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Dämm- und Fassadensysteme
Abstract / Zusammenfassung des Lernfelds
Für die Ausführung von Außenwänden kommen verschiedene Systeme infrage: einerseits
Außenwände aus Holzkonstruktionen als Holzständer- und Holzrahmenbau oder als
Holzmassivbau mit außenliegender Dämmung und andererseits Außenwände aus
mineralischen Massivbaustoffen. Dies können Außenwandkonstruktionen mit
Wärmedämmverbundsystem sein oder mit Vorhangfassade, wobei die Unterschiede bei
innovativen Systemen inzwischen fließend werden. Außerdem können einschaliges
Mauerwerk oder zweischalige Ausführungen mit Kerndämmung die Außenwand bilden.
Darüber hinaus gibt es neue Möglichkeiten für die Fassadenherstellung aufgrund der
Verwendung innovativer Dämmmaterialien oder durch die Vorfertigung mit elementierten
Konstruktionen. Je nach Anforderung überwiegen die Vor- oder Nachteile des einen oder
anderen Systems.
1
Inhaltsverzeichnis
1.
LERNZIELE ..................................................................................................................................... 4
2.
ZUM NACHDENKEN ... .................................................................................................................. 4
3.
EINLEITUNG ................................................................................................................................... 5
3.1. Zum Üben ... ............................................................................................................ 6
4.
VARIANTEN DER AUßENWANDKONSTRUKTIONEN ................................................................ 7
4.1. Zum Üben ... ............................................................................................................ 8
5.
AUßENWÄNDE AUS HOLZKONSTRUKTIONEN ......................................................................... 9
5.1. Holzständer-/Holzrahmenbau ................................................................................... 9
5.2. Holzmassivbau mit außenliegender Dämmung .......................................................11
5.3. Zum Üben ... ...........................................................................................................13
6.
AUßENWÄNDE AUS MASSIVBAUSTOFFEN ............................................................................ 15
6.1. Außenwandkonstruktionen mit Wärmedämmverbundsystem (WDVS) ....................15
6.2. Außenwandkonstruktionen mit Vorhangfassade .....................................................18
6.3. Einschalige Außenwandkonstruktionen ...................................................................21
6.4. Zweischalige Außenwandkonstruktionen ................................................................23
6.5. Zum Üben ... ...........................................................................................................25
7.
INNENDÄMMUNG ........................................................................................................................ 27
7.1. Einsatzbereiche ......................................................................................................27
7.2. Planungskriterien und erzielbare Dämmstandards ..................................................27
7.3. Detailbeispiele und U-Wert-Berechnungen..............................................................29
7.4. Zum Üben ... ...........................................................................................................32
8.
QUALITÄTSKRITERIEN BEI DER HERSTELLUNG EINES DÄMMSYSTEMS ......................... 33
8.1. Qualitätssicherung bei der Planung .........................................................................33
8.2. Qualitätssicherung bei der Bauausführung ..............................................................33
8.3. Luftdichtheit.............................................................................................................34
8.4. Wärmebrückenminimierung ....................................................................................34
8.5. Zum Üben ... ...........................................................................................................36
9.
INNOVATIVE DÄMMSYSTEME ................................................................................................... 37
9.1. Optimierung der Wärmeleitfähigkeit ........................................................................37
2
9.2. Vakuumdämmung ...................................................................................................37
9.3. Transparente Wärmedämmung...............................................................................38
9.4. Nutzung nachwachsender Rohstoffe .......................................................................39
9.5. Integrierte Plus-Energie-Technik .............................................................................40
9.6. Zum Üben ... ...........................................................................................................41
10.
AUSBLICK ................................................................................................................................ 42
11.
QUELLEN .................................................................................................................................. 43
12.
ÜBERSICHT AUFGABEN ........................................................................................................ 44
13.
ABBILDUNGSVERZEICHNIS .................................................................................................. 46
14.
IMPRESSUM ............................................................................................................................. 50
3
1. Lernziele






Die Komponenten unterschiedlicher Wanddämmsysteme aufzählen
Verschiedene Dämmsysteme für die Außenwand vergleichen
Lösungen für Problembereiche von Dämmsystemen aufzeigen
Den Aufbau verschiedener Außenwandkonstruktionen beschreiben
Qualitätskriterien für Dämmsysteme anwenden
Wanddämmsysteme hinsichtlich ihrer Vor- und Nachteile bewerten
2. Zum Nachdenken ...
Aufgabe 1: Welche Eigenschaften sollte ein Dämmsystem für die Außenwand haben?
Abbildung 1: Auch die sorgfältige Ausführung von Dämmsystemen ist nicht unwichtig für die Qualität…
(Quelle: Stefan Prokupek, GrAT)
4
3. Einleitung
In Planungsgesprächen ist es auffallend, dass die Diskussion um die Anforderungen an die
Außenwandkonstruktion stets viel Raum einnimmt. Der Grund dafür liegt in der wichtigen
konstruktiven Funktion sowie in der hohen architektonischen Wirkung der Fassade. Zudem
sind bei Außenwandkonstruktionen die Werkstoffe mit einer hohen emotionalen Bedeutung
belegt.
Massivkonstruktionen gelten als wertbeständig und solide, stehen für Sicherheit und
bewährte Bautechniken. Holzkonstruktionen basieren auf einem nachwachsenden Rohstoff
und schneiden in den meisten Bewertungssystemen hinsichtlich ihrer Nachhaltigkeit
besonders gut ab. Innerhalb der beiden Konstruktionssysteme gibt es darüber hinaus ein
hohes Maß an unterschiedlichen Lösungen.
Außenwände müssen aus technischer Sicht Aspekte der Statik, des Schall- und
Brandschutzes, der Sicherheit und des Wärmeschutzes erfüllen. Hinsichtlich des
thermischen Dämmsystems sind vor allem folgende Komponenten zu beachten:
Dämmstoff: Als Dämmstoff können mineralische, fossile, pflanzliche oder tierische
Materialien eingesetzt werden, und zwar in Form von Matten, Platten oder als Schüttung
(eingeblasen oder geschüttet). Eine Erhöhung der Dämmdicke bis hin zu U-Werten unter
0,1 W/m2K ist wirtschaftlich hoch sinnvoll, wenn es gelingt, die zusätzlichen konstruktiven
Kosten niedrig zu halten. (Siehe auch die Lernfelder zu Dämmstoffen auf www.e-genius.at.)
Befestigung: Der Dämmstoff kann an die Wand geklebt, gedübelt oder mechanisch
befestigt werden. Wie er befestigt wird, hängt davon ab, welche Form von Dämmstoff
verwendet wird: Matten und Platten können gedübelt und geklebt werden, loser Dämmstoff
braucht eine vorbereitete Umfassung, in die das Material beispielsweise eingeblasen wird.
Auch der Untergrund ist wichtig für die Wahl der Befestigung, denn zum Beispiel auf einer
unregelmäßigen Wand kann ein Dämmstoff nur mit erhöhtem Aufwand verklebt werden.
Wetterschutz: Die Abschlussbeschichtung oder die Außenbeplankung sorgt für den Schutz
des Dämmsystems gegen Witterungseinflüsse. Die Beschichtung kann ein Putz sein,
möglich sind aber auch Vorsatzschalen aus Holz, Metall, Kunststoff oder mineralische
Elemente.
5
U-Werte
Bei den folgenden Konstruktionsbeispielen werden jeweils die
Wärmedurchgangskoeffizienten für eine passivhausgerechte Außenwand berechnet, wobei
ein anzustrebender U-Wert von etwa 0,125 W/m2K als Grundlage genommen wird. Die
Berechnungen wurden mit GEQ, der Energieausweis-Software der Firma Zehentmayer,
durchgeführt.
3.1. Zum Üben ...
Aufgaben zum Üben oder als Anregung für den Unterricht
Aufgabe 2: Aus welchen Komponenten setzt sich ein Außenwanddämmsystem grundsätzlich
zusammen?
Aufgabe 3: Was ist bei der Wahl eines Außenwanddämmsystems besonders zu beachten?
6
4. Varianten der Außenwandkonstruktionen
In den folgenden Unterkapiteln werden die wesentlichen Außenwandkonstruktionen
beschrieben, beginnend mit Holzkonstruktionen als Holzständer-/Holzrahmenbau. Gerade
in den letzten Jahren setzen sich darüber hinaus Konstruktionen als Holzmassivbau am
Markt durch. Die Dämmung liegt bei diesen Konstruktionen außen, sodass sich aus der
bauphysikalischen Beurteilung Parallelen zum Massivbau mit Außendämmung ergeben.
Außenwände aus Massivbaustoffen gibt es in noch größerer Auswahl. Klassisch sind
Wandkonstruktionen aus schweren mineralischen Baustoffen mit
Wärmedämmverbundsystem:



Vorhangfassaden bauen auf der gleichen Grundkonstruktion auf und ermöglichen
gestalterisch und konstruktiv ein hohes Maß an Lösungen.
Einschalige Außenwandkonstruktionen werden von einigen BauherrInnen bevorzugt,
weil Materialien und Aufbau monolithisch sind und sie am ehesten mit klassischen
Wandkonstruktionen vergleichbar sind.
Zweischaliges Mauerwerk mit Kerndämmung wird in Österreich eher selten
verwendet, wird aber der Vollständigkeit halber hier ebenfalls dargestellt.
Im Folgenden werden Planungsaspekte von Holzbau und Massivbau einander
gegenübergestellt und deren Vor- und Nachteile verglichen:
Holzbau
Vorteile:
Nachteile:
- Kohlenstoff-Zwischenlagerung mit
günstiger Auswirkung auf die Klimabilanz
- Primärenergieinhalt des Gebäudes
niedriger als bei den meisten MassivbauKonstruktionen
- Freiere Wahl der Dämmstoffe bei den
meisten Konstruktionen
- Hohe architektonische Freiheit bei der
Fassadengestaltung
- Schallschutz, Brandschutz
- Holzschutz
- Emissionsverhalten von Holzflächen und
vor allem Holzwerkstoffen
- Im Allgemeinen mehr Planungsaufwand
- Baukosten bei hochwertigen Ausführungen
höher
Massivbau
Vorteile:
Nachteile:
- Kosten
- Schallschutz (schwere Baustoffe),
- Brandschutz
- Praktisch keine Emissionen aus
mineralischen Bauteilen mit mineralischem
Putz und Anstrich
- Speicherfähigkeit in Bezug auf den
sommerlichen Wärmeschutz
- Nimbus der Wertbeständigkeit
- Primärenergiebilanz
- Schwierigere Dämmstoffauswahl:
Polystyrol und Mineralfasern gängig,
nachwachsende oder rein mineralische
Dämmstoffe möglich, aber teurer
Tabelle 1: Vergleich von Holz- und Massivbau
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Hinsichtlich dieser Vergleichsmatrix muss darauf hingewiesen werden, dass erst die
Betrachtung des Gesamtsystems eines Gebäudes wirkliche Beurteilungen zulässt. Es gibt
hervorragende Beispiele von energetisch hochwertigen Gebäuden mit besten
Nachhaltigkeitsaspekten und hochwertiger Architektur mit allen verfügbaren
Konstruktionssystemen.
4.1. Zum Üben ...
Aufgaben zum Üben oder als Anregung für den Unterricht
Aufgabe 4: Welche Bauweisen kommen für die Konstruktion einer Außenwand infrage?
Aufgabe 5: Benennen Sie Vor- und Nachteile von Holzbaukonstruktionen.
Aufgabe 6: Benennen Sie Vor- und Nachteile von Massivbaukonstruktionen.
Aufgabe 7: Vergleichen Sie Holz- und Massivkonstruktionen anhand eines konkreten
Bauvorhabens.
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5. Außenwände aus Holzkonstruktionen
Bauen mit Holz ist grundsätzlich in sehr unterschiedlichen Formen möglich. Klassisch ist der
Holzständer-/Holzrahmenbau. Ebenso können Skelettbausysteme verwendet werden oder in
zunehmendem Maß auch Holzmassivbau. Hinsichtlich der Außenwände werden hier
Holzständer-/Holzrahmenbau und Holzmassivbau dargestellt.
5.1. Holzständer-/Holzrahmenbau
Holzkonstruktionen als Holzständer-/Holzrahmenbau basieren, wie die Bezeichnung
ausdrückt, auf einem Tragsystem aus Holzständern und den verbindenden Querhölzern bzw.
Rahmen, die vor allem auf Höhe der jeweiligen Decken eingefügt werden. Innenseitig kann
eine Installationsebene vorgesetzt werden, die das Verziehen von Installationsleitungen
ermöglicht, ohne die luftdichtende Ebene zu durchdringen. Außen kann sowohl eine
Vorhangfassade als auch ein Dämmsystem mit Putz aufgebracht werden. Die Details dieser
sehr vielfältigen Konstruktionsmöglichkeiten werden im Folgenden für die einzelnen Teile
des Aufbaus dargestellt.
Tragkonstruktion: Die statisch wirksamen Konstruktionsteile bestehen aus Vollholz oder
Holzwerkstoffen. Während Vollholzprofile hinsichtlich der Bemessung der Ständer im
Allgemeinen eine Breite von 6 bis 12 cm bei einer Gefachtiefe von 14 bis über 20 cm
aufweisen, kann mit Brettschichtholz eine sehr schlanke Ausführung mit einer Profilbreite
von beispielsweise 4 cm erzielt werden in Verbindung mit Wanddicken im
Passivhaussegment bis über 30 cm. Holzstegträger aus Holzwerkstoffen können nochmals
schlankere Profile aufweisen. Der Vorteil liegt in den geringeren Wärmebrückeneffekten
durch das Tragwerk in der Konstruktion. Dabei muss allerdings beachtet werden, dass die
Wärmeleitfähigkeit von Holzwerkstoffen höher sein kann als die von Vollholz.
Die Konstruktion sollte in einem Rastermaß erstellt werden, das die Verarbeitung der
Bekleidung und gegebenenfalls Dämmplatten möglichst einfach mit Standardmaßen
ermöglicht.
Dämmstoff: Es kann jegliches Dämmmaterial verwendet werden, das sich für die
Einpassung in ein vorgerichtetes Holztragwerk eignet. Besonders sinnvoll sind Matten, die
sich bei der Verarbeitung in geringem Umfang den Maßen des Rastersystems mit geringen
Abweichungen anpassen. Noch einfacher kann Einblasdämmung sein, die in die Gefache
eingeblasen wird.
Befestigung: Die Dämmung muss so eingepasst werden, dass eine dauerhafte
Formbeständigkeit gegeben ist und die Materialien nicht sacken bzw. sich auf die Dauer
verdichten und nicht zum Beispiel im oberen Bereich ein Luftraum entsteht. Dieser Effekt
könnte mit einer Thermografie festgestellt werden, falls außen bzw. innen keine zweite
Schale vor der Dämmung angebracht wird.
Installationsebene: Es kann sinnvoll sein, auf der Innenseite eine etwa 3 bis 5 cm dicke
Installationsebene aufzubringen. Der Vorteil liegt darin, dass Gebäudetechnikleitungen in
diesem Bereich verlegt werden können, ohne die luftdichtende Ebene durchdringen zu
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müssen. Sie liegt im Allgemeinen auf der Innenbeplankung des Haupttragwerks und kann
vom Bauablauf her vor der Rohinstallation der Gebäudetechnik erstellt und geprüft werden.
Die Dämmung der Installationsebene befindet sich innerhalb der Luftdichtheitsebene.
Wetterschutz: Die klassische Ausführung des Wetterschutzes bei
Holzständer-/Holzrahmenbauweise ist eine Vorhangfassade. Die Wahl des Materials kann
völlig frei nach den Gestaltungswünschen der BauherrInnen und ArchitektInnen erfolgen.
Alternativ ist es allerdings auch möglich, ein ergänzendes Wärmedämmverbundsystem
außenseitig auf die Beplankung des Tragwerks aufzubringen (siehe Abbildung 5).
Abbildung 2 und 3: Vorfertigung und Montage von Fassadenelementen (Quelle: Augsburger Holzhaus
GmbH)
Abbildung 4: Einblasen von Zellulose in eine Holzständerwand (Quelle: Isocell GmbH)
Abbildung 5: Schemadetail einer Holzständer-/Holzrahmenbau-Außenwand; oben wird das
Ständersystem mit Beplankung innen und außen sowie einer Dämmschale mit Putzoberfläche auf der
Außenseite dargestellt; unten eine Variante mit einer Installationsebene innen und einer
Vorhangschale außen (Quelle: Schulze Darup)
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Mit Holzständerkonstruktionen lassen sich hervorragende U-Werte erreichen. Da die
Dämmung über nahezu die gesamte Wanddicke wirksam sein kann, ist das mit relativ
günstigen Wanddicken möglich. Wird Vakuumdämmung eingesetzt, können Wände im
Passivhaus-Standard mit Konstruktionsdicken von etwa 20 cm erreicht werden.
Die folgende U-Wert-Berechnung für eine Holzständer-/Holzrahmenwand zeigt einen
charakteristischen Passivhaus-Aufbau. Dabei beträgt der Anteil des Holztragwerks im
Querschnitt der Konstruktion 8 %. Dabei wird ein U-Wert von 0,126 W/m2K erreicht. Ohne
Ansatz des Holzanteils läge der U-Wert bei 0,108 W/m2K, bei einem Ansatz von 15 %
Holzanteil ergibt sich ein U-Wert von 0,143 W/m2K.
Abbildung 6: U-Wert-Berechnung für eine Holzständer-/Holzrahmenwand; der Anteil des
Holztragwerks im Querschnitt der Konstruktion beträgt in diesem Fall 8 % und hat eine hohe
Auswirkung auf das Ergebnis – ohne Ansatz des Holzanteils läge der U-Wert bei 0,108 W/m2K, bei
einem Ansatz von 15 % Holzanteil ergibt sich ein U-Wert von 0,143 W/m2K. * Hinterlüftung und
Bekleidung wurden bei der U-Wert-Berechnung nicht berücksichtigt.
5.2. Holzmassivbau mit außenliegender Dämmung
Holzmassivbau arbeitet mit massiven Holzbauelementen im Bereich von Wänden, Dach und
Decken. Die großen Vorteile des Holzmassivbaus liegen im günstigen statischen Verhalten
mit vergleichsweise schlanken Konstruktionsdicken, den guten Eigenschaften hinsichtlich
Schall-, Brand- und sommerlichen Wärmeschutzes sowie der Tatsache, dass mit der
Bauweise in nennenswertem Umfang CO2 gespeichert wird und somit die Klimabilanz auf die
Dauer des Gebäudeerhalts positiv beeinflusst wird. Hinsichtlich des Wärmeschutzes gelten
ähnliche Voraussetzungen wie beim Massivbau mit vorgehängter Fassade oder
Wärmedämmverbundsystem.
Tragkonstruktion: Die statische Konstruktion besteht aus Vollholz. Dabei handelt es sich
um Elemente, die aus Brettschichtholz oder Brettsperrholz bestehen. Die Schichten werden
entweder verleimt oder mittels Holzdübeln bzw. Metallverbindern mechanisch miteinander
verbunden. Durch kreuzweise Anordnung der Lagen kann dem Quellen und Schwinden des
Holzes in der Breite entgegengewirkt werden, sodass sehr formstabile Elemente entstehen.
Hohe Spannweiten können überbrückt werden mit vergleichsweise geringen
Konstruktionshöhen, sodass sich die Bauweise neben dem Neubau auch für die
Ertüchtigung von zu schwachen Deckenkonstruktionen bei der Sanierung anbietet.
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Installationsebene: Eine innenliegende Installationsebene würde den Vorteil der an den
Raum gekoppelten Masse für den sommerlichen Wärmeschutz deutlich mindern. Insofern
sollten für die Gebäudetechnik Lösungen bevorzugt werden, die ohne eine gesonderte
Ebene auskommen, wie zum Beispiel Leitungsverzug im Boden oder in der Sockelleiste und
Vertikalschlitze innerhalb einer raumseitigen Gipskartonaufdopplung.
Dämmstoff: Die Dämmung sollte aus bauphysikalischer Sicht auf der Außenseite der
Massivholzkonstruktion angebracht werden. Dabei kommt sowohl ein
Wärmedämmverbundsystem als auch eine Vorhangfassade in Betracht. In der Abbildung 7
werden mögliche Aufbauten für diese beiden Systeme einander gegenübergestellt. Die
U-Wert-Berechnung darunter vergleicht bei einem Ziel-U-Wert von 0,125 W/m2K die
Konstruktionen und resultierenden Wanddicken.
Befestigung: Das Wärmedämmverbundsystem kann mittels mechanischer Befestigung, mit
einem geklebten System oder mit einem Mix aus beidem angebracht werden. Die
Vorhangfassade wird mit Techniken befestigt, die dem jeweiligen System entsprechen.
Dabei ist auf eine möglichst gute wärmetechnische Entkopplung zu achten. Das Tragsystem
ist bei der U-Wert-Berechnung miteinzubeziehen. Im Rechenbeispiel unten wird dies für ein
Vorhangsystem als Holzkonstruktion dargestellt.
Wetterschutz: Es kommen die gleichen Systeme wie beim Holzrahmenbau infrage:
entweder die Putzvariante auf der Dämmung oder eine Vorhangfassade mit hoher Auswahl
an Oberflächenmaterialien nach den Gestaltungswünschen von BauherrIn und ArchitektIn.
Abbildung 7: Schemadetail der Außenwand eines Holzmassivbaus; im oberen Bereich wird eine
Putzoptik mit Wärmedämmverbundsystem dargestellt, unten eine Lösung mit Vorhangfassade
(Quelle: Schulze Darup)
Mit Holzmassivbaukonstruktionen lassen sich bei relativ schlanken Wanddicken gute
U-Werte erreichen. Die erste der beiden folgenden U-Wert-Berechnungen für eine
Massivholzwand mit Vorhangfassade kommt auf eine Wanddicke von etwa 45 cm (inklusive
Hinterlüftung und Bekleidung) bei einem U-Wert von 0,125 W/m2K. Es wird von einer
Vorhangfassade als Holzkonstruktion ausgegangen. Der Anteil des Holztragwerks in der
Vorhangfassade sollte möglichst klein gehalten bzw. die Befestigungen mit
wärmebrückenreduzierten Maßnahmen ausgeführt werden.
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Im Vergleich dazu wird eine Berechnung für eine Variante des Holzmassivbaus mit
Wärmedämmverbundsystem dargestellt, das oft als wirtschaftlichere Variante durchführbar
ist. Die Wanddicke liegt bei einem vergleichbaren U-Wert um circa 6 cm niedriger, was
insbesondere in innerstädtischen Lagen eine nicht geringe Auswirkung auf die
Wirtschaftlichkeit hat, da bei einem charakteristischen Mehrfamilienhaus knapp 2 % mehr
Wohnfläche erzielt wird.
Abbildung 8: U-Wert-Berechnung für eine Massivholzwand mit Vorhangfassade als Holzkonstruktion;
der Anteil des Holztragwerks in der Vorhangfassade sollte möglichst klein gehalten werden bzw. die
Befestigungen mit wärmebrückenreduzierten Maßnahmen ausgeführt werden. Bei einem Ansatz von
5 % Holzanteil ergibt sich ein U-Wert von 0,125 W/m2K. * Hinterlüftung und Bekleidung wurden bei der
U-Wert-Berechnung nicht berücksichtigt.
Abbildung 9: Im Vergleich zur vorherigen U-Wert-Berechnung ist die Ausführung der Holzmassivwand
mit Wärmedämmverbundsystem berechnet. Die resultierende Wanddicke ist bei annähernd gleichem
U-Wert um einige Zentimeter geringer.
5.3. Zum Üben ...
Aufgaben zum Üben oder als Anregung für den Unterricht
Aufgabe 8: Wie unterscheidet sich eine Tragkonstruktion mit Vollholzprofilen von einer mit
Holzwerkstoffen?
Aufgabe 9: Wie kann ein Außenwandsystem in Holzrahmenbauweise außen abgeschlossen
werden?
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Aufgabe 10: Beschreiben Sie den Aufbau einer Holzmassivwand mit Dämmung von innen
nach außen.
Aufgabe 11: Welche Vorteile hat ein Holzmassivbau?
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6. Außenwände aus Massivbaustoffen
6.1. Außenwandkonstruktionen mit Wärmedämmverbundsystem (WDVS)
Bei Außenwandkonstruktionen aus Mauerwerk bzw. Stahlbeton in Verbindung mit einem
Wärmedämmverbundsystem (WDVS) werden die Funktionen der beiden Schichten sauber
getrennt: die Tragschale übernimmt die statischen Funktionen und bietet aufgrund ihrer
hohen Masse gute Rahmenbedingungen für Schallschutz und den sommerlichen
Wärmeschutz. Die Dämmschale kann auf die energetischen Aspekte optimiert und mit
wärmetechnisch optimierten Materialien ausgeführt werden. Hinsichtlich der
Wirtschaftlichkeit sind diese Systeme sehr günstig und behaupten bei den Wandsystemen
den höchsten Marktanteil.
Wärmedämmverbundsysteme haben in den letzten Jahren Innovationsprozesse durchlaufen,
die ein weites Spektrum an Gestaltungsmöglichkeiten eröffnen. So können die Oberflächen
mit unterschiedlichen Strukturen von signifikanten Putzstrukturen bis hin zu flächig glatter
Optik ausgeführt werden, die kein WDVS als Fassade vermuten lässt. Seitens der
Farbgebung waren lange Zeit Einschränkungen hinsichtlich der Hellbezugswerte gegeben.
Inzwischen sind Oberflächenbeschichtungen bis hin zu sattschwarzen Tönen auf dem Markt
erhältlich. Schienensysteme ermöglichen die Befestigung auch auf problematischen
Untergründen, und Oberflächenbeschichtungen mit Plattenwerkstoffen lassen die Grenzen
zur Vorhangfassade fließend verlaufen.
Abbildung 10: Gedämmte hinterlüftete Vorhangfassade beim Projekt Auditorio – Konzert- und
Kongresshalle „Infanta Dona Elena“, Murcia, Spanien, Architektur: Estudio Barozzi Veiga (Quelle:
STO)
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Abbildung 11: Gedämmte hinterlüftete Vorhangfassade beim Projekt Forum 2004, Barcelona,
Architektur: Herzog & De Meuron (Quelle: STO)
Tragkonstruktion: Die Tragfunktion übernimmt die Wand aus Mauerwerk oder Stahlbeton.
Dabei können Gebäude bis über fünf Geschoße mit hochtragfestem Mauerwerk in nur
17,5 cm Dicke ausgeführt werden. Bei geringeren Gebäudehöhen können die Eigenschaften
der Tragschale variiert werden, wobei weitere Aspekte wie der Brandschutz dabei von
Bedeutung sind.
Dämmstoff: Das Wärmedämmverbundsystem kann aus einer hohen Anzahl möglicher
Dämmstoffe gewählt werden. Marktführend sind Dämmschäume aus Polystyrol, die in den
letzten Jahren hinsichtlich der Wärmeleitfähigkeit kontinuierlich verbessert wurden und von
den meisten Herstellern mit einer Wärmeleitfähigkeit von λ = 0,032 W/mK angeboten
werden. Gleiches gilt für Dämmung aus künstlicher Mineralwolle. Mineralschaumdämmung
stellt eine rein mineralische Dämmalternative dar mit einer etwas ungünstigeren
Wärmeleitfähigkeit von etwa λ = 0,04 W/mK. Dämmmaterialien aus nachwachsenden
Rohstoffen weisen im Allgemeinen eine Wärmeleitfähigkeit von λ = 0,035 bis 0,05 W/mK auf
und sind bei vielen WDVS-Anbietern im Sortiment enthalten. Einzelne Hersteller bieten
darüber hinaus Sonderlösungen an, wie zum Beispiel Transparente Wärmedämmung, die in
das WDVS integriert ist.
Brandschutzmaßnahmen müssen nach den Maßgaben der Hersteller bzw. gemäß der
Zulassung ausgeführt werden. Bei ordnungsgemäßer Ausführung bieten die Systeme eine
hohe Sicherheit im Brandfall.
Befestigung: Wärmedämmverbundsysteme werden bei Neubauten vor allem mit zum Teil
kunststoffvergüteten Zementmörteln verklebt. Es kann eine Ergänzung mittels mechanischer
Befestigung erforderlich sein. Bei der energetischen Sanierung von Wänden ist die
zusätzliche Befestigung mit Dübeln die Regel. In Ausnahmenfällen kann bei Nachweis eines
funktionsfähigen Untergrunds mittels Haftzuguntersuchung eine ausreichende Tragfähigkeit
festgestellt werden. In diesem Fall kann auf die zusätzliche Dübelung verzichtet werden.
Wetterschutz: Auf die Dämmung wird eine Spachtelung in Verbindung mit einem Gewebe
aufgebracht. Nach dem Abtrocknen dieser Funktionsschicht wird der Oberputz mit der
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gewählten Oberflächenstruktur und Farbe aufgetragen. In den letzten Jahren besteht eine
Tendenz dazu, die Putzschicht mit einer erhöhten Dicke von 15 bis 20 mm auszuführen.
Dadurch wird nicht nur eine erhöhte Solidität der Oberfläche erreicht und Spechte vom
Nestbaus abgeschreckt, sondern darüber hinaus führt das verbesserte hygrothermische
Verhalten zu einer geringeren Algenbelastung der Putzoberfläche.
Auf Wärmedämmverbundsysteme können auch Keramikplatten, Riemchen oder weitere
Oberflächenmaterialien aufgeklebt werden, sodass sie von der Gestaltung her sehr ein sehr
breites Spektrum ermöglichen.
Installationsebene: Die Installationen werden beim Massivbau traditionell in das Mauerwerk
geschlitzt. Alternativ bieten einige Systemhersteller Steine mit Installationslochungen an,
durch die zum Beispiel die Elektroleitungen verlegt oder auch Wandheizsysteme integriert
werden. Grundsätzlich muss beachtet werden, dass die luftdichtende Ebene durch den
Innenputz gewährleistet wird, sodass alle Durchdringungen luftdicht ausgeführt werden
müssen. Wird eine Installation vor der Wand verlegt, muss bei Außen- und
Gebäudetrennwänden die Mauerwerksfläche zunächst gespachtelt werden, um Luftdichtheit
zu erhalten.
Abbildung 12: WDVS-Dämmung mit wärmebrückenarm ausgeführtem Befestigungspunkt für eine
Leuchte (Quelle: Schulze Darup)
Abbildung 13: WDVS-Dämmung mit wärmebrückenoptimiertem Befestigungspunkt für einen
Brüstungsstab (Quelle: Schulze Darup)
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Abbildung 14: Schemadetail für eine Massivwand mit Wärmedämmverbundsystem (Quelle: Schulze
Darup)
Die U-Wert-Berechnung für eine Massivwand mit Wärmedämmverbundsystem ergibt bei
einem schlanken hochfesten Mauerwerk mit 17,5 cm bei einer Dämmdicke von 26 cm mit
λ = 0,035 W/mK einen U-Wert von 0,127 W/m2K. Um einen U-Wert von 0,10 W/m2K zu
erreichen, ist eine Dämmdicke von 30 cm mit λ = 0,032 W/mK erforderlich.
Bei Wahl eines hochwärmedämmenden porosierten Mauerwerks mit λ = 0,09 W/mK kann
bereits mit einer Dämmdicke von 20 cm der U-Wert von 0,127 W/m2K erzielt werden,
wodurch die Gesamtwanddicke unter 40 cm liegt. Bei der Berechnung muss allerdings
bedacht werden, dass die Deckenauflager als zusätzliche Wärmebrücke zu betrachten sind.
Treibt man diese Optimierung auf die Spitze und wählt darüber hinaus ein marktverfügbares
Dämmmaterial mit λ = 0,022 W/mK, so ist eine Gesamtwanddicke mit 33 cm ausreichend.
Abbildung 15: U-Wert-Berechnung für eine Massivwand mit Wärmedämmverbundsystem. Bei einer
Dämmdicke von 26 cm mit λ = 0,035 W/mK ergibt sich ein U-Wert von 0,127 W/m2K
6.2. Außenwandkonstruktionen mit Vorhangfassade
Wird der Wetterschutz durch eine flächige Bekleidung vor der Dämmung aufgebracht, so
spricht man von einer Vorhangfassade. Sie wird mittels Unterkonstruktion an der
dahinterliegenden Wand befestigt, kann aber auch in Verbindung mit einer
Skelettkonstruktion eingesetzt werden. In dem Fall reicht das Befestigungssystem von
Geschoßdecke zu Geschoßdecke bzw. ist auf sonstige Art am Tragwerk des Gebäudes
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befestigt. Vorhangfassaden ermöglichen ein hohes Maß an Gestaltungsmöglichkeiten und
können den Witterungseinflüssen hervorragend angepasst werden.
Bei der Auswahl der Oberflächen ist kaum eine Einschränkung gegeben. Es besteht die
Auswahl zwischen Holz und Holzwerkstoffen, mineralischen Platten, Natur- und
Kunststeinplatten bis hin zu Metall- oder Glasoberflächen sowie Photovoltaik-Paneelen.
Abbildung 16: „Schwarzer Panther“, Graz, Österreich, Architekturbüro: GSarchitects Graz,
Vorhangfassade als Glasfassade (Quelle: STO)
Tragkonstruktion: Die Vorhangfassade wird vor das Gebäude gehängt und trägt nur sich
selbst. Die Lastabtragung erfolgt mittels eines Befestigungssystems über die
dahinterliegende Wand. Bei Skelettbauten trägt sich die Vorhangfassade über ein
geschoßübergreifendes Tragsystem.
Dämmstoff: Der Dämmstoff kann frei aus einer sehr großen Anzahl möglicher Materialien
gewählt werden. Es kommen sowohl Plattenwerkstoffe infrage als auch Matten, die in das
Tragsystem eingepresst werden, bis hin zu Einblasdämmstoffen, die in eine vorgefertigte
Form eingebracht werden. Ebenso sind Dämmschäume einsetzbar. Dämmung aus
künstlicher Mineralwolle ist besonders bei Gebäuden mit erhöhten
Brandschutzanforderungen von Vorteil. Die Wärmeleitfähigkeit der beiden Materialgruppen
liegen zwischen λ = 0,032 und 0,040 W/mK. Ebenso können Dämmmaterialien aus
nachwachsenden Rohstoffen eingesetzt werden mit einer Wärmeleitfähigkeit von λ = 0,035
bis 0,05 W/mK. Insbesondere ist als Einblasdämmstoff Zellulosedämmung zu nennen, die
mit guten Eigenschaften hinsichtlich der Produktlinie und der enthaltenen Primärenergie
verbunden ist.
Befestigung: Die Befestigung der Vorhangfassade kann mit sehr unterschiedlichen
Systemen erfolgen. Holzkonstruktionen sind ebenso möglich wie Metallsysteme, die als
Rahmengerüst oder mittels Einzelbefestigungen erstellt werden können. Dabei sollte auf
keinen Fall Aluminium eingesetzt werden, aufgrund seiner sehr schlechten
Wärmeleitfähigkeit von 200 W/mK. Stahl liegt bei 60 W/mK und Edelstahl zwischen λ = 25
und 15 W/mK, das mithin am besten geeignet ist.
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Wichtig ist die thermische Entkopplung des Systems von der tragenden Wand. Dazu können
zum Beispiel Abstandshalter aus wärmedämmendem, druckfestem Material verwendet
werden. Zudem sollte das Befestigungssystem als Ganzes eine möglichst geringe
Wärmeleitungsfunktion von innen nach außen aufweisen. Hochwertige Systeme weisen
einen sehr geringen Wärmebrückeneffekt mit einer Differenz der Wärmebrückenwirkung zu
einem ungestörten System von ΔUWB ≤ 0,01 W/m2K auf. Das heißt, bei gleicher Dämmdicke
verschlechtert sich der U-Wert einer Konstruktion zum Beispiel von 0,12 auf 0,13 W/m2K.
Wetterschutz: Die Wahl der Fassadenoberfläche kann völlig frei nach den
Gestaltungswünschen der BauherrInnen und ArchitektInnen erfolgen. Gewählt werden kann
eine Bekleidung mit Holz und Holzwerkstoffen ebenso wie mineralische Platten mit
Oberflächen unterschiedlicher Art, Natur- und Kunststeinplatten bis hin zu Metall- oder
Glasoberflächen. Wird ein Plus-Energie-Gebäude in der Fassade mit Photovoltaik bestückt,
so basiert die Konstruktion ebenfalls auf dem Prinzip der Vorhangfassade.
Abbildung 17: Befestigungssystem einer Vorhangfassade mit einem sehr geringen
Wärmebrückeneffekt von ΔUWB ≤ 0,01 W/m2K (Quelle: Fa. STO)
Abbildung 18: Schemadetail für eine Massivwand mit Vorhangfassade; wichtig ist die Wahl eines
wärmebrückenarmen Befestigungssystems (Quelle: Schulze Darup)
20
Abbildung 19: U-Wert-Berechnung einer Vorhangfassade; gegenüber einem
Wärmedämmverbundsystem liegt der Gesamtaufbau höher aufgrund des Zuschlags für das
Befestigungssystem und die Bekleidung. * Hinterlüftung und Bekleidung wurden bei der U-WertBerechnung nicht berücksichtigt.
Abbildung 20: U-Wert-Berechnung einer Vorhangfassade mit Vakuumdämmung (VIP); durch die
hervorragende Wärmeleitfähigkeit von nur λ = 0,008 W/mK ist eine sehr schlanke Konstruktionen
möglich mit einer Gesamtdicke der Wand von ca. 31 cm (inklusive Hinterlüftung und Bekleidung) und
einer VIP-Dämmdicke von 6,5 cm. * Hinterlüftung und Bekleidung wurden bei der U-Wert-Berechnung
nicht berücksichtigt.
6.3. Einschalige Außenwandkonstruktionen
Während in den 1990er-Jahren noch die Auffassung herrschte, dass einschalige Wände
bestenfalls mit einer Wärmeleitfähigkeit von λ = 0,14 W/mK zu produzieren seien, zeigt sich
in den letzten Jahren, dass Werte bis zu λ = 0,07 W/mK marktfähig sind. Erreicht wird dieser
Effekt mit Ziegeln der Rohdichteklasse 0,6 in Verbindung mit Dämmeinlagen im Stein aus
Materialien wie Perliten oder künstlicher Mineralfaser.
21
Abbildung 21: Einschaliges Ziegelmauerwerk eines Passivhauses; die Wärmebrückenanschlüsse zur
Dachterrasse mussten in diesem Projekt detailliert nachgewiesen werden (Quelle: Schulze Darup)
Tragkonstruktion/Dämmstoff: Das Mauerwerk umfasst beide Funktionen, sowohl die
Tragfähigkeit als auch den Wärmeschutz. Für Einfamilienhäuser und niedrige
Mehrfamilienhäuser ist eine Rohdichte von 0,6 in Verbindung mit einer Wärmeleitfähigkeit
von λ = 0,07 W/mK einsetzbar. Bei Anforderungen an den Schallschutz und erhöhte
Tragfähigkeit sind Ziegel mit der Rohdichteklasse 0,65 und Druckfestigkeitsklasse > 6 zu
wählen, die eine Wärmeleitfähigkeit von λ = 0,09 W/mK aufweisen.
Die Kombination dieses Mauerwerks mit einem zusätzlichen Dämmsystem oder einer
Vorhangfassade, zum Beispiel auf Holzbasis, führt ebenfalls zu guten Ergebnissen und wird
im Kapitel zur Außenwandkonstruktionen mit Wärmedämmverbundsystem (WDVS)
behandelt.
Wetterschutz: Der Wetterschutz erfolgt durch den Außenputz, der auch als zusätzlich
thermisch wirkender Wärmedämmputz ausgeführt werden kann.
Installationsebene: Die Installationen werden wie bei den Mauerwerkskonstruktionen in das
Mauerwerk geschlitzt. Gerade bei porosiertem Steinmaterial muss besonders beachtet
werden, dass die luftdichtende Ebene mittels des Innenputzes gewährleistet wird.
Abbildung 22: Schemadetail für einschaliges Mauerwerk in Passivhausqualität; in Hohlkammern
werden Dämmmaterialien eingelegt; außen wird etwa 4 cm Dämmputz aufgetragen (Quelle: Schulze
Darup)
22
Passivhausgerechte Außenwandkonstruktionen mit einem sehr guten U-Wert von
0,127 W/m2K werden bei einschaligem Mauerwerk mit einer Mauerwerksdicke von 49 cm
und einer Wärmeleitfähigkeit von λ = 0,070 W/mK sowie einem 4cm-Dämmputz erreicht.
Kann zum Beispiel aus statischen Gründen oder aufgrund von Schallschutzanforderungen
nur eine Wärmeleitfähigkeit von λ = 0,090 W/mK eingesetzt werden, verändert sich der
U-Wert auf 0,159 W/m2K.
Abbildung 23: U-Wert-Berechnung für eine einschalige Außenwand im Passivhaus-Standard mit einer
Mauerwerksdicke von 49 cm mit λ = 0,070 W/mK und einem 4cm-Dämmputz.
6.4. Zweischalige Außenwandkonstruktionen
Zweischalige Außenwandkonstruktionen kommen in Österreich eher selten zur Ausführung.
Sie entsprechen in vielerlei Hinsicht der Vorhangfassade, allerdings mit dem Unterschied,
dass die äußere Schale als massive Vormauerung ausgeführt wird.
Tragkonstruktion: Die statische Funktion übernimmt die Innenschale der zweischaligen
Wand. Die äußere Schale trägt nur sich selbst und wird über Maueranker mit dem tragenden
Mauerwerk verbunden.
Dämmstoff: Als Kerndämmung werden in den meisten Fällen Dämmschaumplatten
eingesetzt. Wegen der Begrenzung auf 20 cm Dämmdicke bietet sich für Passivhauswände
ein Material mit λ = 0,022 bis 0,028 W/mK an.
Befestigung: Die Befestigung der Vormauerung erfolgt über Maueranker. Zugelassene
Anker sind bis zu Dämmzwischenräumen der Kerndämmung von 20 cm erhältlich.
Wetterschutz: Das Vormauerwerk muss witterungsbeständig ausgeführt werden. Möglich ist
der Einsatz von Klinkern ebenso wie Kalksandstein-Sichtmauerwerk oder BetonFassadensteinen.
23
Abbildung 24: Innere Mauerwerksschale mit Mauerankern für die äußere Verblendungsschale (Quelle:
Schulze Darup)
Abbildung 25: Verblendmauerwerk am Fensteranschluss mit dahinterliegender 20 cm dicker
Dämmlage mit λ = 0,025 W/mK und einem U-Wert von 0,12 W/m 2K (Quelle: Schulze Darup)
Abbildung 26: Schemadetail für zweischaliges Mauerwerk in Passivhausqualität; die Dämmung muss
mit hochwertigem Dämmmaterial mit λ ≅ 0,02 bis 0,025 W/mK ausgeführt werden; wichtig ist die
richtige Wahl der Mauerwerksanker mit Zulassung bis zu 20 cm Schalenzwischenraum (Quelle:
Schulze Darup)
24
Aufgrund der Befestigung der Vormauerschale mit Mauerwerksankern ist der
Dämmzwischenraum begrenzt auf 20 cm. Die U-Wert-Berechnung für so ein zweischaliges
Mauerwerk ergibt einen U-Wert von 0,126 W/m2K für einen Wandaufbau mit 20 cm
Dämmung, die eine Wärmeleitfähigkeit von mindestens λ = 0,027 W/mK aufweist. Wird das
zweischalige Mauerwerk mit einem porosierten Innenmauerwerk ausgeführt und mit einer
Dämmung von mindestens λ = 0,025 W/mK versehen, so kann ein passivhaustauglicher
U-Wert von 0,12 bis 0,13 W/m2K bereits mit einer Dämmdicke von 16 cm erzielt werden.
Abbildung 27: U-Wert-Berechnung für ein zweischaliges Mauerwerk; weist das Dämmmaterial eine
Wärmeleitfähigkeit von mindestens λ = 0,027 W/mK auf, so kann ein passivhaustauglicher
Wandaufbau mit einer Dämmdicke von 20 cm erreicht werden. * Die Luftschicht wurde bei der U-WertBerechnung nicht berücksichtigt.
Abbildung 28: Wird das zweischalige Mauerwerk mit einem porosierten Innenmauerwerk ausgeführt
und mit einer Dämmung von mindestens λ = 0,025 W/mK versehen, so kann ein passivhaustauglicher
U-Wert von 0,12 bis 0,13 W/m2K mit einer Dämmdicke von 16 cm erzielt werden. * Die Luftschicht
wurde bei der U-Wert-Berechnung nicht berücksichtigt.
6.5. Zum Üben ...
Aufgaben zum Üben oder als Anregung für den Unterricht
Aufgabe 12: Wie sieht der Aufbau eines Wärmedämmverbundsystems an der Außenwand
aus?
Aufgabe 13: Welche Dämmstoffe kommen für ein Wärmedämmverbundsystem infrage?
25
Aufgabe 14: Was ist bei der Befestigung einer Vorhangfassade zu berücksichtigen?
Aufgabe 15: Wie erfolgt die Lastabtragung einer Vorhangfassade?
Aufgabe 16: Welche Werte sind für die Wärmeleitfähigkeit λ bei einschaligem Mauerwerk
möglich?
Aufgabe 17: Wie erfolgt die Befestigung bei zweischaligem Mauerwerk?
26
7. Innendämmung
Kann bei Gebäudesanierungen zum Beispiel aufgrund des Denkmalschutzes keine
Wärmedämmung von außen auf eine Wand aufgebracht werden, so stellt Innendämmung
eine sinnvolle Alternative dar. Grundsätzlich sollte aber bedacht werden, dass aus
bauphysikalischer Sicht Außendämmung von Wänden grundsätzlich vorteilhafter ist, weil
dadurch wärmebrückenminimierte, energetisch hochwertige Konstruktionen erstellt werden
können.
7.1. Einsatzbereiche
Einsatzbereiche für die Innendämmung liegen vor allem beim Denkmal- und
Ensembleschutz sowie bei sonstigen Gebäuden, deren Fassaden aufgrund ihrer
stadtbildprägenden Wirkung erhalten werden müssen. Dabei sollte jeweils zwischen
BauherrIn, PlanerIn, BauphysikerIn und Denkmalschutz abgeklärt werden, welche Lösungen
in dem individuellen Fall sinnvoll sind. Es ist bei der Planung zu bedenken, dass
grundsätzlich für Wohngebäude nutzungsgerechte bauphysikalische Lösungen mit
hochwertigem Raumklima und hygienisch einwandfreier Raumluftqualität erzielt werden
müssen.
Innendämmung kann bei den meisten Gebäudetypen und Außenwandkonstruktionen
technisch sicher erstellt werden. Dazu sind in den letzten Jahren zahlreiche Beispielprojekte
auf hohem energetischen Niveau durchgeführt worden. Die Vorteile des Einsatzes von
Innendämmung liegen darin, dass diese bei Gebäuden sukzessive raumweise angebracht
werden kann. In günstigen Fällen erzeugt sie bei einfach anzubringenden Systemen eher
geringere Kosten als Außendämmsysteme.
Nachteile der Innendämmung liegen vor allem in der bauphysikalisch schwierigeren
Situation. Es müssen sichere Lösungen erzielt werden, die Feuchteprobleme mit daraus
resultierender Schimmelbildung ausschließen. Die zu erreichenden U-Werte liegen im
Allgemeinen ungünstiger als bei Außendämmsystemen. Der Einspareffekt ist zudem
begrenzt, weil meist Wärmebrücken durch einbindende Bauteile verbleiben. Durch
aufwendige Anschlussarbeiten an die einbindenden Bauteile (Wände und vor allem
Holzbalkendecken) kann der geringe Kostenvorteil deutlich umgekehrt werden. Das gilt
insbesondere, wenn Konstruktionen geöffnet und Details mit vergleichsweise hohem
Aufwand ausgeführt werden müssen, wie zum Beispiel bei einbindenden Holzbalkendecken.
Weiters geht durch das Anbringen der Dämmung von innen Raum verloren. Die nutzbare
bzw. vermietbare Fläche wird geringer, was zu einer zusätzlichen Verschlechterung der
Wirtschaftlichkeit führt.
7.2. Planungskriterien und erzielbare Dämmstandards
Die Planung von Innendämmung erfordert eine genaue Betrachtung der jeweiligen Situation.
Bei unsachgemäßer Anwendung sind deutlich eher bauphysikalisch bedingte Schadensfälle
zu erwarten als bei Dämmsystemen auf der Außenseite der thermischen Hülle. Zu beachten
sind zum Beispiel folgende Punkte:
27




Wohnraumhygiene und Behaglichkeit: Durch Erhöhung der
Oberflächentemperatur auf der Innenseite der Außenwand soll ein hoher
Wohnraumhygiene-Standard erzielt werden. Dies führt einerseits zur Verbesserung
der thermischen Behaglichkeit und zur Vermeidung von Kondensat- und
Schimmelpilzbildung an der Oberfläche. Es müssen andererseits Feuchteschäden
ausgeschlossen werden, die durch Diffusion, Konvektion, Schlagregeneinflüsse oder
Wärmebrücken entstehen können.
Bauphysikalische Nachweise: In der energetischen Berechnung sind die
Wärmebrückenverluste zu berücksichtigen. Empfohlen wird die detaillierte
Optimierung und Bilanzierung der Wärmebrücken. Zudem sollten hygrische
Nachweise erstellt werden, damit keine Feuchteschäden durch die Anbringung der
Innendämmung entstehen.
Bauausführung: Die Ausführung der Details und Anschlüsse muss sehr präzise
erfolgen. Insbesondere hinsichtlich Konvektion und somit Luftdichtheit ist besondere
Sorgfalt erforderlich.
Dämmdicken zum Erreichen hochwertiger U-Werte: Mit Innendämmung können
hochwertige energetische Lösungen erzielt werden. Für charakteristische
Baukonstruktionen werden in Tabelle 1 beispielhaft verschiedene Dämmstandards
angegeben. Bei der Berechnung wurde von der Wärmeleitfähigkeit λ = 0,040 W/mK
für die Dämmung ausgegangen. Zahlreiche bewährte Dämmmaterialien für
Innendämmung liegen im Bereich von λ = 0,04–0,05 W/mK. Es gibt aber auch eine
Anzahl von Anwendungsgebieten für Hochleistungs-Dämmstoffe wie zum Beispiel
Aerogel-Dämmung mit λ = 0,016 W/mK oder Vakuumdämmung mit λ = 0,008 W/mK.
Beim Einbau energetisch hochwertiger Lösungen ist besondere Detailgenauigkeit
hinsichtlich Luftdichtheit und Schlagregenschutz zu gewährleisten.
28
Dämmdicken in Abhängigkeit von Bestand
Bestandskonstruktion und U-Wert
U ≤ 0,35
U ≤ 0,28
U ≤ 0,23
U ≤ 0,20
W/m2K
W/m2K
W/m2K
W/m2K
W/m2K
cm
cm
cm
cm
1 Gründerzeit, 45 cm,
λ = 0,96 W/mK
2 BJ 1930, 37,5 cm,
λ = 0,96 W/mK
3 BJ 1950, 30 cm, λ = 0,62 W/mK
1,40
8,5
11,5
14,5
17
1,59
9
11,5
14,5
17
1,38
8,5
11,5
14,5
17
4 BJ 1960, 30 cm, λ = 0,50 W/mK
1,20
8
11
14
16,5
5 BJ 1970, 30 cm, λ = 0,36 W/mK
0,93
7
10,5
13
15,5
6 BJ 1980, 36,5 cm,
λ = 0,26 W/mK
7 Zweischalig, Luftschicht
0,60
5
7,5
10,5
13
1,38
8,5
11,5
14,5
17
8 Zweischalig, Kerndämmung 4 cm
0,74
6
8,5
12
14,5
9 Zweischalig, Kerndämmung 6 cm
0,57
4,5
7
10
12,5
Tabelle 2: Auswahl charakteristischer Baukonstruktionen und der erforderlichen Dämmdicken mit
λ = 0,040 W/mK für die Innendämmung zur Erzielung unterschiedlicher U-Werte. Insbesondere bei
den Konstruktionen unter den Punkten 6 bis 9 sind hochwertige U-Werte zu erzielen. Dies ist
allerdings nur sinnvoll in Verbindung mit der Reduzierung der Wärmebrücken zum Beispiel durch
Flankendämmung der einbindenden Bauteile. Bei zweischaligen Wänden ist durch das Dämmen des
Luftzwischenraums eine relativ günstige Wärmebrückensituation gegeben.
7.3. Detailbeispiele und U-Wert-Berechnungen
Ein Beispiel für den Einbau von Vakuumdämmung auf der Innenseite von Außenwand und
Kellerdecke wird in folgendem Detail dargestellt.
Abbildung 29: Innendämmung bei der Gebäudesanierung mittels Vakuumdämmpaneelen mit einer
Wärmeleitfähigkeit von λ = 0,008 W/mK (Quelle: Schulze Darup)
29
Innendämmungen können auch mit Wandheizsystemen kombiniert werden, wie die
Abbildungen 30 und 31 zeigen. Die Abbildungen 32 und 33 zeigen Innendämmungen mit
aufgesprühter Zellulose und aus Aerogel.
Abbildung 30 (links): Wandheizungs-Trockenbauelement aus Lehm auf einer Unterkonstruktion mit
Weichholzfaser-Dämmplatte (Quelle: WEM Wandheizung GmbH)
Abbildung 31 (rechts): Wandheizungsrohre auf einer Innendämmung aus Bastfasern (Quelle: Oesker
2007; http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei:Wallheating_pipes_on_bast_fiber_
insulation.jpg&filetimestamp=20071223213245)
Abbildung 32 (links): Innendämmsystem mittels Aufsprühen von Zellulose; besonders geeignet bei
sehr unebenen Untergründen (Quelle: Isocell GmbH)
Abbildung 33 (rechts): Anbringen von hocheffizienter Aerogel-Innendämmung mit einer
Wärmeleitfähigkeit von λ = 0,16 W/mK (Quelle: Schulze Darup)
Bei der U-Wert-Berechnung für Innendämmung ist neben der Fläche ein besonderes
Augenmerk auf die Wärmebrücken der einbindenden Bauteile zu legen. Das erste
30
Berechnungsergebnis (Abbildung 34) ergibt bei einer charakteristischen Bestandswand mit
Innendämmung von 12 cm Zellulosedämmung einen U-Wert von 0,260 W/m2K.
Abbildung 34: U-Wert-Berechnung für die Innendämmung einer charakteristischen Bestandswand mit
12 cm Zellulosedämmung: in der Fläche ergibt sich ein U-Wert von 0,260 W/m2K; zu beachten sind
darüber hinaus die Wärmebrücken der einbindenden Wände und Decken.
Werden Dämmstoffe mit günstigerer Wärmeleitfähigkeit eingesetzt, so ist selbst bei
raumsparender Ausführung ein hervorragender U-Wert zu erreichen. Die Berechnung des UWerts für Aerogel-Innendämmung (Abbildung 35) mit einer Wärmeleitfähigkeit von
λ = 0,16 W/mK ergibt bei einer Dämmdicke von 7 cm einen U-Wert unter 0,2 W/m2K. Die
Konstruktion muss allerdings insbesondere bei solch hochwertiger Dämmung hinsichtlich
ihrer bauphysikalischen Rahmenbedingungen untersucht werden.
Abbildung 35: Berechnung des U-Werts für Aerogel-Innendämmung mit einer Wärmeleitfähigkeit von
λ = 0,16 W/mK, bereits bei einer Dämmdicke von 70 mm ergibt sich ein U-Wert unter 0,2 W/m2K
Die Untersuchungen bauphysikalischer Rahmenbedingen gilt erst recht für noch
höherwertige Innendämmung mit Vakuumdämmpaneelen. Technisch lässt sich auf diesem
Weg Innendämmung in sehr hochwertiger Ausführung bis hin zum Passivhaus-Standard
realisieren. Das ist allerdings nicht bei allen Bestandskonstruktionen möglich. Es ist eine
genaue bauphysikalische Betrachtung durchzuführen, und darüber hinaus ist zu bedenken,
welche Einflüsse durch die einbindenden Bauteile gegeben sind.
31
Abbildung 36: Technisch lässt sich Innendämmung auch in sehr hochwertiger Ausführung als
Vakuumdämmung bis hin zum Passivhaus-Standard realisieren. Neben der bauphysikalischen
Betrachtung ist dabei zu bedenken, welche Einflüsse durch die einbindenden Bauteile gegeben sind.
7.4. Zum Üben ...
Aufgaben zum Üben oder als Anregung für den Unterricht
Aufgabe 18: Stellen Sie Vor- und Nachteile der Innendämmung einander gegenüber.
32
8. Qualitätskriterien bei der Herstellung eines
Dämmsystems
8.1. Qualitätssicherung bei der Planung
Planungen für energieoptimierte Gebäude sollten interdisziplinär in einem Planungsteam
ausgeführt werden, welches das gesamte Spektrum der umfangreichen
Planungsanforderungen abdeckt. Für die Auswahl des Dämmsystems heißt das, die
NutzerInnenwünsche in Verbindung mit den konstruktiven Anforderungen zu beachten und
architektonisch hochwertig umzusetzen. Dazu kommen die zahlreichen technischen und
baurechtlichen Belange wie zum Beispiel Schall- und Brandschutz und natürlich die
energetischen Anforderungen.
Zukunftsfähig ist ein Gebäude heute nur, wenn ein hochwertiger Wärmeschutz im Bereich
der Passivhaustechnik umgesetzt wird. Dazu gehört nicht nur ein U-Wert ≤ 0,15 W/m2K,
sondern auch die Anforderungen an die Luftdichtheit und Wärmebrückenminimierung, die
bereits im Entwurf bedacht werden müssen. Je einfacher die Konstruktion geplant ist und je
weniger aufwendige Anschlussstellen gegeben sind, desto wirtschaftlicher kann ein
Gebäude errichtet werden.
Angestrebt werden müssen fehlertolerante, einfache Systeme, die für die Handwerker gut
umsetzbar sind und in der Nutzung nur ein Minimum an Wartung benötigen.
8.2. Qualitätssicherung bei der Bauausführung
Sind in der Entwurfs- und Werkplanung die Festsetzungen in diesem Sinn getroffen worden
und in den Ausschreibungsunterlagen entsprechend beschrieben, so ist es Aufgabe der
ausführenden Firmen, diese Leistungen möglichst mängelfrei auszuführen.
Wichtig dafür ist eine frühzeitige Abstimmung innerhalb des Bauteams über die Details und
vor allem die Schnittstellen zwischen den zahlreichen Gewerken. Werden die Aufgaben
innerhalb der ausführenden Firmen bereits im Vorfeld detailliert geklärt, erübrigen sich
manche Missverständnisse während der Bauphase.
Dennoch sind alle Firmen für sich verpflichtet, jeden einzelnen ausführenden Handwerker
über seine Aufgaben zu informieren und ihm gegebenenfalls innovative Techniken
beizubringen. Dazu sollten auch Schulungen von Energieagenturen, Handwerkskammern
oder Herstellern genutzt werden.
Die Bauleitung seitens des Architekten/der Architektin schließlich muss dafür sorgen, dass
die Aufgaben nicht nur kontinuierlich koordiniert werden, sondern auch mängelfrei umgesetzt
werden. Dazu dienen die regelmäßigen Baustellenbesuche ebenso wie die Zwischen- und
Endabnahmen.
33
8.3. Luftdichtheit
Gebäude im Passivhaus-Standard erfordern einen n50-Wert ≤ 0,6 1/h, der mittels eines
Blower-Door-Tests nachgewiesen werden muss. (Die Anforderungen an die Luftdichtheit
sind im Lernfeld Grundlagen Passivhaus auf www.e-genius.at näher beschrieben.)
Die luftdichtende Ebene muss in der Planung definiert und in der Detailplanung bedacht
werden. Die luftdichtende Ebene liegt bei Außenwänden aus Holzkonstruktionen innenseitig
des Tragwerks. Bei Holzständer- und Holzrahmenbau befindet sie sich im Allgemeinen im
Bereich der Beplankung oder Dampfbremse auf der Innenseite des Tragsystems. Beim
Holzmassivbau befindet sie sich auf der Innenseite der Massivholzschicht. Die luftdichtende
Ebene bei Außenwänden aus Massivbaustoffen wird bei allen beschriebenen
Konstruktionsweisen durch die Innenputzschicht gebildet. Bei Sanierungen kann es sinnvoll
sein, die Kleberebene des Dämmsystems auf der Außenseite der Massivwand als
luftdichtende Ebene zu wählen.
Abbildung 37: Luftdichtheitsmessung an der Durchdringung eines Balkens zur Dachfläche (Quelle:
Schulze Darup)
8.4. Wärmebrückenminimierung
Wärmetechnische Schwachstellen gegenüber dem mittleren Wärmedurchgangskoeffizienten
eines Außenbauteils bezeichnet man als Wärmebrücke. Dieser Detailanschluss muss
hinsichtlich des Wärmeverlustes betrachtet werden. Als Differenzwert ergibt sich der
Wärmebrückenverlustkoeffizient (Ψ) in W/mK.
Bei den betrachteten Außenwandkonstruktionen müssen zahlreiche Aspekte hinsichtlich der
Wärmebrückenoptimierung beachtet werden. Bei allen Konstruktionen wirken sich die
geometrischen Wärmebrücken aus. Außenecken bilden immer eine „negative“
Wärmebrücke, wenn die Dämmung nahezu in der mittleren Dämmdicke um die Ecke herum
gezogen wird. Das bedeutet: In der Bilanzierung der Wärmeverluste über die Außenbauteile
34
ergibt sich durch die Geometrie ein kleiner Bonus. Bei Innenecken ist immer ein zusätzlicher
Wärmebrückenverlust durch die geometrische Situation gegeben. Die Einbauwärmebrücken
der Fenster müssen bei jeder Konstruktionsweise optimiert werden, indem die Dämmung
möglichst weit über den Fensterrahmen gezogen wird.
In Abhängigkeit von den einzelnen Konstruktionen gibt es darüber hinaus folgende Aspekte:







Holzständer-/Holzrahmenbau: Zunächst muss bei der U-Wert-Berechnung der
Holzanteil der Konstruktion gegenüber der Dämmung beachtet werden und in den UWert der Fläche einfließen. Darüber hinaus sollten die Wärmebrückeneffekte am
Sockel, an den einbindenden Decken, dem Dachanschluss und gegebenenfalls bei
der Einbindung von Innenwänden berücksichtigt werden.
Holzmassivbau mit außenliegender Dämmung: Liegt die Wärmedämmung außen,
so bilden die einbindenden Bauteile im Allgemeinen keine Wärmebrücken. Sockel
und Dacheinbindung gehen aufgrund der geometrischen Außenecke meist als
negative Wärmebrücke in die Bilanz ein. Problempunkte sind Durchdringungen der
Dämmschicht nach außen, zum Beispiel an Punktwärmebrücken für Befestigungen.
Außenwandkonstruktionen mit Wärmedämmverbundsystem (WDVS): Es gilt
eine vergleichbare Wärmebrückenlogik wie beim Holzmassivbau: keine Probleme bei
den Anschlüssen von Innenwänden und Decken, Vorteile bei Außenecken wie Sockel
und Dachanschluss, wenn die Dämmung möglichst in vollem Querschnitt um die
Ecke herumgezogen wird. Für die Befestigung von Bauteilen außen an der Wand
sind in den letzten Jahren wärmebrückenarme Systeme entwickelt werden, die aber
bei der Wärmebrückenbilanzierung aufgenommen werden sollten.
Außenwandkonstruktionen mit Vorhangfassade: Grundsätzlich gilt das Gleiche
wie für Außenwände mit WDVS. Da aber ein Traggerüst außenseitig für die
Vorsatzschale gegeben ist, muss dieses einerseits bei der U-Wert-Berechnung
einbezogen werden. Andererseits ergeben sich für leichte Bauteile, die an der
Fassade befestigt werden müssen, keine Probleme, sie an dem vorhandenen
Traggerüst zu befestigen. Für statisch relevante Durchdringungen muss die
Punktwärmebrücke ermittelt werden.
Einschalige Außenwandkonstruktionen: Alle Bauteile mit abweichenden Werten
für die Wärmeleitfähigkeit müssen als Wärmebrücke bilanziert werden, wenn sie in
die Außenwand einbinden. Das ist bei Decken aufgrund der notwendigen
Lastabtragung der Fall und bei Wänden möglicherweise wegen
Schallschutzanforderungen. Sockel- und Dachanschlüsse sind dagegen im
Allgemeinen mit negativen Wärmebrückenverlustkoeffizienten lösbar, erzeugen also
einen kleinen Bonus in der energetischen Bilanzierung.
Zweischalige Außenwandkonstruktionen: Grundsätzlich gilt das Gleiche wie für
Außenwandkonstruktionen mit Vorhangfassade.
Wände mit Innendämmung: Bei Innendämmung durchstoßen tragende Decken und
einbindende Innenwände die Dämmschale der Außenwand. An diesen Stellen
bestehen hohe Wärmebrückenverlustkoeffizienten, die nicht nur die energetische
Bilanz deutlich beeinträchtigen, sondern auch zu problematisch kühlen Stellen an der
Innenoberfläche führen können, an denen Feuchtigkeit kondensieren kann. Deshalb
ist ein individueller Wärmebrückennachweis für solche Konstruktionen dringend zu
35

empfehlen. Die Wärmebrücken der einbindenden Bauteile können reduziert werden,
indem ein Dämmkeil bzw. eine etwa 30 cm tiefe Dämmplatte im Bereich der
Einbindung angebracht wird. Dadurch verlängert sich der Weg des Wärmeabflusses,
und der Wärmebrückeneffekt wird geringer.
Detailliertere Hinweise zum Umgang mit Wärmebrücken finden sich im Lernfeld
Grundlagen Passivhaus auf www.e-genius.at.
8.5. Zum Üben ...
Aufgaben zum Üben oder als Anregung für den Unterricht
Aufgabe 19: Welche Qualitätskriterien sollten für ein energieoptimiertes Gebäude
eingehalten werden?
Aufgabe 20: Wo liegt die luftdichtende Ebene bei Außenwänden aus Holzkonstruktionen?
Aufgabe 21: Wodurch wird die luftdichtende Ebene bei Außenwänden aus Massivbaustoffen
gebildet?
Aufgabe 22: Was ergibt sich, wenn die Dämmung etwa in der mittleren Dämmdicke um eine
Außenecke herum gezogen wird?
Aufgabe 23: Wie hoch ist die Gefahr von Wärmebrücken bei Massivbau mit außenliegender
Dämmung?
Aufgabe 24: Was ist bei Holzrahmenbauten hinsichtlich der Wärmebrücken zu beachten?
Aufgabe 25: Wie können Wärmebrücken bei der Innendämmung vermindert werden?
36
9. Innovative Dämmsysteme
9.1. Optimierung der Wärmeleitfähigkeit
Innerhalb der letzten zehn Jahre ist für zahlreiche Dämmsysteme und Dämmstoffe eine
deutliche Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit erzielt worden. Das gilt insbesondere für die
geschäumten Dämmstoffe. Dämmsysteme aus Polystyrol konnten vor allem durch Zugabe
von Graphitpartikeln oder vergleichbaren Zuschlagstoffen verbessert werden, indem die
Wärmestrahlung durch diese Zugabe gestreut und damit der Transport thermischer Energie
innerhalb des Materials reduziert wird. Damit konnte die Wärmeleitfähigkeit von
λ = 0,040 W/mK auf 0,032 W/mK gesenkt werden.
Künstliche Mineralfaserdämmstoffe können ebenfalls eine Wärmeleitfähigkeit von
λ = 0,040 bis 0,032 W/mK erreichen.
Bei den Dämmschäumen auf der Basis von Polyurethan-Hartschaum handelt es sich
überwiegend um geschlossenzellige, harte Schaumstoffe, die eine Wärmeleitfähigkeit von
λ = 0,030 bis 0,020 W/mK erzielen können. Im unteren Bereich dieses Spektrums liegen
auch Phenolharzdämmungen.
Eine weitere Verbesserung kann erzielt werden durch den Einsatz von Aerogel-Dämmstoff.
Aerogel ist ein extrem leichter Feststoff basierend auf dem Rohstoff Kieselsäure. Die
Porengröße liegt im Nanometerbereich. Pro Gramm kann die innere Oberfläche bis zu
1.000 m2 betragen. Dämmstoffe auf dieser Basis erzielen eine Wärmeleitfähigkeit von
λ = 0,016 W/mK. Sie sind derzeit noch sehr teuer und können vor allem bei der
Innendämmung eingesetzt werden.
9.2. Vakuumdämmung
Vakuumdämmung bzw. Vakuum-Isolations-Paneele (VIP) bezeichnen ein hocheffizientes
System zur Wärmedämmung. Eine mehrlagige, metallisierte Hochbarrierefolie umschließt
den unter Vakuum stehenden Stützkern aus pyrogener Kieselsäure diffusions- und luftdicht
ab. Durch das Vakuum wird die Wärmeleitung der Gasmoleküle unterbunden und es kann
eine Wärmeleitfähigkeit von etwa λ = 0,004 W/mK erreicht werden. Aufgrund der
verarbeitungsbedingten Wärmebrücken an den Randzonen der Platten und einer Zulage für
eine Reduktion des Vakuums im Laufe der Nutzungszeit werden die marktfähigen Produkte
im Allgemeinen mit einem Rechenwert von λ = 0,008 W/mK in Ansatz gebracht. Mehrere
Hersteller haben Produkte auf den Markt gebracht, die anwenderInnenfreundlich auf der
Baustelle eingesetzt werden können. Zu beachten ist aber in jedem Fall, dass die
Beschädigung der Folie ausgeschlossen werden muss.
37
Abbildung 38: Detailanschluss einer Holzmassivwand mit Vakuumdämmung an eine Stahlbetondecke
(Quelle: Variotec, Neumarkt)
Abbildung 39: Vakuumdämmung auf einer Massivholzwand; die Bekleidung erfolgt mit einer
Vorhangschale (Quelle: Variotec, Neumarkt)
9.3. Transparente Wärmedämmung
Mit der Transparenten Wärmedämmung (TWD) werden nicht nur Wärmeverluste verringert,
sondern es werden zusätzlich solare Gewinne erzeugt, da die Sonnenstrahlung durch die
transparente Dämmschicht dringt und das Mauerwerk von außen erwärmt. Diese Wärme
wird nach und nach an den Innenraum abgegeben (zeitliche Phasenverschiebung). Bei
38
Südfassaden können so bis zu 120 kWh/m2 im Jahr gewonnen werden. In Fenstern oder
Dächern bringen TWD-Elemente außerdem Tageslicht bei gleichzeitiger Wärmedämmung.
Diese Technik wurde seit den 1990er-Jahren bei zahlreichen Projekten angewandt. Aufgrund
der verbesserten Fenstertechnik ist jedoch bei vielen Projekten inzwischen eine Kombination
aus hochwertigen Fenstern und opaken Dämmsystemen im U-Wert-Segment ≤ 0,15 W/m2K
die wirtschaftlichere Lösung.
Abbildung 40: Transparente Wärmedämmung mit Aerogel-Elementen auf einem Dach (Quelle:
Scobalit AG)
9.4. Nutzung nachwachsender Rohstoffe
In der Gesamtbetrachtung unserer Gebäude gewinnt die „Graue Energie“, d. h. die für die
Errichtung der Gebäude verwendete Energie, eine zunehmende Bedeutung. Der dauerhafte
Einbau von gebundenem Kohlenstoff in Form von biogenen Baumaterialien führt für die
Dauer der Nutzung zu einer CO2-Senke, die den Klimabelastungen entgegenwirkt. Insofern
sollten Baumaterialien zunehmend aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt werden bzw.
eine möglichst günstige Produktlinie beinhalten.
Seit den 1980er-Jahren werden in zunehmendem Maß nachwachsende Baustoffe in der
Bauwirtschaft angewandt. Einige Materialien wie Holzweichfaserplatten und
Zellulosedämmung haben sich für zahlreiche Anwendungen durchgesetzt. Bei allen
Entscheidungen muss der Planer oder die Planerin jedoch die gesamte Produktlinienanalyse
der Materialien vor Augen haben und ökologische Belange gegenüber den
nutzerInnenorientierten Aspekten abwägen.
39
Abbildung 41: Prototyp eines mit Strohballen gedämmten Fertigwandelements (Quelle: GrAT)
9.5. Integrierte Plus-Energie-Technik
Die zahlreichen Wandkonstruktionen und deren Entwicklung in den letzten Jahren zeigen,
dass beim Bauen ein hohes Maß an Veränderung hin zu Nachhaltigkeit und kreativen
Innovationen gegeben ist. In den nächsten Jahren verlangt die Energiewende die Integration
von erneuerbarer Energiegewinnung in unsere Siedlungsstrukturen. Energiegewinnung wird
nicht mehr auf zentrale Kraftwerksstrukturen begrenzt sein, sondern in der Fläche quasi
demokratisiert werden. Jeder Bauherr und jede Bauherrin kann schon heute ein PlusEnergie-Gebäude bauen (siehe die Lernfelder Plus-Energie-Gebäude und Plus-EnergieSiedlung auf www.e-genius.at).
Für die PlanerInnen bedeutet das eine hohe Herausforderung. Es geht darum, Techniken zur
Gewinnung erneuerbarer Energien in die Gebäudehülle zu integrieren. Aus
Gestaltungsgründen wird zum Beispiel Photovoltaik nicht mehr als technische Applikation auf
das Dach montiert, sondern vielmehr in die Konstruktion architektonisch eingebunden.
Aufgrund der fallenden Modulpreise ist es möglich, dach- und fassadenintegrierte PVAnwendungen zu realisieren, die nicht nur energetisch, sondern auch architektonisch
optimiert sind. Photovoltaisch nutzbare Oberflächen, gleich ob als Vorhangfassade oder als
Beschichtung, werden in wenigen Jahren in großer Auswahl zur Verfügung stehen und neue
Chancen für Energiekonzepte und architektonische Gestaltung bieten.
Abbildung 42: Vorhangfassade als PV-Fassade, Bürohochhaus der Universität Erfurt, Architekturbüro:
AIG Gotha GmbH, Gotha (Quelle: STO)
40
9.6. Zum Üben ...
Aufgaben zum Üben oder als Anregung für den Unterricht
Aufgabe 26: Welche Werte für die Wärmeleitfähigkeit können mit Aerogel-Dämmstoffen
erreicht werden?
Aufgabe 27: Welche Vorteile bieten nachwachsende Rohstoffe bei der Errichtung von
Gebäuden?
Aufgabe 28: Welche Plus-Energie-Technik lässt sich auch in Fassaden integrieren?
41
10. Ausblick
Aus den Vorgaben des Klimaschutzes ergibt sich die Anforderung, den Gebäudebestand bis
2050 klimaneutral zu gestalten. Die meisten Gutachten gehen davon aus, dass etwa zwei
Drittel der dazu erforderlichen CO2-Einsparung durch Effizienzmaßnahmen erreicht werden.
Das verbleibende Drittel des Energiebedarfs wird durch erneuerbare Energien gedeckt.
Da Investitionen in die Gebäudehülle im Allgemeinen einen Abschreibungszeitraum von 40
Jahren aufweisen bzw. sogar überschreiten sollten, müssen wir ab sofort Standards
ausführen, die kompatibel mit diesen anspruchsvollen Klimaschutzzielen sind. Die Devise
lautet „Wenn schon, denn schon“. Eine Ausführung mittelmäßiger U-Werte wird dazu führen,
dass eine (weitere) energetische Sanierung innerhalb von zwanzig Jahren erforderlich wird.
Die gute Nachricht ist aber, dass Dämmstandards auf dem Passivhaus-Niveau ausreichend
sein werden. Ein Gebäudebestand auf diesem hervorragenden Niveau kann bis zum Jahr
2050 im Wesentlichen mit erneuerbaren Energien versorgt werden – und es bleibt genügend
Energie, um auch Gebäude zu versorgen, die aus baukulturellen Gründen mit anderen
Standards ausgeführt werden müssen.
42
11. Quellen
A Null: ArchiPhysik. URL: www.a-null.at (25.10.2010).
Büssem, Manfred: Erfahrungen aus der Passivhausplanung. http://www.demozentrumbau.de/fileupload/42db54f43da7d31cf3674fd96fb04bf7.pdf (25.10.2010).
Graphisoft: URL: www.graphisoft.at (25.10.2010).
Donau-Universität Krems, Energieinstitut Vorarlberg: Passivhausschulungsunterlagen. URL:
http://www.donauuni.ac.at/de/department/bauenumwelt/forschung/projekte/architektur/id/02045/index.php
(25.10.2010).
Klima:aktiv (2009): Leitfaden Integrierte Planung.
Passivhaus Insitut. URL: http://www.passiv.de (25.10.2010).
Schöberl, H. et al. (2009): Handbuch für Einfamilien-Passivhäuser in Massivbauweise. URL:
http://www.schoeberlpoell.at/download/forschung/endbericht_handbuch_efh_ph_baumeister.
pdf (25.10.2010).
SWISSOLAR, Schweizerischer Fachverband für Sonnenenergie: Solare Wandheizung. URL:
http://www.swissolar.ch/de/solares-bauen/komponenten/solare-wandheizung/ (15.04.2014).
Wikipedia: A/V-Verhältnis. URL: http://de.wikipedia.org/wiki/A/V-Verhältnis (25.10.2010).
Wimmer, R., Bintinger, R. (2009): Strategieentwicklung für eine industrielle Serienfertigung
ökologischer Passivhäuser aus nachwachsenden Rohstoffen (Development of a strategy for
industrialized serial production of ecological passive houses made out of renewable
resources), Nachhaltig Wirtschaften. Berichte aus Energie und Umweltforschung Nr.
24/2009. Wien: Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie.
Wimmer, R., Hohensinner H., M. Drack, M. (2006): S-HOUSE, Innovative Nutzung von
nachwachsenden Rohstoffen am Beispiel eines Büro- und Ausstellungsgebäudes,
(Innovative utilization of renewable raw materials as in the example of an office and
exhibition building for the project „building of tomorrow“). Nachhaltig Wirtschaften konkret.
Berichte aus Energie und Umweltforschung Nr. 12/2006. Wien: Bundesministerium für
Verkehr, Innovation und Technologie.
43
12. Übersicht Aufgaben
Aufgabe 1: Welche Eigenschaften sollte ein Dämmsystem für die Außenwand haben? ........ 4
Aufgabe 2: Aus welchen Komponenten setzt sich ein Außenwanddämmsystem grundsätzlich
zusammen?.................................................................................................................... 6
Aufgabe 3: Was ist bei der Wahl eines Außenwanddämmsystems besonders zu beachten? 6
Aufgabe 4: Welche Bauweisen kommen für die Konstruktion einer Außenwand infrage?...... 8
Aufgabe 5: Benennen Sie Vor- und Nachteile von Holzbaukonstruktionen. ........................... 8
Aufgabe 6: Benennen Sie Vor- und Nachteile von Massivbaukonstruktionen. ....................... 8
Aufgabe 7: Vergleichen Sie Holz- und Massivkonstruktionen anhand eines konkreten
Bauvorhabens. ............................................................................................................... 8
Aufgabe 8: Wie unterscheidet sich eine Tragkonstruktion mit Vollholzprofilen von einer mit
Holzwerkstoffen? ...........................................................................................................13
Aufgabe 9: Wie kann ein Außenwandsystem in Holzrahmenbauweise außen abgeschlossen
werden? ........................................................................................................................13
Aufgabe 10: Beschreiben Sie den Aufbau einer Holzmassivwand mit Dämmung von innen
nach außen. ..................................................................................................................14
Aufgabe 11: Welche Vorteile hat ein Holzmassivbau? ..........................................................14
Aufgabe 12: Wie sieht der Aufbau eines Wärmedämmverbundsystems an der Außenwand
aus? ..............................................................................................................................25
Aufgabe 13: Welche Dämmstoffe kommen für ein Wärmedämmverbundsystem infrage? ....25
Aufgabe 14: Was ist bei der Befestigung einer Vorhangfassade zu berücksichtigen? ..........26
Aufgabe 15: Wie erfolgt die Lastabtragung einer Vorhangfassade? .....................................26
Aufgabe 16: Welche Werte sind für die Wärmeleitfähigkeit λ bei einschaligem Mauerwerk
möglich? ........................................................................................................................26
Aufgabe 17: Wie erfolgt die Befestigung bei zweischaligem Mauerwerk? .............................26
Aufgabe 18: Stellen Sie Vor- und Nachteile der Innendämmung einander gegenüber. .........32
Aufgabe 19: Welche Qualitätskriterien sollten für ein energieoptimiertes Gebäude
eingehalten werden? .....................................................................................................36
Aufgabe 20: Wo liegt die luftdichtende Ebene bei Außenwänden aus Holzkonstruktionen? .36
Aufgabe 21: Wodurch wird die luftdichtende Ebene bei Außenwänden aus Massivbaustoffen
gebildet? .......................................................................................................................36
44
Aufgabe 22: Was ergibt sich, wenn die Dämmung etwa in der mittleren Dämmdicke um eine
Außenecke herum gezogen wird? .................................................................................36
Aufgabe 23: Wie hoch ist die Gefahr von Wärmebrücken bei Massivbau mit außenliegender
Dämmung?....................................................................................................................36
Aufgabe 24: Was ist bei Holzrahmenbauten hinsichtlich der Wärmebrücken zu beachten? .36
Aufgabe 25: Wie können Wärmebrücken bei der Innendämmung vermindert werden? ........36
Aufgabe 26: Welche Werte für die Wärmeleitfähigkeit können mit Aerogel-Dämmstoffen
erreicht werden?............................................................................................................41
Aufgabe 27: Welche Vorteile bieten nachwachsende Rohstoffe bei der Errichtung von
Gebäuden? ...................................................................................................................41
Aufgabe 28: Welche Plus-Energie-Technik lässt sich auch in Fassaden integrieren? ..........41
45
13. Abbildungsverzeichnis
Abbildung 1: Auch die sorgfältige Ausführung von Dämmsystemen ist nicht unwichtig für die
Qualität… (Quelle: Stefan Prokupek, GrAT) ................................................................... 4
Abbildung 2 und 3: Vorfertigung und Montage von Fassadenelementen (Quelle: Augsburger
Holzhaus GmbH) ...........................................................................................................10
Abbildung 4: Einblasen von Zellulose in eine Holzständerwand (Quelle: Isocell GmbH) .......10
Abbildung 5: Schemadetail einer Holzständer-/Holzrahmenbau-Außenwand; oben wird das
Ständersystem mit Beplankung innen und außen sowie einer Dämmschale mit
Putzoberfläche auf der Außenseite dargestellt; unten eine Variante mit einer
Installationsebene innen und einer Vorhangschale außen (Quelle: Schulze Darup) ......10
Abbildung 6: U-Wert-Berechnung für eine Holzständer-/Holzrahmenwand; der Anteil des
Holztragwerks im Querschnitt der Konstruktion beträgt in diesem Fall 8 % und hat eine
hohe Auswirkung auf das Ergebnis – ohne Ansatz des Holzanteils läge der U-Wert bei
0,108 W/m2K, bei einem Ansatz von 15 % Holzanteil ergibt sich ein U-Wert von 0,143
W/m2K. * Hinterlüftung und Bekleidung wurden bei der U-Wert-Berechnung nicht
berücksichtigt. ...............................................................................................................11
Abbildung 7: Schemadetail der Außenwand eines Holzmassivbaus; im oberen Bereich wird
eine Putzoptik mit Wärmedämmverbundsystem dargestellt, unten eine Lösung mit
Vorhangfassade (Quelle: Schulze Darup)......................................................................12
Abbildung 8: U-Wert-Berechnung für eine Massivholzwand mit Vorhangfassade als
Holzkonstruktion; der Anteil des Holztragwerks in der Vorhangfassade sollte möglichst
klein gehalten werden bzw. die Befestigungen mit wärmebrückenreduzierten
Maßnahmen ausgeführt werden. Bei einem Ansatz von 5 % Holzanteil ergibt sich ein UWert von 0,125 W/m2K. * Hinterlüftung und Bekleidung wurden bei der U-WertBerechnung nicht berücksichtigt. ...................................................................................13
Abbildung 9: Im Vergleich zur vorherigen U-Wert-Berechnung ist die Ausführung der
Holzmassivwand mit Wärmedämmverbundsystem berechnet. Die resultierende
Wanddicke ist bei annähernd gleichem U-Wert um einige Zentimeter geringer. ............13
Abbildung 10: Gedämmte hinterlüftete Vorhangfassade beim Projekt Auditorio – Konzertund Kongresshalle „Infanta Dona Elena“, Murcia, Spanien, Architektur: Estudio Barozzi
Veiga (Quelle: STO) ......................................................................................................15
Abbildung 11: Gedämmte hinterlüftete Vorhangfassade beim Projekt Forum 2004,
Barcelona, Architektur: Herzog & De Meuron (Quelle: STO) .........................................16
Abbildung 12: WDVS-Dämmung mit wärmebrückenarm ausgeführtem Befestigungspunkt für
eine Leuchte (Quelle: Schulze Darup) ...........................................................................17
Abbildung 13: WDVS-Dämmung mit wärmebrückenoptimiertem Befestigungspunkt für einen
Brüstungsstab (Quelle: Schulze Darup) .........................................................................17
46
Abbildung 14: Schemadetail für eine Massivwand mit Wärmedämmverbundsystem (Quelle:
Schulze Darup) .............................................................................................................18
Abbildung 15: U-Wert-Berechnung für eine Massivwand mit Wärmedämmverbundsystem.
Bei einer Dämmdicke von 26 cm mit λ = 0,035 W/mK ergibt sich ein U-Wert von 0,127
W/m2K ...........................................................................................................................18
Abbildung 16: „Schwarzer Panther“, Graz, Österreich, Architekturbüro: GSarchitects Graz,
Vorhangfassade als Glasfassade (Quelle: STO) ...........................................................19
Abbildung 17: Befestigungssystem einer Vorhangfassade mit einem sehr geringen
Wärmebrückeneffekt von ΔUWB ≤ 0,01 W/m2K (Quelle: Fa. STO) ..................................20
Abbildung 18: Schemadetail für eine Massivwand mit Vorhangfassade; wichtig ist die Wahl
eines wärmebrückenarmen Befestigungssystems (Quelle: Schulze Darup) ..................20
Abbildung 19: U-Wert-Berechnung einer Vorhangfassade; gegenüber einem
Wärmedämmverbundsystem liegt der Gesamtaufbau höher aufgrund des Zuschlags für
das Befestigungssystem und die Bekleidung. * Hinterlüftung und Bekleidung wurden bei
der U-Wert-Berechnung nicht berücksichtigt. ................................................................21
Abbildung 20: U-Wert-Berechnung einer Vorhangfassade mit Vakuumdämmung (VIP); durch
die hervorragende Wärmeleitfähigkeit von nur λ = 0,008 W/mK ist eine sehr schlanke
Konstruktionen möglich mit einer Gesamtdicke der Wand von ca. 31 cm (inklusive
Hinterlüftung und Bekleidung) und einer VIP-Dämmdicke von 6,5 cm. * Hinterlüftung und
Bekleidung wurden bei der U-Wert-Berechnung nicht berücksichtigt. ............................21
Abbildung 21: Einschaliges Ziegelmauerwerk eines Passivhauses; die
Wärmebrückenanschlüsse zur Dachterrasse mussten in diesem Projekt detailliert
nachgewiesen werden (Quelle: Schulze Darup) ............................................................22
Abbildung 22: Schemadetail für einschaliges Mauerwerk in Passivhausqualität; in
Hohlkammern werden Dämmmaterialien eingelegt; außen wird etwa 4 cm Dämmputz
aufgetragen (Quelle: Schulze Darup) ............................................................................22
Abbildung 23: U-Wert-Berechnung für eine einschalige Außenwand im Passivhaus-Standard
mit einer Mauerwerksdicke von 49 cm mit λ = 0,070 W/mK und einem 4cm-Dämmputz.
......................................................................................................................................23
Abbildung 24: Innere Mauerwerksschale mit Mauerankern für die äußere
Verblendungsschale (Quelle: Schulze Darup) ...............................................................24
Abbildung 25: Verblendmauerwerk am Fensteranschluss mit dahinterliegender 20 cm dicker
Dämmlage mit λ = 0,025 W/mK und einem U-Wert von 0,12 W/m2K (Quelle: Schulze
Darup) ...........................................................................................................................24
Abbildung 26: Schemadetail für zweischaliges Mauerwerk in Passivhausqualität; die
Dämmung muss mit hochwertigem Dämmmaterial mit λ ≅ 0,02 bis 0,025 W/mK
ausgeführt werden; wichtig ist die richtige Wahl der Mauerwerksanker mit Zulassung bis
zu 20 cm Schalenzwischenraum (Quelle: Schulze Darup).............................................24
47
Abbildung 27: U-Wert-Berechnung für ein zweischaliges Mauerwerk; weist das
Dämmmaterial eine Wärmeleitfähigkeit von mindestens λ = 0,027 W/mK auf, so kann ein
passivhaustauglicher Wandaufbau mit einer Dämmdicke von 20 cm erreicht werden. *
Die Luftschicht wurde bei der U-Wert-Berechnung nicht berücksichtigt. ........................25
Abbildung 28: Wird das zweischalige Mauerwerk mit einem porosierten Innenmauerwerk
ausgeführt und mit einer Dämmung von mindestens λ = 0,025 W/mK versehen, so kann
ein passivhaustauglicher U-Wert von 0,12 bis 0,13 W/m2K mit einer Dämmdicke von 16
cm erzielt werden. * Die Luftschicht wurde bei der U-Wert-Berechnung nicht
berücksichtigt. ...............................................................................................................25
Abbildung 29: Innendämmung bei der Gebäudesanierung mittels Vakuumdämmpaneelen mit
einer Wärmeleitfähigkeit von λ = 0,008 W/mK (Quelle: Schulze Darup).........................29
Abbildung 30 (links): Wandheizungs-Trockenbauelement aus Lehm auf einer
Unterkonstruktion mit Weichholzfaser-Dämmplatte (Quelle: WEM Wandheizung GmbH)
Abbildung 31 (rechts): Wandheizungsrohre auf einer Innendämmung aus Bastfasern
(Quelle: Oesker 2007;
http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei:Wallheating_pipes_on_bast_fiber_
insulation.jpg&filetimestamp=20071223213245) ...........................................................30
Abbildung 32 (links): Innendämmsystem mittels Aufsprühen von Zellulose; besonders
geeignet bei sehr unebenen Untergründen (Quelle: Isocell GmbH) Abbildung 33
(rechts): Anbringen von hocheffizienter Aerogel-Innendämmung mit einer
Wärmeleitfähigkeit von λ = 0,16 W/mK (Quelle: Schulze Darup) ...................................30
Abbildung 34: U-Wert-Berechnung für die Innendämmung einer charakteristischen
Bestandswand mit 12 cm Zellulosedämmung: in der Fläche ergibt sich ein U-Wert von
0,260 W/m2K; zu beachten sind darüber hinaus die Wärmebrücken der einbindenden
Wände und Decken. ......................................................................................................31
Abbildung 35: Berechnung des U-Werts für Aerogel-Innendämmung mit einer
Wärmeleitfähigkeit von λ = 0,16 W/mK, bereits bei einer Dämmdicke von 70 mm ergibt
sich ein U-Wert unter 0,2 W/m2K ...................................................................................31
Abbildung 36: Technisch lässt sich Innendämmung auch in sehr hochwertiger Ausführung
als Vakuumdämmung bis hin zum Passivhaus-Standard realisieren. Neben der
bauphysikalischen Betrachtung ist dabei zu bedenken, welche Einflüsse durch die
einbindenden Bauteile gegeben sind. ............................................................................32
Abbildung 37: Luftdichtheitsmessung an der Durchdringung eines Balkens zur Dachfläche
(Quelle: Schulze Darup) ................................................................................................34
Abbildung 38: Detailanschluss einer Holzmassivwand mit Vakuumdämmung an eine
Stahlbetondecke (Quelle: Variotec, Neumarkt) ..............................................................38
Abbildung 39: Vakuumdämmung auf einer Massivholzwand; die Bekleidung erfolgt mit einer
Vorhangschale (Quelle: Variotec, Neumarkt).................................................................38
48
Abbildung 40: Transparente Wärmedämmung mit Aerogel-Elementen auf einem Dach
(Quelle: Scobalit AG) .....................................................................................................39
Abbildung 41: Prototyp eines mit Strohballen gedämmten Fertigwandelements (Quelle:
GrAT) ............................................................................................................................40
Abbildung 42: Vorhangfassade als PV-Fassade, Bürohochhaus der Universität Erfurt,
Architekturbüro: AIG Gotha GmbH, Gotha (Quelle: STO) ..............................................40
14. Tabellenverzeichnis
Tabelle 1: Vergleich von Holz- und Massivbau ...................................................................... 7
Tabelle 2: Auswahl charakteristischer Baukonstruktionen und der erforderlichen
Dämmdicken mit λ = 0,040 W/mK für die Innendämmung zur Erzielung unterschiedlicher
U-Werte. Insbesondere bei den Konstruktionen unter den Punkten 6 bis 9 sind
hochwertige U-Werte zu erzielen. Dies ist allerdings nur sinnvoll in Verbindung mit der
Reduzierung der Wärmebrücken zum Beispiel durch Flankendämmung der
einbindenden Bauteile. Bei zweischaligen Wänden ist durch das Dämmen des
Luftzwischenraums eine relativ günstige Wärmebrückensituation gegeben...................29
49
15. Impressum
Herausgeber und für den Inhalt verantwortlich:
GrAT – Gruppe Angepasste Technologie
Technische Universität Wien
Wiedner Hauptstraße 8-10
1040 Wien
Austria
T: ++43 1 58801-49523
F: ++43 1 58801-49533
E-Mail: contact(at)grat.at
http://www.grat.at
Projektleiterin und Ansprechperson:
Dr. Katharina Zwiauer
E-Mail: katharina.zwiauer(at)grat.at
AutorInnen und Fachdidaktisierung: Dr. Burkhard Schulze Darup, Magdalena Burghardt MA
Lektorat: Mag. Silvia Grillitsch
Finanziert durch:
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