Wärmebrücken in der Tiefe﻿

03.03.2026 | Veröffentlicht in Ausgabe 02-2026 GEB

Bild: Energiebuendel

1 Ausschnitt der Berechnung der Wärmebrücke des Beispiels in diesem Artikel für eine Bodenplatte auf Erdreich mit Randdämmung nach DIN EN ISO 10211: Darstellung mit isothermer Farbgebung.

Für gekühlte Gebäude wurde im ersten Teil des Artikels gezeigt, wie die Wärmeverluste erdberührter Bauteile zu berechnen sind. Für die detaillierte Ermittlung der sich hierbei ergebenden Wärmebrücken ist in der Konsequenz das dazu passende Verfahren zu wählen. Auch dieses unterscheidet sich deutlich von den vereinfachten Berechnungen nach DIN 4108 Beiblatt 2. Friedemann Stelzer

Im ersten Artikelteil zu diesem Thema in GEB 1-2026 („Richtig rechnen für warme Füße“) sind die Berechnungen nach DIN EN ISO 13370 [2] für Wärmeverluste gegen Erdreich und über unbeheizte Keller erläutert worden. Das führt vor allem bei gekühlten Gebäuden, bei denen eine detaillierte Wärmebrückenberechnung erfolgt, zur Konsequenz, dass auch die Wärmebrücken nicht nach dem vereinfachten Verfahren nach Beiblatt 2 der DIN 4108 [3] erstellt werden dürfen. Außerdem ist auf das Referenzgebäude zu achten (siehe Infokasten 1). Im Fall einer detaillierten Wärmebrückenberechnung gegen Erdreich ist dabei nach DIN EN ISO 10211 [4] in Kombination mit der ISO 13370 vorzugehen.

Der Fehler wäre sonst gewaltig. Vom Prinzip her wird bei einer vereinfachten Berechnung der Wärmeverluste gegen Erdreich nach DIN V 18599-2 [1], Tab. 6, in Kombination mit DIN 4108, Beiblatt 2, ein hoher Wert für die Flächenverluste mit einem häufig sehr niedrigen Wert für die Wärmebrücken kombiniert.

Mit der hier beschriebenen Berechnung sind die Werte in der Fläche niedriger, die Wärmebrückenverluste dagegen höher. In der Jahressumme kommen also in beiden Fällen ähnliche Werte heraus, vor allem wenn der F_x-Wert, der ja tabellarisch und somit sprungweise ausgewählt wird, im konkreten Fall der Kombination aus dem Bodenplattenmaß B und Wärmedurchgangswiderstand R genau passt. Ist der F_x-Wert etwas zu hoch – was meist der Fall ist, denn die vereinfachte Berechnung liegt in der Regel auf der sicheren Seite – dann ist auch der errechnete Wärmeverlust höher.

Korrekte Berechnung zum Erdreich

Dynamisch oder statisch?

Bei der Flächenberechnung nach ISO 13370 für gekühlte Gebäude wurde im ersten Teil aufgezeigt, wie sich die Wärmeverluste über das Jahr bei Berücksichtigung des harmonisch-dynamischen Anteils der Wärmeverluste verschieben. In der Jahressumme bleiben die Werte jedoch gleich hoch wie bei der statischen Berechnung. In ISO 10211 ist auch die Wärmebrückenberechnung mit dynamischem Wetterdatensatz beschrieben. Diese ist jedoch im Regelfall deutlich zu aufwändig und wird eher bei Berechnungen in Forschungsvorhaben genutzt.

Für die regelmäßige Berechnung in Effizienzgebäuden genügt die statische Berechnung der Wärmebrücken, da die Jahressummen gleich sind. Nur diese lässt sich auch mit den gängigen Wärmebrücken-Berechnungsprogrammen abbilden.

Beispiel und Randbedingungen

In GEB 1/26 wurden die Wärmeverluste gegen Erdreich am Beispiel einer ungedämmten Bodenplatte auf Erdreich mit 70 cm senkrechter Randdämmung gezeigt (Abb. 2). Gemäß dem deutschen nationalen Anhang zur ISO 13370 werden dabei

das Erdreich standardmäßig mit einer Wärmeleitfähigkeit von 2 W/(m²K) angesetzt,

fließendes Grundwasser vernachlässigt und

die Wärmeleitfähigkeiten der Materialien feuchte- und temperaturabhängig gewählt.

Für die Berechnung nach ISO 10211 ist wieder das Bodenplattenmaß B zentral. Es muss für die Wärmebrückenberechnung ein Erdreichblock abgebildet werden, dessen Größe exakt dem halben Bodenplattenmaß des Gebäudes entspricht. Es ist also ein Schnitt in der Symmetrieachse (!) vorzunehmen. Das Erdreich muss dazu neben und unter dem halben Gebäude mit ganz genau dem Zweieinhalbfachen des Bodenplattenmaßes modelliert werden. Um die Berechnungsnetze nicht zu groß werden zu lassen, erlaubt die Norm das maximale Bodenplattenmaß auf acht Meter zu begrenzen, was einem Erdreichblock von 24 × 20 m entspricht (Abb. 3).

Berechnungsprinzip

In der ISO 10211 werden für diese Berechnung zwei Verfahren angeboten, die dem Prinzip einer klassischen Wärmebrückenberechnung entsprechen:

Zunächst erfolgt die Berechnung eines Wärmestroms über die konstruierte Wärmebrücke und

davon werden die in der Energiebilanz angesetzten Wärmeverluste der Bauteilflächen abgezogen.

Letzteres ist für die überirdischen Bauteile so weit klar: U-Wert mal Fläche beziehungsweise im Schnitt die Länge (Wirklänge) der konstruierten Außenwand. Eine mögliche dünnere Dämmung im Spritzwasserbereich zählt zur Wärmebrücke und wird in der Energiebilanz nicht separat angesetzt.

Für den Abzug der Bauteile gegen Erdreich (Beispiel Bodenplatte) gibt es nun die beiden Varianten:

Option A: Abzug aus den Berechnungen des U-Wertes
U_fg,sog aus der ISO 13370 und

Option B: Abzug aus einer zweiten Wärmestromberechnung, bei der nur die ungestörte Bodenplatte abgebildet wird; die Schnitte zu Wand und Bodenplatte werden adiabat abgeschnitten (siehe Abb. 4 und Infokasten 2).

Gemäß nationalem Anhang der ISO 10211 soll man Option A nutzen, jedoch ist Option B genauer und weniger fehleranfällig, da die exakte Abbildung der Wärmebrückendetails mit dem Bodenplattenmaß (Abb. 3) sowie einer Randdämmung nicht ganz so wichtig ist, da die zweite Berechnung mit der gleichen Abbildung einen möglichen Fehler kompensiert.

Berechnung für das Beispiel Effizienzhaus-Sanierung

Für das Beispiel aus GEB 1/26 (Abb. 2) mit ungedämmter Bodenplatte auf Erdreich (Bodenplattenmaß B = 8 m, Fläche A = 266,7 m²) und 70 cm hoher Perimeterdämmplatte vor dem Streifenfundament ergeben sich nun für vier Fälle die Ergebnisse nach der Tabelle in Abb. 5. Dabei werden die Wärmeverluste für die ungestörten Hüllflächen gegen Erdreich (H_s), der Wärmebrückenverlustkoeffizient ψ sowie die Summe aus H_s und H_tb dargestellt. H_tb ist dabei das Produkt aus ψ-Wert und Perimeterlänge, hier 66,7 m. Die Fälle sind:

Berechnung nach DIN V 18599-2, Tab. 6, mit Beiblatt 2 der DIN 4108 mit Berechnungsformel:

ψ = L_2D – U_AW • l_AW – U_f,b • l_f,b • F_f,b;

Berechnung im Prinzip wie 1), jedoch mit einem korrigierten F_X-Wert aus der mittleren Temperatur unter der Bodenplatte (siehe Infokasten 2);

Berechnung nach ISO 13370 mit ISO 10211 für Option A mit Berechnungsformel:
ψ = L_2D – U_AW • l_AW – U_fg,sog • B/2;

Option B (siehe Infokasten 2).

Weitere Hinweise

In anderen Fällen von Kellern und Bodenplatten im Erdreich wird das Erdreich mit dem Mittelwert der Erdreichanschüttung abgebildet. Die Höhe zwischen Bodenplatte und Erdreich-
oberkante h_f, die mit der Berechnung nach ISO 13370 im Leitwert gegen Erdreich abgedeckt ist, ist dann die Höhe zwischen Unterkante Bodenplatte und Oberkante Erdreich außen. Also mit gleicher Definition.

Und wieder die Konsequenzen für die Energiebilanz

Bei detaillierter Berechnung der Wärmebrücken ist für den Gesamtwärmestrom ein ähnliches Ergebnis der beiden Berechnungsmethoden zu erwarten. Durch die im vereinfachten Verfahren stufig aufgebaute Tabelle 6 der DIN V 18599-2 ist meistens der errechnete Wärmestrom dadurch etwas höher, also auf der sicheren Seite. In seltenen Fällen ist er sogar geringer als der nach Berechnungsmethode von ISO 13370 mit ISO 10211.

Gleichwohl gibt es durch die harmonischen Verschiebungen die Pflicht, bei gekühlten Gebäuden oder Zonen die Wärmeverluste nach der letztgenannten Methode zu berechnen (siehe GEB 1-2026, Teil 1. Dies wird auch vom Passivhaus-Institut
[5][6] so empfohlen.

Wer pauschale Wärmebrückenzuschläge nutzt, kommt gerade im vereinfachten Verfahren auf deutlich höhere Wärmeverluste als mit detaillierter Wärmebrückenberechnung. Für Verbrauchsabgleiche entstehen dadurch spürbare Differenzen.

Literatur und Quellen:

[1] [2] siehe ersten Teil des Artikels in GEB 01-2026

[3] DIN 4108 Wärmeschutz und Energieeinsparung in Gebäuden; Beiblatt 2:

Wärmebrücken – Planungs- und Aufführungsbeispiele, Beuth-Verlag, Berlin, Juni 2019

[4] DIN EN ISO 10211: Wärmebrücken im Hochbau – Wärmeströme und Oberflächentemperaturen – Detaillierte Berechnungen, Beuth-Verlag, Berlin, März 2018

[5] Passipedia, Artikel „Besonderheiten und Eigenschaften erdberührter Bauteile“, https://t1p.de/GEB260225

[6] Passipedia, Artikel „Empfohlene Vorgehensweise für die Ermittlung von Wärmebrücken erdberührter Bauteile“, https://t1p.de/GEB260226

Dipl.-Ing. Friedemann Stelzer

ist Sachverständiger für Energieeffizienz von Gebäuden und Qualitätssicherung, hat sich auch auf die Planung von Passivgebäuden und Effizienzgebäude-40-Sanierungen spezialisiert und ist als Referent für Fortbildungen tätig. Das Büro Energiebuendel (www.energiebuendel.com) residiert in einem ökologisch sanierten EnerPHit-Gründerzeitgebäude in Reutlingen.

Bild: www.energiebuendel.com

2 Beispiel der EH40-Sanierung mit 70 cm Randdämmungen im Erdreich und ungedämmter Bodenplatte. Es wird nur der Ausschnitt rund um den Sockel gezeigt, der Erdreichblock ist abgeschnitten.

3 Exakt einzuhaltende Maße des Erdreichs für die Modellierung der Wärmebrücke. Der Schnitt liegt in der Symmetrieachse des unteren Abschlusses des Gebäudes.

4 Zweite Wärmebrückenberechnung für Option B nach ISO 10211 (siehe Infokasten 2). Diese Berechnung entspricht Abb. 2 mit adiabat abgeschnittener Wand, um den Wärmestrom über die ungestörte Bodenplatte einschließlich Randdämmung nach außen zu ermitteln. Der Schnitt erfolgt auf OK Erdreich und Innenkante der Außenwand. Das Ergebnis ist L2D,a. — 4 Zweite Wärmebrückenberechnung für Option B nach ISO 10211 (siehe Infokasten 2). Diese Berechnung entspricht Abb. 2 mit adiabat abgeschnittener Wand, um den Wärmestrom über die ungestörte Bodenplatte einschließlich Randdämmung nach außen zu ermitteln. Der Schnitt erfolgt auf OK Erdreich und Innenkante der Außenwand. Das Ergebnis ist L_2D,a.

5 Ergebnistabelle der unterschiedlichen (statischen) Berechnungen für den Wärmestrom über die Bodenplatte (B = 8 m) mit Wärmebrücken. Hs ist der Leitwert über den Boden für die Bodenplatte (266,7 m²), ψ der Wärmebrückenverlustkoeffizient, was multipliziert mit der Perimeterlänge von 66,7 m den Htb-Wert ergibt. Und schließlich die Summe der beiden Leitwerte H.

6 Um den adiabaten Schnitt für die zweite Berechnung L2D,a vorzubereiten, ist eine Interpretation der Abbildung aus der Norm ISO 10211 notwendig. Beispielsweise wie hier, wenn das Streifenfundament breiter als die darauf aufliegende Wand ist. Der Schnitt soll auf der Innenkante der Wand erfolgen, aber die ungestörte Bodenplatte abbilden. Es muss also die Wärmedämmung durchgezogen werden. Da Erdreich und Streifenfundament fast die gleiche Wärmeleitfähigkeit haben, ergibt dies eine plausible Vergleichsberechnung zum Abzug der ungestörten Bodenplatte. Die grünen Linien sind die adiabaten Schnitte, das gelbe Rechteck die Verlängerung der Wärmedämmung.

Kurz und knackig

Der Beitrag erläutert die korrekte Wärmebrückenberechnung gegen Erdreich nach DIN EN ISO 13370 und ISO 10211. Bei detaillierter Berechnung – insbesondere für gekühlte Gebäude – darf nicht das vereinfachte Verfahren nach DIN V 18599-2 und DIN 4108 Beiblatt 2 genutzt werden. Während vereinfachte Verfahren hohe Flächenverluste mit niedrigen Wärmebrückenwerten kombinieren, ergeben detaillierte Berechnungen niedrigere Flächen-, aber höhere Wärmebrückenverluste. In der Jahressumme sind die Ergebnisse meist ähnlich, das vereinfachte Verfahren liegt jedoch oft höher.

Dieser zweite Teil des Artikels zeigt normgerechte Berechnungswege auf und gibt Hinweise, wie sich fehlerhafte Energiebilanzen vermeiden lassen. Das hilft, realistische Wärmeverluste und Bedarfswerte zu ermitteln.

Infokasten 1: Referenzgebäude

Wenn für das Plangebäude die Wärmeverluste gegen Erdreich mit dem genauen Verfahren nach DIN EN ISO 13370 berechnet werden, sollte dies für das Referenzgebäude ebenfalls so gemacht werden. Dies ist zwar nicht eindeutig geregelt, aber ansonsten werden Äpfel mit Birnen verglichen. In der Literatur finden sich dazu unterschiedliche Aussagen.

Um das Referenzgebäude ebenfalls nach ISO 13370 abzubilden, muss der dafür vorgegebene U-Wert für die Bodenplatte oder Kellerboden in einen R-Wert umgerechnet werden, der dann als Eingangswert für die Berechnung nach ISO 13370 dient. Für Bodenplatten gegen Erdreich in beheizten Zonen ist dieser R-Wert des Referenzgebäudes R_f,sog = 2,687 m²K/W. Für Kellerdecken zum unbeheizten Keller kann der Referenz-U-Wert direkt genutzt werden: U_ref = U_f,sus = 0,35 W/(m²K).

So ist es sinnvoll und auch nach Aussagen des Fraunhofer-IBP im IBP-Rechenkernel programmiert, den viele Programme als Rechenkern nutzen.

Infokasten 2: Option B

Die Berechnung nach ISO 10211 Option B ist genauer als die nach Option A. Deswegen wird sie hier im Detail vorgestellt:

Bei der ψ-Wert-Berechnung wird statt dem Abzug der Bodenplatte aus der Energiebilanz per U_fg,sog • B/2 im Beispiel dazu eine zweite Wärmestromberechnung mit Ergebnis L_2D,a im Wärmebrückenprogramm gemacht. Statt der Wärmebrücke im realen Zustand wird dafür die Wand adiabat „ausgeschnitten“ (Abb. 4). Diese Berechnung des Wertes L_2D,a

entspricht dem Wärmestrom über die ungestörte Bodenplatte und

dient damit neben dem Wärmeverlust der Außenwand (U_AW • l_AW) als Abzug für die erste Wärmestromberechnung mit Ergebnis L_2D gemäß Abb. 1:

ψ = L_2D – U_AW • l_AW – L_2D,a

Die Beispielgrafik in ISO 10211 ist hierzu nicht ganz logisch, sie muss interpretiert werden. Vor allem auch hinsichtlich der Randdämmung, die in die ISO 13370-Berechnung eingeflossen ist. Die Modellierung der zweiten Wärmestromberechnung muss das Prinzip einhalten, aber an die realen Gegebenheiten angeglichen werden, siehe Abb. 5.

Fehler der Option A

Für die Berechnung des U_fg,sog wurde in diesem Beispiel nur die Wanddicke für den Teil der Außenwand betrachtet, der tatsächlich ans Erdreich grenzt. Die Wanddicke ist für die Berechnung des U_fg,sog wichtig, da in ISO 13370 die Wanddicke einfach zur äquivalenten Bodenplattendicke d_f addiert wird (siehe Teil 1). In diesem Beispiel ist aber die Wand, welche den Außenmaßbezug herstellt, wesentlich dicker: die Sockeldämmung steht unter dem WDVS 25 cm zurück. Diese Differenz im Bodenplattenmaß B von einem halben Meter führt daher in diesem Fall zu einem relevanten Fehler und einer deutlichen Unterschätzung des Wärmestroms bei einer Berechnung nach ISO 10211 Option A im Gegensatz zur Berechnung nach Option B.

Eine weitere Fehlerquelle tritt auf, wenn eine horizontale Randdämmung verbaut ist. Diese erscheint in der Wärmebrückenberechnung oft als vollflächige Bodenplattendämmung, wenn eine solche bei Hallen mit Bodenplattenmaß B > 8 m eingebaut wird und die maximale Modellierung der Wärmebrücke tatsächlich auf ein B = 4 m begrenzt wird. Auch hier wird der Fehler durch die zweite Berechnung ausgeglichen und dieser liegt nach Option A nicht auf der sicheren Seite!

Vergleich zu Beiblatt 2

Mit der Wärmebrücken-Software „Therm“ kann man eine mittlere Temperatur über eine Strecke messen. Dies ist für diese Untersuchung nützlich: Wenn man die mittlere Temperatur der eigentlichen Wärmebrückenberechnung (siehe Abb. 1) unter der Bodenplatte misst, entspricht das faktisch dem tatsächlichen F_X-Wert. Dieser beträgt für das gezeigte Beispiel 0,15. Damit ist klar, dass die vereinfachte Berechnung in diesem Fall mit F_X = 0,2 auf der sicheren Seite liegt. Und man sieht, dass das Ergebnis aus dem korrigierten F_X-Wert (Abb. 5) mit Option B besser übereinstimmt als mit Option A. Die tatsächliche Größenordnung des statischen Leitwerts dieser Bodenplatte in Summe einschließlich Wärmebrücken liegt demnach bei H_s = 110 W/K.

Aufgrund dieser Betrachtungen empfiehlt der Autor die Berechnung nach Option B.

Infokasten: Seminare zum Thema

Der Autor bietet softwareunabhängige Fortgeschrittenen-Workshops zur Wärmebrückenberechnung an. Dabei werden auch Wärmebrücken gegen Erdreich bearbeitet:

in Norddeutschland: 1,5 Tage am 11.–12.6.2026 am e.u.[z.] in Springe-
Eldagsen (bei Hannover)

in Süddeutschland: 1 Tag am 17.10.2026 an der Akademie der Hochschule Biberach, hybrid auch als Online-Schulung

Weitere Infos und Anmeldung:

e-u-[z] in Springe-Eldagsen, https://t1p.de/GEB260227

Akademie der Hochschule Biberach, https://t1p.de/GEB260228

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