| Vorwort | 5 |
| Inhaltsverzeichnis | 6 |
| 1 Berechnungshilfen | 13 |
| 1.1 Einheiten-Umrechnungstafeln | 13 |
| 1.1.1 Länge | 13 |
| 1.1.2 Fläche | 13 |
| 1.1.3 Volumen | 13 |
| 1.1.4 Masse | 14 |
| 1.1.5 Zeit | 14 |
| 1.1.6 Kraft | 14 |
| 1.1.7 Spannung | 15 |
| 1.1.8 Druck | 15 |
| 1.1.9 Arbeit | 15 |
| 1.1.10 Leistung | 16 |
| 1.1.11 Wärmeleitfähigkeit | 16 |
| 1.1.12 Spezifische Wärmekapazität | 16 |
| 1.1.13 Wärmedurchgangskoefizient | 16 |
| 1.1.14 Wärmestromdichte | 17 |
| 1.2 Griechisches Alphabet | 17 |
| 1.3 Mathematische Grundlagen | 18 |
| 1.3.1 Flächenberechnung | 18 |
| 1.3.2 Volumenberechnung | 20 |
| 1.3.3 Rechenregeln | 24 |
| Potenzen | 24 |
| Wurzeln | 24 |
| Logarithmen | 25 |
| Quadratische Gleichung | 25 |
| 1.3.4 Trigonometrie | 25 |
| 1.4 Bauschraffuren gemäß DIN 1356-1 und DIN ISO 128-50 | 26 |
| 1.5 Wärmeund feuchtetechnische Kennwerte von Baustoffen | 28 |
| 1.5.1 Putze, Mörtel, Asphalt und Estriche | 28 |
| 1.5.2 Beton | 29 |
| 1.5.3 Bauplatten | 31 |
| 1.5.4 Mauerwerk aus Klinkern und Ziegeln | 32 |
| 1.5.5 Mauerwerk aus Kalksand-, Hüttenund Porenbeton-Plansteinen | 33 |
| 1.5.6 Mauerwerk aus Betonsteinen | 34 |
| 1.5.7 Wärmedämmstoffe | 36 |
| 1.5.8 Holz und Holzwerkstoffe | 40 |
| 1.5.9 Fußbodenbeläge, Abdichtstoffe, Dachbahnen, Folien | 41 |
| 1.5.10 Lose Schüttungen | 42 |
| 1.5.11 Glas, Natursteine | 42 |
| 1.5.12 Lehmbaustoffe | 43 |
| 1.5.13 Metalle | 43 |
| 1.5.14 Böden | 44 |
| 1.5.15 Gase | 44 |
| 1.5.16 Gummi | 45 |
| 1.5.17 Massive Kunststoffe | 45 |
| 1.5.18 Eis, Wasser, Schnee | 46 |
| 2 Grundlagen des Wärmeschutzes | 47 |
| 2.1 Grundbegriffe | 47 |
| 2.1.1 Rohdichte | 47 |
| 2.1.2 Wärmeleitfähigkeit | 47 |
| 2.1.3 Wärmetransport | 48 |
| Wärmeleitung | 48 |
| Konvektion | 49 |
| Strahlung | 50 |
| 2.1.4 Spezifische Wärmekapazität | 50 |
| 2.1.5 Temperaturleitzahl | 50 |
| 2.1.6 Wärmeeindringkoeffizient | 51 |
| 2.1.7 Wärmestrom | 52 |
| 2.1.8 Wärmestromdichte | 52 |
| 2.2 Wärmedämmstoffe | 52 |
| 2.2.1 Allgemeines | 52 |
| 2.2.2 Anwendungstypen / -gebiete | 54 |
| 2.2.3 Kennwerte am Markt verfügbarer Wärmedämmstoffe | 56 |
| 2.3 Wärmeübergangswiderstand | 71 |
| 2.4 Wärmedurchlasswiderstand | 74 |
| 2.4.1 Wärmedurchlasswiderstand für eine Baustoffschicht | 74 |
| 2.4.2 Wärmedurchlasswiderstand einer Luftschicht | 75 |
| Ruhende Luftschicht | 76 |
| Schwach belüftete Luftschicht | 76 |
| Stark belüftete Luftschicht | 77 |
| Unbelüftete Lufträume mit einer Länge und Breite von mehr als dem 10fachen der Dicke (Luftschichten allgemein) | 77 |
| Kleine oder unterteilte unbelüftete Lufträume (Luftspalte) | 78 |
| 2.4.3 Wärmedurchlasswiderstand unbeheizter Räume | 79 |
| Dachräume | 79 |
| Andere unbeheizte Räume | 79 |
| 2.5 Wärmedurchgangswiderstand | 80 |
| 2.5.1 Einschichtige, homogene Bauteile | 81 |
| 2.5.2 Mehrschichtige homogene Bauteile | 81 |
| 2.5.3 Mehrschichtige inhomogene Bauteile | 81 |
| 2.6 Wärmedurchgangskoeffizient opaker Bauteile | 83 |
| 2.6.1 Korrektur des U-Wertes bei Luftspalten im Bauteil | 84 |
| 2.6.2 Korrektur des U-Wertes bei Durchdringung der Dämmschicht durch Befestigungsteile | 85 |
| 2.6.3 Korrektur des U-Wertes durch Niederschlag auf Umkehrdächern | 86 |
| 2.6.4 Berechnung des U-Wertes für Bauteile mit keilförmigen Schichten | 87 |
| 2.6.5 Berechnung des U-Wertes für zweischalige Dachund Wandaufbauten im Stahlleichtbau [23] | 88 |
| 2.6.6 Berechnung des U-Wertes für Metall-Sandwichelemente | 97 |
| 2.6.7 Berechnung des U-Wertes für Beton-Sandwichelemente [43] | 99 |
| Einfluss der Anker | 100 |
| Einfluss der Fugen | 102 |
| Pauschalwerte zur Vordimensionierung | 103 |
| 2.7 Wärmedurchgangskoeffizient erdberührter Bauteile | 105 |
| 2.7.1 Einordnung der Verfahren | 105 |
| 2.7.2 Berechnungsverfahren gemäß DIN EN ISO 13370 | 106 |
| Beschreibung des Verfahrens | 106 |
| Wärmeverluste über erdberührte Bodenplatten (nicht unterkellert) | 109 |
| Wärmeverluste über aufgeständerte Bodenplatten (Kriechkeller) | 110 |
| Wärmeverluste bei beheiztem Keller | 111 |
| Wärmeverluste bei unbeheiztem oder teilweise beheiztem Keller | 112 |
| Berücksichtigung von Wärmebrücken | 113 |
| Einfluss des Grundwassers | 113 |
| 2.7.3 Bewertung der Rechenverfahren | 114 |
| Erdreichtemperatur in DIN EN ISO 13370 | 114 |
| Nutzung der DIN EN ISO 13370 bei Wärmebrückenberechnungen | 116 |
| Vergleich DIN EN ISO 13370 -Faktoren | 117 |
| Anwendung der DIN EN ISO 13370 im Verfahren der DIN V 18599 | 118 |
| Wärmeverluste bei teilweise beheiztem Keller | 118 |
| Wärmeverluste bei Teilunterkellerung | 118 |
| 2.8 Wärmedurchgangskoeffizient von Fenstern | 119 |
| 2.8.1 Wärmedurchgangskoeffizient der Verglasung | 119 |
| 2.8.2 Wärmedurchgangskoeffizient des Rahmens | 122 |
| Berechnung gemäß DIN EN ISO 10077-2 | 123 |
| 2.8.3 Wärmedurchgangskoeffizient des Fensters | 125 |
| Ermittlung des Bemessungswertes | 125 |
| Hinweise zur Anwendung von DIN EN ISO 10077-1 | 125 |
| Fenster mit Einscheibenverglasung | 126 |
| Fenster mit Einscheibenverglasung und Teilbereichen mit opaken Füllungen | 128 |
| Kastenfenster | 129 |
| Verbundfenster | 130 |
| 2.9 Wärmedurchgangskoeffizient von Türen | 131 |
| 2.9.1 Vollverglaste Türen | 131 |
| 2.9.2 Türen mit Verglasungen und opaken Füllungen | 131 |
| 2.9.3 Türen ohne Verglasung | 131 |
| 2.9.4 Experimentelle Bestimmung des Wärmedurchgangskoeffizienten kompletter Fenster und Türen | 132 |
| 2.10 Wärmedurchgangskoeffizient von Vorhangfassaden | 132 |
| 2.10.1 Einzelbeurteilungsmethode gemäß DIN EN 13947 | 132 |
| Vorgehensweise mit UTJ | 133 |
| Vorgehensweise mit TJ | 134 |
| Beispiele für die Anwendung der Einzelbeurteilungsmethode | 135 |
| 2.10.2 Komponentenmethode gemäß DIN EN 13947 | 137 |
| 2.11 Wärmedurchgangskoeffizient von Rohrleitungen | 140 |
| 2.12 Temperaturverteilungen in Bauteilen | 141 |
| 2.12.1 Eindimensional, stationär | 141 |
| Rechnerisches Verfahren | 141 |
| Graphisches Verfahren | 141 |
| Beispiele für Temperaturverläufe in verschiedenen Außenwandkonstruktionen | 143 |
| 2.12.2 Eindimensional, instationär | 143 |
| Graphisches Differenzenverfahren nach Binder/Schmidt | 144 |
| 2.12.3 Mehrdimensionale Aufgabenstellungen | 148 |
| 2.13 Wärmebilanzen | 150 |
| 2.13.1 Einführung | 150 |
| 2.13.2 Netzwerk-Verfahren | 150 |
| 2.13.3 Anwendung auf eindimensionale Aufgabenstellungen | 153 |
| 3 Wärmebrücken | 156 |
| 3.1 Einführung | 156 |
| 3.1.1 Definition „Wärmebrückefi | 156 |
| Konstruktiv bedingte Wärmebrücken / stoffbedingte Wärmebrücken | 157 |
| Geometrisch bedingte Wärmebrücken / formbedingte Wärmebrücken | 157 |
| Mischformen | 157 |
| Lüftungs- und umgebungsbedingte „Wärmebrücken“ | 157 |
| 3.1.2 Auswirkungen von Wärmebrücken | 160 |
| 3.2 Rechnerische Untersuchung von Wärmebrücken | 162 |
| 3.2.1 Allgemeines | 162 |
| 3.2.2 Randbedingungen gemäß DIN EN ISO 10211 | 164 |
| Modellgeometrie allgemein | 164 |
| Modellgeometrie bei Erdreichmodellen | 165 |
| Temperaturrandbedingungen | 166 |
| Wärmeübergangswiderstände | 166 |
| 3.2.3 Randbedingungen gemäß DIN 4108, Beiblatt 2 | 167 |
| Modellgeometrie allgemein | 167 |
| Modellgeometrie bei Erdreichmodellen | 167 |
| Temperaturrandbedingungen | 168 |
| Wärmeübergangswiderstände | 169 |
| 3.2.4 Ermittlung des längenbezogenen Wärmedurchgangskoeffizienten | 170 |
| Modelle mit zwei Temperaturrandbedingungen | 170 |
| Modelle mit drei Temperaturrandbedingungen | 170 |
| Allgemeine Anmerkungen zum -Wer | 171 |
| 3.2.5 Ermittlung des punktbezogenen Wärmedurchgangskoeffizienten | 173 |
| 3.2.6 Wärmebrückenkataloge | 175 |
| 3.2.7 Sonderfall Erdreich | 175 |
| Temperatur am unteren Modellrand | 175 |
| Randbedingungen für Horizontalschnitte | 175 |
| Beispielrechnung (Bodenplatte auf Erdreich, 3D-FE-Modell) | 176 |
| Wärmebrücken am Perimeter der Bodenplatte | 180 |
| Wärmebrücken unterhalb der Bodenplatte | 181 |
| 3.2.8 Weitere Definitionslücken und Sonderfälle | 183 |
| Fenster, Türen, Tore, Pfosten-Riegel-Fassaden | 183 |
| Mehrzonenmodelle | 183 |
| Temperatur in unbeheizten Räumen | 184 |
| 3.3 Sanierung von Wärmebrücken durch Beheizung | 184 |
| 3.3.1 Anwendungsfälle | 184 |
| 3.3.2 Passive Beheizung | 184 |
| 3.3.3 Aktive Beheizung | 187 |
| 4 Anforderungen an den winterlichen Wärmeschutz | 188 |
| 4.1 Abgrenzung und Historie | 188 |
| 4.2 Mindestwärmeschutz – DIN 4108-2 | 190 |
| 4.2.1 Bautechnische Maßnahmen für eine energiesparende Bauweise | 190 |
| 4.2.2 Anforderungen an schwere opake Massivbauteile | 191 |
| 4.2.3 Anforderungen an leichte opake Außenbauteile sowie Rahmenund Skelettbauarten | 191 |
| 4.2.4 Anforderungen für Gebäude mit niedrigen Innentemperaturen | 191 |
| 4.2.5 Anforderungen im Bereich von Wärmebrücken | 193 |
| 4.2.6 Anforderungen an Fenster, Fenstertüren und Türen | 194 |
| 4.2.7 Anforderungen an Fassaden aus Pfosten-Riegel-Konstruktionen | 194 |
| 4.2.8 Anforderungen an die Luftdichtheit von Außenbauteilen | 195 |
| 4.3 Energiesparender Wärmeschutz | 195 |
| 5 Anforderungen an den sommerlichen Wärmeschutz | 196 |
| 5.1 Abgrenzung der Zielsetzungen | 196 |
| 5.2 Einflussgrößen | 196 |
| 5.2.1 Allgemeines | 196 |
| 5.2.2 Gesamtenergiedurchlassgrad der Verglasung | 197 |
| 5.2.3 Wirksamkeit einer Sonnenschutzvorrichtung | 198 |
| 5.2.4 Position des Sonnenschutzes | 199 |
| 5.2.5 Art der Verglasung | 201 |
| 5.2.6 Hinterlüftung des Sonnenschutzes | 201 |
| 5.2.7 Nutzerverhalten | 202 |
| 5.2.8 Flächenanteil der transparenten Außenbauteile | 202 |
| 5.2.9 Orientierung der transparenten Außenbauteile | 204 |
| 5.2.10 Neigungswinkel transparenter Außenbauteile | 205 |
| 5.2.11 Art und Intensität der Raumlüftung | 206 |
| 5.2.12 Wärmespeicherfähigkeit der raumumschließenden Bauteile | 207 |
| 5.2.13 Raumgeometrie | 208 |
| 5.2.14 Gebäudestandort | 208 |
| 5.3 Temperaturamplitudenverhältnis und Phasenverschiebung | 209 |
| 5.4 Nachweis nach DIN 4108-2 | 213 |
| 5.4.1 Nachweisprinzip | 213 |
| 5.4.2 Sonneneintragskennwert S | 214 |
| 6 Vereinfachte Berechnung des Heizenergiebedarfs | 219 |
| 6.1 Allgemeines | 219 |
| 6.2 Begriffe | 219 |
| 6.3 Wärmeverluste | 221 |
| 6.3.1 Transmissionswärmeverlust | 221 |
| 6.3.2 Lüftungswärmeverlust | 222 |
| 6.4 Wärmegewinne | 222 |
| 6.4.1 Interne Wärmegewinne | 222 |
| 6.4.2 Solare Wärmegewinne | 223 |
| 6.5 Jahres-Heizwärmebedarf | 224 |
| 6.6 Jahres-Heizenergiebedarf | 225 |
| 7 Bemessung von Gebäudegründungen zur Vermeidung von Frosthebungen | 226 |
| 7.1 Einführung | 226 |
| 7.2 Begriffe | 226 |
| 7.2.1 Gründungstiefe | 226 |
| 7.2.2 Frostindex | 226 |
| Frostindex für einen Winter | 226 |
| Bemessungswert des Frostindexes | 228 |
| 7.2.3 Frosteindringtiefe | 231 |
| 7.3 Bodenplatten auf Erdreich bei beheizten Gebäuden | 231 |
| 7.3.1 Fall 1 – ausschließlich vertikale Randdämmung | 232 |
| 7.3.2 Fall 2 – zusätzlich horizontale Erdreichdämmung in den Ecken | 232 |
| 7.3.3 Fall 3 – zusätzlich horizontale Erdreichdämmung um das Gebäude | 233 |
| 7.4 Numerische Berechnungen | 235 |
| 7.4.1 Allgemeines | 235 |
| 7.4.2 Randbedingungen | 235 |
| Modellbildung | 235 |
| Erdreicheigenschaften | 235 |
| Bemessungsaußentemperatur / Berechnungszeitraum | 236 |
| 7.4.3 Bemessungskriterium | 237 |
| 8 Lüftung und Luftdichtheit | 238 |
| 8.1 Luftbedarf | 238 |
| 8.1.1 Raumluftqualität | 238 |
| „olf“ (vom lateinischen „olfactus“ = Geruchssinn) | 238 |
| „dezipol“ („pol“ vom lateinischen „pollutio“ = Verunreinigung) | 239 |
| Hinweise zur Auslegung raumlufttechnischer Anlagen | 240 |
| 8.1.2 Zielsetzungen einer ausreichenden und kontrollierten Lüftung | 240 |
| Deckung des Sauerstoffbedarfs | 240 |
| Abfuhr von Luftschadstoffen | 240 |
| Senkung des CO2-Gehaltes | 241 |
| Reduzierung der Luftfeuchte | 241 |
| 8.2 Luftdichtheit | 242 |
| 8.2.1 Einführung | 242 |
| 8.2.2 Anforderungen und Planungsempfehlungen gemäß DIN 4108-7 | 243 |
| Anforderungen | 244 |
| Materialien | 244 |
| Planungsempfehlungen | 244 |
| 8.2.3 Überprüfung der Luftdichtheit (Blower-Door Test) | 248 |
| Aufbau | 248 |
| Vorbereitung im Gebäude | 249 |
| Durchführung der Messung | 250 |
| 8.3 Lüftungssysteme | 252 |
| 8.3.1 Freie Lüftung | 252 |
| Antriebsmechanismen | 252 |
| Fugenlüftung | 252 |
| Freie Lüftung über Luftdurchlässe | 253 |
| Schachtlüftung | 253 |
| Fensterlüftung | 254 |
| 8.3.2 Ventilatorgestützte Lüftung | 256 |
| Abluftsystem, zentral, ohne Wärmerückgewinnung | 256 |
| Abluftsystem, zentral, mit Wärmerückgewinnung | 256 |
| Abluftsystem, dezentral | 257 |
| Zuluftsystem | 257 |
| Zu-/Abluftsystem, zentral | 257 |
| Zu-/Abluftsystem, dezentral | 258 |
| 8.4 Luftführung bei ventilatorgestützter Lüftung | 260 |
| 8.4.1 Arten der Luftführung | 260 |
| Allgemeines | 260 |
| Quelllüftung | 260 |
| Mischlüftung | 261 |
| Verdrängungslüftung | 261 |
| 8.4.2 Lüftungstechnische Zonierung von Nutzungseinheiten | 261 |
| Zuluftzone | 261 |
| Überströmzone | 261 |
| Abluftzone | 261 |
| 8.4.3 Vortemperierung der Zuluft über Erdwärmetauscher | 263 |
| 8.5 Wärmetauscher in Lüftungsanlagen | 265 |
| 8.5.1 Verfahren zur Wärmerückgewinnung | 265 |
| Rekuperatives Verfahren | 265 |
| Regeneratives Verfahren | 266 |
| 8.5.2 Kreuzwärmetauscher | 266 |
| 8.5.3 Gegenstrom-Wärmetauscher | 266 |
| 8.5.4 Kreisverbund-Wärmetauscher | 267 |
| 8.5.5 Wärmerohre („heat-pipesfi) | 268 |
| 8.5.6 Rotations-Wärmetauscher | 268 |
| 8.5.7 Kapillar-Ventilatoren | 269 |
| 8.6 Lüftungskonzepte für Wohngebäude | 270 |
| 8.6.1 Allgemeines | 270 |
| 8.6.2 Lüftungsstufen gemäß DIN 1946-6 | 270 |
| 8.6.3 Systeme der Wohnungslüftung gemäß DIN 1946-6 | 271 |
| 8.6.4 Notwendigkeit lüftungstechnischer Maßnahmen | 272 |
| 8.6.5 Anrechenbarer Luftvolumenstrom durch Infiltration | 272 |
| 8.6.6 Notwendige Außenluftvolumenströme | 273 |
| 8.6.7 Darstellung der Anforderungssystematik | 274 |
| 9 Thermische Behaglichkeit | 276 |
| 9.1 Einführung | 276 |
| 9.2 Wertepaar: Raumlufttemperatur vs. Oberflächentemperaturen | 278 |
| 9.2.1 Raumlufttemperatur vs. Oberflächentemperatur insgesamt | 278 |
| 9.2.2 Raumlufttemperatur vs. Fußbodentemperatur | 280 |
| 9.2.3 Raumlufttemperatur vs. Deckentemperatur | 281 |
| 9.2.4 Innenoberflächentemperatur verschiedener Bauteile | 282 |
| 9.2.5 Raumlufttemperaturen bei unterschiedlichen Nutzungen | 282 |
| 9.3 Raumlufttemperatur vs. Luftfeuchte | 283 |
| 9.4 Raumlufttemperatur vs. Luftgeschwindigkeit | 285 |
| 9.5 Analytische Bestimmung der thermischen Behaglichkeit nach DIN EN ISO 7730 | 285 |
| 9.5.1 Anforderungen | 285 |
| 9.5.2 Bestimmung des vorausgesagten mittleren Votums (PMV) | 287 |
| 9.5.3 Bestimmung des vorausgesagten Prozentsatzes an Unzufriedenen (PPD) | 291 |
| 9.5.4 Bestimmung der Beeinträchtigung durch Zugluft (DR) | 291 |
| 10 Literaturverzeichnis | 296 |
| 10.1 Verordnungen und Veröffentlichungen | 296 |
| 10.2 Normen und Richtlinien | 298 |
| Index | 305 |
