Detaillösungen für Innendämmungen mit hohem Wärmeschutzniveau

Das rechte Mass an der richtigen Stelle

Unter welchen Bedingungen sind Innendämmungen zuverlässig funktionsfähig? Um diese Frage zu beantworten, wurden u. a. ein Gutshaus, das bereits in den 80er Jahren von innen gedämmt wurde, und ein Stahlbetonbau aus den 70er Jahren untersucht. Ergebnis: Wichtig ist eine sorgfältige Abwägung hinsichtlich Materialwahl und Aufbau sowie eine kluge Kombination der Maßnahmen und eine sach- und fachgerechte Detailausführung.

Text: Silke Sous

Durch das Aufbringen einer Dämmung auf der Innenseite von Außenwänden ändern sich die Temperatur- und Feuchtebedingungen im Regelquerschnitt. An der Grenzschicht zwischen der Rückseite der Innendämmung und der Innenoberfläche der zu dämmenden Außenwand sinkt im Winterhalbjahr die Temperatur ab und die relative Luftfeuchte steigt an. Tauwasserausfall in bauteilschädigenden Mengen und Schimmelpilzbildung müssen in dieser Zone verhindert werden.
Bei ausschließlicher Betrachtung der Wasserdampfdiffusion – wie dies das Nachweisverfahren in DIN 4108 [1] beschreibt – liegt es nahe, die innenseitigen Schichten möglichst dampfdicht zu gestalten, um Wasserdampf erst gar nicht in die Wand eindringen zu lassen. Dabei wird übersehen, dass dann auch keine Austrocknung mehr nach innen stattfinden kann. Diese ist aber bei schlagregenbeaufschlagten Fassaden u. U. von großer Bedeutung.
Vor der Auswahl und Dimensionierung des Dämmsystems und ggf. weiterer dampfsperrender Schichten ist daher nicht nur zu klären, welches Innenklima vorliegt. Es ist vielmehr auch zu untersuchen, welcher Schlagregenbeanspruchung die Wand ausgesetzt ist und ob der Schlagregenschutz mit einer vorübergehenden Speicherung von Wasser im Querschnitt verbunden ist.
Bei beidseitig verputztem Ziegelmauerwerk gewährleistet die äußere Putzschicht einen ausreichenden Schlagregenschutz. In einschaliges Ziegel- und Bruchsteinsichtmauerwerk kann Schlagregen eindringen, der bei trockenen Wetterbedingungen nach außen und möglichst auch nach innen austrocknen können muss. Insbesondere, wenn solche Konstruktionen nur eine geringe Wanddicke haben (< 37,5 cm) und wenn eine hohe Schlagregenbeanspruchung vorliegt, muss das vorhandene Feuchtigkeitsspeicherungs- und Austrocknungspotenzial der Außenwand ermittelt werden.
Drei Stufen der Diffusionsdichte
Grundsätzlich ist bei Innendämmungen zwischen diffusionsdichten, diffusionshemmenden und diffusionsoffenen Systemen zu unterscheiden. Während bei einschaligem Sichtmauerwerk sämtliche Einflussgrößen genauer erfasst und bei der Dimensionierung und Auswahl des verwendeten Systems berücksichtigt werden müssen, ist bei Ziegelwandkonstruktionen mit Außenputz selbst bei diffusionsoffenen Dämmstoffen wie Mineralwolle keine innenseitige dampfsperrende Schicht erforderlich, wenn die Grenzschicht zur bestehenden Wand kapillar speicherfähig ausgebildet ist. Die inneren dampfdichten Schichten sind bei solchen Konstruktionen eher zur Erzielung einer ausreichenden Luftdichtheit von Bedeutung, da auf jeden Fall ein Hinterströmen der Dämmung mit Innenraumluft vermieden werden muss. Die Funktionssicherheit von innenliegenden, nicht vollflächig auf dem Untergrund verlegten Dämmsystemen mit innerer Luftdichtheitsschicht wird durch die Anordnung einer Installationsebene unter der inneren Bekleidung erhöht, weil das Beschädigungsrisiko – z. B. durch nachträgliche Installation von Steckdosen – deutlich minimiert wird.
Dämmschichtdicke
Die maximal mögliche Dämmschichtdicke ist u. a. abhängig von den o. g. Randbedingungen. Selbstverständlich muss der Mindestwärmeschutz nach DIN 4108 [1] eingehalten werden. Ziel muss sein, die Anforderungen der EnEV zu erfüllen. Die Wirksamkeit von Innendämmungen wird durch die unvermeidlichen Unterbrechungen der Dämmebene – Fenster, Türen, Innenwände und -decken (s. u.) – herabgesetzt. Je höher der Dämmwert des Systems ist, umso größer wird der Einfluss der längenbezogenen Wärmebrückenverluste entlang der Unterbrechungen (C-Werte) [2]. Daher liegt die wirtschaftliche Obergrenze etwa bei 10 cm Dämmschichtdicke ( λ = 0,035 W/mK) [3]. Im Bereich von Wärmebrücken können Dämmschichtdicken bis 15 cm sinnvoll sein, andererseits ist der Einbau von weniger als 4-5 cm Dämmschichtdicke durch den Einbauaufwand nicht zweckmäßig.
Hinsichtlich Schallschutz, z. B. in Mehrfamilienhäusern, ist übrigens darauf zu achten, dass das Luftschalldämmmaß nicht durch eine zu hohe dynamische Steifigkeit des verwendeten Dämmmaterials verschlechtert wird. Zwischen fremden Nutzungseinheiten sind außerdem die Anforderungen an den Brandschutz zu erfüllen.
Fenster
Im Bereich von Fenstern und einbindenden Bauteilen (Innenwände/Decken) wird die Dämmebene unterbrochen. Diese Wärmebrücken müssen detailliert analysiert und planerisch berücksichtigt werden.
Bei denkmalgeschützter Bausubstanz darf in der Regel die Lage der Fenster nicht verändert werden, sodass in den Fensterlaibungen meist nicht der Raum für eine normal dicke Dämmschicht zur Verfügung steht. Die Dicke ist dennoch mindestens so zu wählen, dass Schäden durch Temperaturabsenkungen im Laibungsbereich vermieden werden. Bei wenig Platz ›
› sollten Dämmstoffe mit einer geringeren Wärmeleitfähigkeit verwendet werden. Zusätzlich muss ggf. der Laibungsputz entfernt werden, wobei der Schlagregenschutz und die Luftdichtheit nicht eingeschränkt werden dürfen. Ausreichend hohe Oberflächentemperaturen werden bei Ziegelwänden bereits mit 2 cm Dämmstoff der Wärmeleitfähigkeit 0,030 W/mK erreicht. Bauphysikalisch günstig ist ein Hinterfahren des Blendrahmens mit der Dämmung.
Eine Dämmung der Fensterlaibung kann ggf. auch dann dünner ausgeführt werden, wenn zusätzlich zum vorhandenen Fenster ein weiteres in die innere Dämmebene eingebaut wird. Es ist zur Vermeidung von Feuchtigkeitsschäden jedoch darauf zu achten, dass die Fugen der äußeren Fensterebene luftdurchlässiger als die Fugen der inneren sind.
Werden im Rahmen der energetischen Modernisierung neue Fenster eingebaut, kann bei nicht denkmalgeschützten Gebäuden durch Veränderung der Lage des Fensters der Verlauf der Isothermen (Linien gleicher Temperatur) günstig beeinflusst werden. Je geringer die innere, zu dämmende Laibungstiefe ist, umso geringer sind auch die Wärmeverluste im Bereich dieser Wärmebrücke. Beim Einbau eines Dämmsystems mit raumseitiger Dampfsperre sollte diese auch die Funktion der Luftdichtheitsschicht übernehmen. Sie muss daher an die Fensterkonstruktion hinreichend dampfdicht angeschlossen werden, indem z. B. Klebebänder oder spezielle Anschlussprofile verwendet werden. Die außen liegende Fuge muss schlagregendicht ausgeführt werden.
Beispiel 1: Alles richtig gemacht
Die Gebrauchstauglichkeit von Innendämmungen wurde u. a. bei einem vor etwa 25 Jahren modernisierten Gebäude überprüft [4], das bereits zum damaligen Zeitpunkt die Anforderungen der EnEV 2009 [5] erfüllte. Hier wurden alle Detailpunkte mit hoher Zuverlässigkeit ausgeführt: Als Schutz gegen aufsteigende Feuchte wurde eine nachträgliche Querschnittsabdichtung abschnittsweise eingebaut. Die Außenwände wurden zur Verbesserung des Schlagregenschutzes weiß geschlämmt. Das Innendämmsystem besteht aus einer 12 cm dicken Mineralwolle-Dämmschicht ( λ = 0,040 W/mK) mit Dampfsperre und innerer Vormauerschale. Die Fensterlaibungen und die Flanken der einbindenden Bauteile wurden mit in die Dämmmaßnahme einbezogen. Bei der in jüngster Zeit erfolgten Gebäudebegehung wurden keinerlei Feuchtigkeits- oder Schimmelpilzerscheinungen festgestellt.
Einbindende Wände
Um Schimmelpilzprobleme zu vermeiden und Wärmeverluste zu reduzieren, muss untersucht werden, ob das einbindende Bauteil an der Einbindestelle – zumindest in Teilbereichen – wärmegedämmt werden muss. Wie stark die Temperatur hier absinkt, ist abhängig von der Wärmeleitfähigkeit der Baustoffe. Die Temperaturabsenkungen entlang der Einbindestelle sind vernachlässigbar gering, wenn bei zweischaligen Außenwänden der Schalenzwischenraum nachträglich gedämmt wird.
Die Materialien aussteifender/tragender Innenwände weisen in der Regel eine größere Rohdichte und somit eine höhere Wärmeleitfähigkeit als die nichttragender Innenwände auf. Hier ist zu überprüfen, ob eine zusätzliche Dämmung erforderlich ist. Einige ausgeführte Beispiele zeigen, dass auf Begleitdämmungen verzichtet werden kann, soweit es lediglich um Schadensvermeidung und nicht z. B. um mehr Behaglichkeit geht.
Beispiel 2: Stahlbetondecken und -wände
Bei einbindenden Stahlbetonbauteilen sind in der Regel weiterreichende Maßnahmen notwendig. Die Deckenunterseite muss in die Dämmung einbezogen oder Dämmkeile an Decken-/Wandanschlüssen eingebaut werden. Bei geringer Unterschreitung der Grenztemperaturen können Wärme querleitende Abdeckungen (Metallfolien) eingesetzt oder in Ausnahmefällen eine Begleitheizung der Einbindestelle vorgenommen werden. Der Energieaufwand für solche Beheizungen ist i. d. R. nicht hoch, da die Temperatur lediglich so weit angehoben werden muss, dass das Schimmelpilzkriterium erfüllt ist.
Dass auch eine sorgfältige Abwägung notwendig ist, zeigt das zweite Beispiel. Bei einem Sichtbetongebäude wurden im Zuge der energetischen Modernisierung die Aluminiumfenster ausgetauscht und die Innenseite der Außenwände mit einer Mehrschichtleichtbauplatte bekleidet. Nach der Modernisierung zeichneten sich die Dämmplattenstöße auf der inneren Wandoberfläche als dunkle Verfärbungen ab. Entlang der Fensteranschlüsse traten Feuchtigkeits- und Schimmelprobleme auf, daher wurde eine weitere, dickere Innendämmung eingebaut, die Fuge zwischen Blendrahmen und Sichtbetonaußenwand wurde mit Dämmstoff ausgestopft. Die Decken-Wand-Anschlüsse sollten aufgrund der hohen Wärmeleitfähigkeit der Wand- und Deckenbildner mit Dämmkeilen versehen werden. Aus optischen Gründen wurde hierauf jedoch verzichtet und stattdessen eine Dekorleiste aus Polystyrol eingebaut. Diese reichte zur Wärmequerleitung nicht aus, sodass am Übergang der Leiste zur Unterseite der Stahlbetondecke erneut Schimmel entstand.
Zu guter Letzt: Holzbalkendecken
Bestehen Geschossdecken aus Holzbalken, die in der Außenwand aufliegen, so ist eine sorgfältige Überprüfung der Auflager vor dem Einbau der Innendämmung erforderlich. Bei Gebäuden mit schlagregenschützendem Außenputz treten keine Probleme auf, wenn die inneren Anschlüsse sachgerecht ausgebildet werden. Bei Sichtmauerwerk können die Balkenköpfe durch den reduzierten Wandquerschnitt in einer stark feuchtebelasteten Mauerwerkszone liegen. Eine innenliegende Dämmschicht verschlechtert das Austrocknungsverhalten, daher ist von einer erhöhten Luftfeuchte im Bereich des Hohlraums rund um den Balkenkopf auszugehen. Wird ein Dämmsystem mit diffusionsdichtem Aufbau realisiert, muss durch Sicherstellung eines intakten Schlagregenschutzes und durch konsequente Planung und Ausführung der Luftdichtheitsebene ein zusätzlicher Feuchteeintrag in die Konstruktion verhindert werden. Zur Minimierung von Wärmeverlusten sollte die Innendämmung möglichst lückenlos – also auch im Bereich des Holzbalken-Deckenaufbaus – auf der inneren Außenwandoberfläche verlegt werden. Hierzu sind die quer zu den Balken verlaufenden Dielen aufzunehmen und die Balkenzwischenräume zu dämmen. Je nach Zugänglichkeit kann die Deckenkonstruktion auch von der Unterseite geöffnet und die Dämmung von unten eingebaut werden. •
Literatur und weitere Informationen: [1] DIN 4108 Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden: Teil 2: Mindestanforderungen an den Wärmeschutz, 2003-07 Teil 3: Klimabedingter Feuchteschutz, Anforderungen, Berechnungsverfahren und Hinweise für Planung und Ausführung, 2001-07 Teil 7: Luftdichtheit von Gebäuden, Anforderungen, Planungs- und Ausführungsempfehlungen sowie -beispiele, 2001-08 (Entwurf von 2009-01) [2] Gertis: Wärmedämmung innen oder außen? Deutsche Bauzeitschrift 35 (1987), H. 5, S. 631-639 [3] Feist, W.: Arbeitskreis kostengünstige Passivhäuser Phase III, Protokollband 32: Faktor 4 auch bei sensiblen Altbauten: Passivhauskomponenten + Innendämmung, Passivhaus Institut, Darmstadt, 2005 [4] Oswald/Zöller/Liebert/Sous: Energetisch optimierte Gründerzeithäuser: Baupraktische Detaillösungen für Innendämmungen unter besonderer Berücksichtigung der Anforderungen der Energieeinsparverordnung von April 2009, Forschungsarbeit gefördert vom Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung / Initiative Zukunft Bau, Bonn; Abschlussbericht, Aachen 2010 [5] Im Mai 2014 ist die zweite Verordnung zur Änderung der EnEV in Kraft getreten. Die bis dahin geltenden Anforderungen bei der nachträglichen Dämmung von Außenwänden durch Innendämmungen sind seither entfallen. Für eine sichere Planung und Ausführung empfiehlt es sich jedoch, sich an den Anforderungen der EnEV 2009 zu orientieren.

Schwachstellen (S. 100)
Silke Sous
1993-99 Architekturstudium an der RWTH Aachen. Seit 1997 Mitarbeit am Aachener Institut für Bauschadensforschung und angewandte Bauphysik AIBAU. Seit 2009 staatlich anerkannte Sachverständige für Schall- und Wärmeschutz.