben ist und erst aus den Nutzungsbedingungen er-rechnet werden muss.

In Fällen, in denen die Ermittlung insta-tionär oder auch unter Berücksichti-gung der Feuchtesorption erfolgen muss, reicht die Gleichung zur Beschrei-bung der Realität nicht mehr aus.

Aus der absoluten Feuchte und der Raumtemperatur ist dann der erforder-liche Mindestwert der Temperatur auf der raumseitigen Bauteiloberfläche zu berechnen. Dieser Mindestwert wird für die Herleitung des Sollwerts von f

Rsi

verwendet.

Für den genaueren Berechnungsgang wird auf die Norm verwiesen. Bei den Autoren kann hierzu auch ein Excel-Tool kostenlos bestellt werden.

(2) Beispiel 1: Ergebnisdarstellung einer Wärmebrückenberechnung (3) Beispiel 2: Ergebnisdarstellung einer Wärmebrückenberechnung

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