Architekten Gruppe©
Planerische Vorleistungen

Notwendige Kennwerte und Materialfunktionen

Innendämmungen sollten nicht ohne eine sachkundige Vorplanung eingebaut werden, da das hygrothermische Verhalten der Bestandskonstruktion durch eine Innendämmung tiefgreifend verändert wird. Seriöse Hersteller von Innendämmsystemen stellen die für die Vorplanung bzw. Simulation notwendigen Kennwerte und Materialfunktionen zur Verfügung.

Zielorientierte Bauzustandsanalyse

Bauzustandsanalyse

Erster Schritt einer Innendämmmaßnahme sollte immer eine Bauzustandsanalyse sein.

Diese beinhaltet als ersten Schritt die Analyse und Beurteilung erkennbarer Schäden sowie die Bestimmung „üblicher“ Kennwerte bezüglich

  • Aufbau und Dimensionierung der Wandkonstruktionen,
  • Feuche- und Salzbelastung sowie deren
  • Ursachen, wie aufsteigende Feuchte oder nicht schlagregensichere Fassaden.

Hinzu kommen wärmetechnische Zustandsgrößen des Gebäudes

  • R-Wert der bestehenden Wandkonstruktion bzw. –konstruktionen und
  • Wärmebrücken

Besonderes Augenmerk sollte auf die vorhandenen Baustoffe, insbesondere an der Innenseite der Außenwände, hinsichtlich ihrer Beständigkeit gegenüber Feuchtigkeit sowie auf den allgemeinen konstruktiven Zustandes der Außenbauteile gelegt werden.

Brandschutz

Bautechnische Anforderungen an Gebäude steigen mit zunehmender Größe und Höhe. Entsprechend werden daher so genannte Gebäudeklassen gebildet, die sich in der Regel nach der Höhe des Fußbodens des obersten Geschosses bestimmen. Genauere Definitionen finden sich in den Landesbauordnungen, die in den Bundesländern jedoch leicht unterschiedlich sind.

Baurechtliche Anforderungen und bauaufsichtlich relevante Eigenschaften bezüglich des Brandschutzes sind daher den Bauordnungen und den Listen der Technischen Baubestimmungen der einzelnen Bundesländer sowie den Bauregellisten zu entnehmen.

Feuchteschutz

Auf Grund einer Innendämmung gelangen nur noch geringe Mengen an Wärmeenergie in die Wandkonstruktion. Es steht somit kaum noch Verdunstungsenergie zur Verfügung. In der Folge kann über Schlagregen oder auch Kondensat eingetragene Feuchtigkeit insbesondere während des Winterhalbjahrs nur bedingt nach außen abtrocknen. Die Fassaden bleiben länger feucht, sättigen stärker auf und kühlen massiver ab. Damit steigt das Gefährdungspotenzial für Frost im Mauerwerk und daraus resultierender Schäden erheblich. Vor diesem Hintergrund bestehen mehrere Anforderungen hinsichtlich des Feuchteeintrags in ein innengedämmtes Mauerwerks, die schon bei der Erstellung des energetischen Sanierungskonzepts berücksichtigt werden sollten.

In Abs. 4.2.1 der DIN 4108-3 sind Anforderungen genannt, bei denen die Tauwasserbildung im Inneren von Bauteilen als unkritisch gilt. Die Einhaltung dieser Bedingungen ist vor der Ausführung einer Innendämmung im Sinne einer Mindestanforderung rechnerisch nachzuweisen.

  • Als Grundvoraussetzung gilt, dass die während der Tauperiode anfallende Tauwassermenge mW,T nicht größer sein darf als die Verdunstungsmenge mW,V, mWT < mW,V, da andernfalls der Gesamtfeuchtegehalt der Konstruktion über die Jahre hinweg kumulieren würde.
  • Bei Dach- und Wandkonstruktionen muss gelten, dass die Tauwassermenge je m² Wandfläche immer unter 1,0 kg bleibt, mWT < 1,0 kg/m², an Berührungsflächen von kapillar nicht wasseraufnahmefähigen Schichten, z. B. von Faserdämmstoffen, Luftschichten, Dampfsperren oder Betonschichten oder Stoffe mit einem Wasseraufnahmewert von < 0,5 kg (m²h^0,5), muss sie unter 0,5 kg je m², mWT < 0,5 kg/m², bleiben.
  • Baustoffe, die mit dem Tauwasser in Kontakt kommen, dürfen nicht beschädigt werden. (z. B. durch Korrosion)
  • Unzulässig sind massebezogene Erhöhungen des Feuchtegehaltes bei Holz um mehr als 5 %, bei Holzwerkstoffen um mehr als 3 %.

Lediglich bei dampfsperrenden bzw. -bremsenden Systemen, die bei Außenwandkonstruktionen eingesetzt werden, bei denen anderweitige Feuchteeinträge ausgeschlossen sind, darf für den Nachweis der genannten Bedingungen das „klassische“ Glaser-Verfahren eingesetzt werden, da hier ausschließlich Wärmeleitung und Dampfdiffusion unter stationären Randbedingungen berücksichtigt werden. Ansonsten ist es für den Feuchteschutznachweis von Innendämmsystemen notwendig entsprechende Computerprogramme zur hygrothermische Simulation zu verwenden. Hilfestellung geben hier DIN EN 15026, das WTA-Merkblatt 6-1 und 6-5.

Hydrophobierung ©

Bei innengedämmten Bauwerken ist eine mögliche Schlagregenbeanspruchung aus den oben genannten Gründen sorgfältig in die planerischen Betrachtungen einzubeziehen. Für den Nachweis sind ausschließlich hygrothermische Simulationen zu verwenden (Hinweise finden sich in DIN EN 15026 und WTA-Merkblatt 6-1). Unter Umständen ist das Herstellen der Schlagregensicherheit als Bestandteil der Herstellung eines Innendämmsystems zu sehen. Häufig haben diese Gebäude aufwändig gestaltete, stark gegliederte und/oder steinsichtige Fassaden. Damit scheidet der Einsatz wasserabweisender Putze und Anstriche häufig ganz oder zumindest teilweise aus. Bei den dann anknüpfenden Überlegungen sollten zuerst die Möglichkeiten des konstruktiven Feuchteschutzes geprüft werden. Wenn möglich und hinsichtlich Aufwand und Optik vertretbar, sollten Problembereiche wie z.B. Gesimse, Mauerkronen, Wasserschläge etc. abgedeckt werden. Anschließend sind die Möglichkeiten einer hydrophobierenden Imprägnierung zu prüfen. In vielen Fällen wird es notwendig sein, die Wasseraufnahme der Fassadenbaustoffe vor Ort mit Hilfe Karstenscher Prüfröhrchen oder an Materialproben im Labor zu ermitteln. Sie ist neben der Materialart und –Dichte eine wichtiger Kennwert, um aus den umfangreichen Datenbanken der kommerziell verfügbaren Simulationsprogramme entsprechende Materialien auszuwählen. Diese Vorgehensweise muss in den meisten Fällen ausreichen, da die für die Simulation erforderlichen thermischen und hygrischen Materialfunktionen nur in seltenen Fällen für konkret am Bauwerk vorliegende Materialien bestimmt werden können. Hinweise hierzu sind den WTA-Merkblättern 6-1 und 6-2 zu entnehmen.

Für Simulationsrechnungen ist die Schlagregenbelastung der Fassade zu berücksichtigen. Die einschlägigen Programme bieten Klimadatensätze, die entsprechend der Lage und Exposition des Bauwerks ausgewählt werden sollten. Hinweise hierzu finden sich in der DIN 4108-3.

Sollte die Schlagregendichtigkeit nicht sicher gewährleistet werden können, sind kapillaraktive Innendämmsysteme aufgrund des höheren Trocknungspotentials, sowie moderate Dämmstärken zu präferieren.

Der Schlagregenschutz eines Fassadenmauerwerks ist nicht nur Schutz für eine innenliegende Dämmung bzw. Schutz vor Folgeschäden sondern auch separat angewandt bereits eine wirksame Maßnahme zur Energieeinsparung.

Diagramm Feuchtegehalt ©

Nachfolgende Abbildung vom Frauenhofer Institut für Bauphysik zeigt die abnehmende Feuchtebelastung / sukzessive Abtrocknung einer Ziegelwand nach Hydrophobierung über einen Zeitraum von 5 Jahren. Rot gekennzeichnet ist der Wassergehalt von ca. 16 % zum Zeitpunkt der Hydrophobierung.

In dieser Abbildung vom Frauenhofer Instiut für Bauphysik wird der kausale Zusammenhang zwischen dem Feuchtegehalt von Baustoffen und der davon abhängigen Wärmeleitfähigkeit dargestellt. Betrachten wir am Beispiel Ziegel die mit seiner Hydrophobierung einhergehende Veränderung der Wärmeleitfähigkeit durch die in Abbildung 1 dargestellten Zeitaum von 5 Jahren, so können wir mit der durch Hydrophobieurng einhergehenden sukzessiven Austrocken des Ziegels eine Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit von 0,77 W/(mK) auf 0,46 W/(mK) feststellen.

Diagramm Feuchtegehalt ©
Thermobild Wohnhaus ©

Wärmeschutz

Hygienischer Mindestwärmeschutz

Im genannten Teil der DIN 4108-2 werden Mindestanforderung (siehe Abs. 3.1.2) an den Wärmeschutz von Gebäudeaußenwänden beschrieben, deren Einhaltung bei „normaler Nutzung“ des Gebäudes mit hoher Wahrscheinlichkeit dafür sorgt, dass keine bauphysikalisch bedingten Feuchteschäden und Gesundheitsgefährdungen durch Schimmelpilzwachstum auftreten.

Wärmeschutznachweis gem. EnEV

Bei Veränderungen an Bestandsbauten sind je nach Umfang der Maßnahmen, sind zwei unterschiedliche Nachweisverfahren möglich.

  • Entweder sind gemäß dem Bauteilverfahren die aktuell geforderten Wärmedurchgangskoeffizienten (U-Werte) einzuhalten, oder
  • Gemäß dem Bilanzverfahren die Höchstwerte des Jahres-Primärenergiebedarfs des Gesamtgebäudes nachzuweisen.

Die Größe der entsprechenden Anforderungen ist der aktuell gültigen Fassung der Energieeisparverordnung zu entnehmen.

Materialfunktionen und -kennwerte

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