U-Wert-Berechnung im Modulbau

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U-Wert-Berechnung im Modulbau
Für Modulgebäude mit einer Standzeit von mehr als zwei Jahren muss genau wie für Massivgebäude ein EnEV-Nachweis
geführt werden. Wesentlicher Kennwert dabei ist der Wärmedurchgangskoeffizient, der sogenannte U-Wert. Dass für ein
Modulgebäude mit seiner Stahlrahmenkonstruktion der U-Wert anders berechnet werden muss als bei einem konventionellen Gebäude, liegt auf der Hand. Doch nach welchen Normen hat die Berechnung zu erfolgen? Und wie verhindert man,
dass man als Bauherr Äpfel mit Birnen vergleicht?
Der U-Wert ist ein Maß für den Wärmedurchgang durch ein Bauteil. Mit dem
U-Wert wird ausgedrückt, welche Leistung (Energie pro Zeiteinheit) je Quadratmeter des Bauteils auf einer Seite
benötigt wird, um eine Temperaturdifferenz von 1 Kelvin aufrechtzuerhalten.
Je kleiner der U-Wert, desto besser,
weil weniger Wärme durch das Bauteil
geleitet wird.
Generell werden U-Werte nach verschiedenen Normen berechnet. Die
gängigste Methode zur Berechnung ist
die DIN EN ISO 6946, die im Massivbau
bzw. auch in der Holzständerbauweise
Anwendung findet. Obwohl dies in der
Praxis oft geschieht, darf diese Norm
allerdings im Modulbau definitionsgemäß nicht angewendet werden.
Kennzeichnend für die Modulbauweise sind Bauteile mit Stahlanteil. Die
Tragkonstruktion der einzelnen Module besteht aus Stahlrahmen, die
durch Stahlträger im Dach- und Bodenbereich sowie Stahlstützen und
Aluminiumprofile im Außenwandbereich ausgefacht werden. Diese Bauteile werden in der Fachsprache als
inhomogene Bauteile bezeichnet.
Eine inhomogene Schicht zeichnet sich
dadurch aus, dass dort in einer Ebene
Materialien verschiedener Wärmeleitfähigkeit angeordnet sind, z. B. Stahl
und Dämmstoff. Die konstruktiven Bauteile in der Modulbauweise bestehen
also aus inhomogenen Schichten mit
Stahlanteil. Im Massivbau hingegen
sind Wände, Decken und Boden aus
homogenen, einzeln aufeinander aufgebrachten Schichten ausgebildet.
Der Anwendungsbereich der DIN EN
ISO 6946 ist wie folgt definiert: „Das
Verfahren gilt für Bauteilkomponenten und Bauteile aus thermisch homogenen Schichten. […] Andere Fälle, in
denen die Wärmedämmung von einer
metallischen Schicht durchdrungen ist,
sind nicht Gegenstand dieser Norm.“
U-Werte von Bauteilen mit metallischen Durchdringungen, die nach
DIN EN ISO 6946 berechnet werden,
sind daher definitiv nicht korrekt.
Diese U-Werte dürfen nicht zur Bewertung der Bauteilqualität, z. B. im
EnEV-Nachweis, angesetzt werden.
Bei Bauteilen mit Metallanteilen kommt
es aufgrund der höheren Wärmeleitfähigkeit des Metalls zu Wärmebrücken
und damit zu Energieverlusten. Für diese Bauteile muss der U-Wert um den
Wärmebrückenverlustkoeffizienten,
den Ψ-Wert, bereinigt werden.
Der Ψ-Wert ist eine Korrekturgröße,
welche die durch Wärmebrücken verursachte zusätzliche Energieaufwendung
quantifiziert.
Sind aufgrund inhomogener Bauteile
also Wärmebrücken in der Berechnung
zu berücksichtigen, greift die DIN EN
ISO 10211 — auch wenn das Ergebnis
schlechtere Werte als eine Berechnung
nach DIN EN ISO 6946 erbringt.
Zusammenfassend ist zu beachten,
dass eine korrekte Ermittlung der UWerte bei Gebäuden in Modulbauweise nur nach DIN EN ISO 10211 unter
Berücksichtigung der Wärmebrücken
zulässig ist. U-Wert-Ermittlungen
nach DIN EN ISO 6946 sind falsch und
führen für die Modulbauweise zu ungültigen Ergebnissen.

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