Schwachstelle Balkon
Zwei Drittel des Endenergieverbrauchs privater Haushalte entfallen auf das Heizen[1]. Mit einer fachgerechten Sanierung und moderner Gebäudetechnik lässt sich der Heizenergiebedarf um bis zu 80 % senken. Bei vielen Sanierungen jedoch werden nur die flächigen Bauteile betrachtet – dabei zählen Auskragungen wie Balkone zu den massivsten Wärmebrücken am Gebäude.
Laut Angaben der Bundesregierung verbrauchen öffentliche und private Gebäude für Heizung, Warmwasser und Beleuchtung fast 40 % der Gesamtenergie und stehen damit für fast 20 % des gesamten CO2-Ausstoßes[2]. Um Energie zu sparen und die Klimaschutzziele zu erreichen, wurden beispielsweise die energetischen Anforderungen durch die Energieeinsparverordnung (EnEV) stetig verschärft. Dabei nehmen Neubauten in der Verordnung den größten Teil ein; bis 2021 soll bei diesen der Niedrigstenergiestandard gelten.
Die weitaus größere Anzahl, die den bundesweiten Energiebedarf auf Jahrzehnte bestimmen wird, sind jedoch bestehende Gebäude. Um bei diesen das Potenzial einer energetischen Sanierung vollständig zu erschließen, müssen alle Elemente der Gebäudehülle betrachtet werden: flächige Bauteile, Belüftung, Wärmebrücken. Fenster weisen beispielsweise heutzutage zwar eine relativ gute Wärmedämmung und Luftdichtigkeit auf, haben aber im Vergleich zu unsanierten Außenwänden eine höhere Oberflächentemperatur. Der kälteste Punkt verlagert sich dadurch vom Fenster auf andere Bereiche. Werden dagegen mehrere flächige Bauteile wie Wände und Fenster saniert, liegt der kälteste Punkt im Bereich von Durchdringungen wie Balkonen.
Risiken von Wärmebrücken
Sind Auskragungen wie Balkone oder Laubengänge schlecht geplant oder umgesetzt, können sie die Wärmebrücke mit dem größten Einfluss am Gebäude darstellen. Wärmebrücken sind lokale Bauteilbereiche, die Wärme besser und schneller leiten als angrenzende Bereiche und damit einen erhöhten Energieverlust verursachen. Diese Verluste fallen umso stärker ins Gewicht, je besser ein Gebäude gedämmt ist und können bis zu 20 % des Transmissionswärmeverlustes ausmachen.
Bei Stahlbetonbalkonen oder Stahlträgern beispielsweise bewirkt der Kühlrippeneffekt der Auskragung (die sogenannte geometrische Wärmebrücke) und die Durchstoßung der Wärmedämmebene mit Stahlbeton oder Stahl (materialbedingte Wärmebrücke) einen starken Wärmeabfluss. Der Wärmeverlust kann sich dadurch um das Fünffache erhöhen, die Oberflächentemperatur um 5 bis 10° C absenken.
Die Folgen und Risiken von Wärmebrücken sind gebäudeabhängig und daher unterschiedlich. Der hohe Wärmeverlust durch eine Wärmebrücke führt beispielsweise zu einem erhöhten Energieverbrauch und damit letztendlich zu höheren Heizkosten. Durch eine Wärmebrücke besteht außerdem die Gefahr von Tauwasserausfall, das die Bausubstanz beschädigen kann. Darüber hinaus kann es durch eine Wärmebrücke an den kalten Oberflächen zu Kondenswasserniederschlag kommen und sich Schimmel bilden. Der Schimmelpilz kann sich hinter Tapeten oder unter Teppichböden langsam unerkannt ausbreiten und seine im Raum abgegebenen Schimmelpilzsporen können die Bewohner gesundheitlich beeinträchtigen zum Beispiel mit Beschwerden wie Kopfschmerzen, Müdigkeit, Erkrankung der Atemwege. Bei lang andauernden, täglichen Expositionen kann dies auch zu chronischen Erkrankungen führen.
Möglichkeiten der Balkonsanierung
Um einen Balkon in puncto Wärmeschutz zu sanieren, stehen Bauherren mit Einpacken, Vorständern oder mit einem tragendenden Wärmedämmelement wie dem Schöck Isokorb verschiedene Wege zur Verfügung. Im Gegensatz zum Neubau ist der Produkteinsatz und die Art der Ausführung nicht uneingeschränkt möglich; die Lösungen sind stark abhängig von der Bestandssituation; jede Sanierung erfordert daher eine individuelle Lösung.
Beim „Einpacken“ zum Beispiel wird die Balkonplatte oben und unten gedämmt. Dabei darf die Balkonplatte nach oben nicht zu dick werden, da sonst das Niveau der Balkontür überschritten wird. Energetisch betrachtet ist der Balkon mit dieser Methode zwar gedämmt, aber nicht thermisch entkoppelt: Die Wärme fließt also weiter und durch das Beheizen der Balkonplatte entsteht ein erhöhter Wärmeverlust.
Eine andere Methode ist das Vorständern des Balkons. Dabei wird die alte Balkonplatte abgeschnitten und mit vier beziehungsweise zwei Stützen vorgeständert. Beim 4-Stützen-System entsteht ein frei stehender, statisch eigenständiger und energetisch komplett autarker Balkon. Aus Platzgründen ist diese Variante gerade in Städten allerdings häufig nicht umsetzbar.
Die energieeffizienteste Lösung: Balkon thermisch trennen
In solchen Fällen lässt sich die Balkonplatte mit einer speziellen Befestigung wie dem Schöck Isokorb RT Typ Q und zwei Stützen anschließen. Der Schöck Isokorb ist ein tragendes Wärmedämmelement, das den Balkon thermisch von der Fassade entkoppelt. Der Schöck Isokorb RT Typ Q überträgt Querkräfte bei Balkonen auf Stützen, Loggien sowie bei punktuell hohen Querkräften. Er verfügt über ein HTE-Compact Drucklager und einer Dämmkörperdichte von 80 mm. Dadurch steigen die Oberflächentemperatur und das Risiko, dass sich Schimmelpilz bildet, wird reduziert. Energetisch entspricht dieser Balkonanschluss dem eines Neubaus. Auf den Wärmeverlust bezogen bedeutet das eine Minimierung von circa 80 %. Je nach Konstruktion, kann die Oberflächentemperatur dadurch einen Wert von 17 ° C erreichen. Die Folge: Der Heizenergiebedarf sinkt und dadurch auch die Heizkosten.
Die Sanierung eines frei auskragenden Balkons, also ohne sichtbare Stützen, setzt eine ausreichend bewehrte Bestandsdecke voraus. Mit einer speziellen Befestigung wie dem Schöck Isokorb RT Typ SK wird dabei der durchlaufende Stahlbeton durch den thermisch trennenden Anschluss ersetzt – bei frei auskragenden wie auch bei gestützten Balkonkonstruktionen, bei Stahlbeton- und Stahlanschlüssen.
Der Schöck Isokorb RT wurde vom Passivhaus Institut Darmstadt als Energiesparkomponente zertifiziert und stellt damit die optimale Lösung für eine energetische Balkonsanierung dar.
Auskragende Stahlkonstruktionen in der Sanierung
Zur thermischen Trennung von Auskragungen gibt es als weitere Sanierungsmaßnahme die Einarbeitung eines Stahlanschlusses in die Decke. Diese Maßnahme setzt allerdings eine ausreichend bewehrte Bestandsdecke voraus. Dabei werden die Decke geöffnet, ein horizontales IPE-Profil in die Decke gelegt und mit einem hochfesten Vergussbeton ausgegossen. Das unterbindet einen Schlupf der Konstruktion zu Auskragung hin. Ein Wärmedämmelement wie der Schöck Isokorb Typ S wird dabei vor Befestigung der Decke an die Kopfplatte angeschraubt. Der Isokorb Typ S ist konzipiert für den Anschluss von frei auskragenden Stahlträgern an Stahlkonstruktionen. Die SZ Module übertragen dabei die Zugkräfte, die STQ-Module die Quer- und Horizontalkräfte.
Vom Bürogebäude zum Flower Tower
Der Isokorb Typ S der Schöck Bauteile GmbH fand beispielsweise bei der Montage der Balkone am Gustav-Heinemann-Ufer rund um das ehemalige Gebäude des BDI (Bundesverband der Deutschen Industrie) in Köln Anwendung. Das zuvor als Büro genutzte Gebäude wurde von JSWD Architekten aus Köln zu einem neuen Wohn- und Arbeitsquartier umgebaut und saniert.
Baurechtlich handelte es sich bei dem Gebäude um ein Hochhaus. Die nachträglich angebrachten Balkone an die 132 Wohnungen mussten daher eine Feuerwiderstandsdauer von 90 Minuten aufweisen. Bei der Konstruktion entschied sich das mit der Planung beauftragte Büro Kemper Krause Ingenieure daher für eine Kombination aus Stahlträgern, die für den Feuerwiderstand verkleidet wurden, mit Stahlbetonplatte. Aus optischen Gründen schloss der Bauherr eine Innendämmung aus. Die Ingenieure entschieden sich daher für den Einsatz des Schöck Isokorb Typ S.
Nach der kompletten Entkernung des Gebäudes sollten die freigelegten, durchgehenden senkrechten Stahlträger für die Montage der Balkone genutzt werden. Die Balkone selbst bestanden schließlich aus circa 2 m auskragenden Doppel-T-Trägern, die den Balkon stützen und mit einem aufliegenden Betonfertigteil in Sichtbetonqualität versehen sind. An die Endstücke des Doppel-T-Trägers montierten die Verarbeiter der Stahlbaufirma direkt im Werk den Schöck Isokorb und schraubten darauf eine Stirnplatte aus Stahl mit seitlich vertikalen Laschen. Vor Ort hob ein Kran die Stahlkonstruktion auf die jeweilige Etage, wo die Träger mittels der seitlichen Laschen an die bestehenden vertikalen Stahlträger angeschweißt wurden. Aus einem alten, lange leerstehenden Bürogebäude entstand so der Flower Tower, ein exklusives Wohnhochhaus.
Gefragt: individuelle Lösungen
Jede Balkonsanierung ist aufgrund der Bestandssituation des Gebäudes ein Einzelfall. Mit Einpacken, Vorständen oder thermisch Trennen stehen Bauherren dabei verschiedene Maßnahmen zur Verfügung.
Energetisch betrachtet können die Energieverluste durch eine Wärmebrücke je nach Sanierungsart allerdings erheblich divergieren. Die energieeffizienteste Lösung stellt hierbei die thermische Trennung dar. Welche Ausführung hierbei umsetzbar ist, muss im Vorfeld durch entsprechende Pläne oder ggf. einen Statiker untersucht werden. Auch die Schöck Bauteile GmbH unterstützt Bauherren und vermittelt zertifizierte Partner zur Ausführung der Sanierung, um den größtmöglichen, energetischen Nutzen zu erreichen.
Der hohe Wärmeverlust durch eine Wärmebrücke führt zu einem erhöhten Energieverbrauch und damit letztendlich zu höheren Heizkosten.
Aus einem alten, lange leerstehenden Bürogebäude entstand so ein exklusives Wohnhochhaus.
