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Fassadendämmung

Dämmstoffe

Dämmstoffe sind Materialien zur Wärme- Feuchte und Schallschutz, die in oder an einem Gebäude verbaut werden können um eine bessere Energetische Bilanz zu erzielen. Dabei sind die wohl wichtigsten Verwendungen das Wärmedämmverbundsystemen (WDVS) und die Schalldämmungen die entweder als Akustiksysteme oder als Trittschalldämmungen verbaut werden können. Zusätzlich müssen Gebäude gegen Feuchtigkeit geschützt werden was wiederum Dämmungen gegen Feuchte übernehmen.

Anwendungsbereiche

Grundsätzlich werden Dämmungen in drei Gruppen der Anwendungsbereiche sowie deren Funktion unterteilt. Die Zuordnung hierbei ist durch die DIN-Norm 4108 teil 10 definiert.

Decke und Dach:

Außendämmung von Dach oder Dämmung unter der Deckung, witterungsgeschützt (DAD)

Außendämmung von Dach oder Decke unterhalb der Abdichtung, witterungsgeschützt (DAA)

Außendämmung eines Umkehrdaches, der Witterung ausgesetzt (DUK)

Zwischensparrendämmung (DZ)

unterseitige innendämmung der Decke oder des Daches, abgehängte Decke (DI)

Innendämmung unter Estrich ohne Schallschutzanforderungen (DEO)

Innendämmung unter Estrich mit Schallschutzanforderungen (DES)

Wand:

Außendämmung der Wand hinter Bekleidung (WAB)

Außendämmung der Wand hinter Abdichtung (WAA)

Außendämmung der Wand unter Putz (WAP)

Dämmung von zweischaligen Wänden (WZ)

Dämmung von Holzrahmen- und Holztafelbauweise (WH)

Innendämmung der Wand (WI)Dämmung zwischen Haustrennwänden (WTH)

Dämmung von Raumtrennwänden (WTR)

Perimeterdämmung:

Ist eine außenliegende Wärmedämmung von Wänden gegen das umliegende Erdreich (PW)

Außenliegende Wärmedämmung unter der Bodenplatten gegen das umliegende Erdreich (PB)

Zusätzliche Kennzeichnungen der Baustoff-Spezifischen Einteilung sind:

Druckbelastbarkeit:

keine Druckbelastbarkeit (dk)

geringe Druckbelastbarkeit (dg)

mittlere Druckbelastbarkeit (dm)

hohe Druckbelastbarkeit (dh)

sehr hohe Druckbelastbarkeit (ds)

extrem hohe Druckbelastbarkeit (dx)

Wasseraufnahme:

keine Anforderungen (zk)

Wasseraufnahme durch flüssiges Wasser (wf)

Wasseraufnahme durch flüssiges Wasser und/oder Diffusion (wd)

Zugfestigkeit:

keine Anforderungen z.B Hohlraumdämmung (zk)

geringe Zugfestigkeit z.B Außendämmung der Wand hinter Bekleidung (zg)

hohe Zugfestigkeit z.B Außendämmung der Wand unterhalb von Putz (zh)

Schalltechnische Eigenschaften:

hohe Zusammendrückbarkeit, Trittschalldämmung ohne schalltechnischen Anforderungen (sk)

hohe Zusammendrückbarkeit, Trittschalldämmung unter schwimmendem Estrich (sh)

mittlere Zusammendrückbarkeit, Trittschalldämmung unter schwimmendem Estrich (sm)

geringe Zusammendrückbarkeit, Trittschalldämmung unter schwimmendem Estrich (sg)

Verformung:

keine Anforderungen z.B Innendämmungen (tk)

Dimensionsstabilität unter Feuchte u. Temperatur bei Außendämmung der Wand unterhalb von Putz (tf)

Dimensionsstabilität unter Last u. Temperatur im Dach mit Abdichtung (tl)

Energieeffizienz

Die Energieeinsparverordnung (EnEV) definiert für Neu- und Altbauten Mindestanforderungen für die einzelnen, in einem Gebäude, befindlichen Bauteile. Dabei gilt besonders für Umfassungsflächen z.B Dächer, Keller oder Wände das eine zusätzliche Dämmung neben der eigentlichen Konstruktion angebracht werden muss. Zusätzlich besteht die möglichkeit der Kombination von Verschieden Baustoffen (WDVS/Wärmedämmverbundsystem)

Bauphysikalische Eigenschaften:*

*Brandverhalten:

Die Wahl des richtigen Dämmstoffes ist entscheidend, um die brandschutztechnischen Vorschriften im Hochbau einhalten zu können. Die Normen DIN 4102 und EN 13501 sind dabei zu beachten. Hier wird in fünf Kategorien unterschieden. Die Einteilung wird durch die Din Norm 4102-1 vorgegeben.

A1 nicht brennbar ohne brennbare Bestandteile
A2 nicht brennbar mit brennbaren Bestandteilen
B1 Schwer entflammbar
B2 normal entflammbar
B3 leicht entflammbar

Die Klassifizierung der Baustoffe in den Brandverhaltensgruppen erfolgt durch Prüfung des jeweiligen Dämmmaterials nach DIN 4102. Wichtig bei den Testversuchen zur Ermittlung des Brandverhaltens ist, das die reinen Dämmstoffe getestet werden. Das heißt ohne den Zusatz von Wandverkleidungen oder Folien die das Brandverhalten nach dem Einbau positiv oder negativ beeinflussen können. Zu beachtende Werte bzw. deren Priorisierung weicht dabei je nach Einsatzgebiet etwas ab.

Achten sie bei der Planung Ihres Gebäudes darauf, dass Baustoffe der Klasse B3 seit 1979 nicht mehr in Deutschland zugelassen sind.

Die DIN EN 13501 beschreibt das Brandverhalten von Baustoffen in europäischen Normklassifizierungen. Beide Normen sind dennoch gleichwertig. Dabei unterteilt man in sieben statt fünf Baustoffklassen/Euroklasse.

A1 nicht brennbar (bzw. A1 nach DIN4102) - kein Beitrag zum Brand
A2 nicht brennbar (bzw. A2 nach DIN4102) - vernachlässigbarer Beitrag zum Brand
B schwer entflammbar (bzw. B1 nach DIN4102) - sehr geringfügiger Beitrag zum Brand
C schwer entflammbar geringer/begrenzter Beitrag zum Brand
D normal entflammbar (bzw. B2 nach DIN4102) - hinnehmbarer Beitrag zum Brand, normal entflammbar
E normal entflammbar - hinnehmbares Brandverhalten
F leicht entflammbar (bzw. B3 nach DIN4102) - keine Anforderungen

 

Außerdem gibt es die zusätze der Brandnebenerscheinungen die zusätzlich Klassifiziert werden:

Rauchentwicklung s = smoke Klassen s1, s2, s3

Abtropfen/Abfallen d = droplets Klassen d0 ,d1, d2

Dazu gibt es eine Brandverhaltensklasse für Bodenbeläge (FL)

Wärmeleitfähigkeit

Gibt den Wärmestrom an, der bei einem Temperaturunterschied von 1 Kelvin(K) durch λ eine 1 m3 große Schicht eines Stoffes geht. (W/8mK) Je kleiner das λ, desto besser ist das DämmvermögenHierbei ist die Leitfähigkeit von sechs Faktoren abhängig. Temperatur, Art, Größe und Anordnung der Zellen/PorenDruck und Art der Gasfüllung in den Zelle/PorenRohdichteFeuchtegehaltStruktur der Festteile

Dynamische Steifigkeit

Die dynamische Steifigkeit s` drückt das Federungsvermögen von Trittschalldämmungen oder Dämmungen im Dachbereich, sowie der in ihr eingeschlossenen Luft bei Belastung aus. Materialien sind hierfür zum Beispiel Polysterol (DIN EN 13163) oder Mineralwolle (DIN EN 13162). Dabei gilt: Je besser die dynamische Steifigkeit, desto kleiner fällt die jeweilige Trittschalldämmung aus.

Druckspannung und Druckfestigkeit

Bei der Druckkraft wird zur Bestimmung eine Stauchung von 10% auf die dafür notwendige Druckkraft bezogen. Mit der Druckfestigkeit wiederum wird die Kraft angegeben, die notwendig ist, um einen Festkörper das zerbrechen zu beginnen. Hierbei beeinflusst die Rohdichte das festigkeitsverhalten bei Dämmstoffen stark. Wichtig ist dabei dass es nicht zu einer Dauerbelastung der Dämmkonstruktion kommt. Die Verformung ist hierbei mit z.B einem Kriechen zu vergleichen. Die hierzu Notwendigen Werte sind in DIN EN 826 nachzulesen. Das Langzeitverhalten unter Dauerbelastung von Schaumstoffen ist in DIN EN 1606 bestimmt.

Rohdichte

Die Rohdichte beschreibt die Dichte eines Baustoffes einschließlich seiner Porenräume, somit also das grundsätzliche Gewicht. Die Reindichte hingegen würde somit die Dichte eines Baustoffes ohne die Porenräume beschreiben.

Formbeständigkeit

Hierbei wird unterschieden zwischen:

Irreversible Formänderung:

Wird durch die Plancksche Definition beschrieben. Im Allgemeinen sind dies vorgänge des Schrumpfen oder Schwinden. Dies kann bei bei der Herstellung von zum beispiel Hartschaumstoffen passieren. Allerdings auch bei dem Kontakt von Wasser mit Polyurethan Schaumstoffen die nicht richtig verbaut wurden.

Reversible Formänderung:

Sind in der Regel durch den linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten verursacht. Dabei steht die Ausdehnung in direkter Abhängigkeit zu der Struktur Homogenität und dem Herstellungsverfahren. Hierbei wird bei der Verbauung stets der Mittelwert zur Berechnung genutzt.

Gesundheitliche Hinweise:

Um das Klima zu schützen, hatte sich die Bundesregierung dazu verpflichtet den Ausstoß an Co2 zu verringern. Hierzu wurde die Energieeinsparverordnung (EnEV) eingeführt die die Energieeinsparung und damit den Verbrauch von Energie verringern soll. Somit steigen die Anforderungen an einen Neubau gesteigert. Zusätzlich ist der energetische Aufwand zur Herstellung im vergleich zum einsparpotentials vergleichsweise gering.

Die gesundheitlichen Hauptprobleme vieler Dämmstoffe sind, das sie meist aus anorganischen Stoffen bestehen, und deshalb zur Freisetzung von lungengängigen Fasern Stäuben neigen, bringen ein krebserzeugendes potential mit sich. Als alternative hierzu werden die werse Mineralwolle Produkte vertrieben, dessen Fasern weisen eine deutlich verringerte Biobeständigkeit auf.

 

Lieferformen

Wärmedämmstoffe werden trotz ihrer großen Vielfalt generell in fünf unterschiedlichen Lieferformen angeboten.

Bauschaum:

PU-Schaum, Silikatleichtschaum, Harnstoff-Formaldehydharz

Schüttungen:

Blähperlite, Bims, Blähton, Korkgranulat, Mineralfasergranulat, Steinwollflocken

Platten/Matten

Mineralfasern, Glaswolle und Steinwolle, XPS und EPS, Schaumglas, Kalzium-Silikat-Platten

Stopfprodukte

Flachs, Hanf, Kokosfaser und Schafwolle und auch aus Mineralwolle

Einblasdämmung

PUR-Granulat, EPS-Granulat, Zelluloseflocken, Perlite, Granulate aus EPS, XPS und Aerogel

Wand

Einschalige Wände:

Mauerwerk:

Einschalige Mauerwerkswände im massiven Verband die beidseitig verputzt sind, können als Ziegelmauerwerke aufgrund des hohen Lochanteils oder durch die Füllung von Polystyrolkügelchen gute Dämmwerte erzielen Wichtig ist dabei Dünnbettmörtel zu verbauen, um die Wärmebrücken an der Mörtelfuge möglichst gering zu halten. Durchschnittlicher U-Wert bei einer Mauerwerkswand ab 36,5cm dicke ist etwa < 0,30 W/qmK.

Holz:

Bei der Holzbauweise werden meist Brettschichtholz oder Kreuzlagenholz als Bauweise verwendet. Somit können im jeweiligen Verband Massivholzelemente hergestellt werden. Ein U-Wert von ca. 0,22W/qmK können somit erreicht werden.

Einschalige Außenwand mit Wärmedämmverbundsystem

Einschalige Außenwände mit Wärmedämmverbundsystem können sehr hohen Anforderungen an Wärmeschutz und Schallschutz nachkommen. Das WDVS unterliegt relativ hohen Ausführungsempfindlichkeiten und kann mechanisch wenig beansprucht werden. Jedoch wird durch die Funktionstrennung von der Tragfähigkeit und den bauphysikalischen Anforderungen bei diesem Wandaufbau mit WDVS ein hoher Schall- und Wärmeschutz erreicht.

Einschalige Außenwand mit Wärmedämmschicht und Vorhangfassade

Mit dieser Variante können hohe Anforderungen an den Schallschutz, den Wärmeschutz und an die Tragfähigkeit erfüllt werden. Außerdem wir das Eindringen von Feuchtigkeit verhindert. Die Funktionen Witterungsschutz, Wärmeschutz und Tragfähigkeit bleiben voneinander getrennt. Hierzu werden Dämmmatten an die Hauswand angebracht und abschließend wird noch eine Fassade vorgehangen. Dämmstoffe aus Holzfaser und Mineralwolle werden hier zur Dämmung eingesetzt.

Zweischalige Wände**

Zweischalige Außenwand mit Luftschicht und Wärmedämmung

Bei einem zweischaligen Wandaufbau sind die Funktionen der Komponenten der Außenwand - Wärme-, Witterungsschutz und Tragfähigkeit - voneinander getrennt. Durch die Luftschicht und die zusätzliche Wärmedämmung wird ein hoher Wärmeschutz erfüllbar. Bei der zweischaligen Bauweise wird auf die Außenseite der innen liegenden tragenden Wand eine Wärmedämmung angebracht. Die Dämmung wird mit Hilfe von Dämmungshaltern fixiert. Entwässerungs- und Lüftungsöffnungen beugen die Bildung von Schimmel durch Feuchtigkeit vor.

Zweischalige Außenwand mit Kerndämmung

Der Wärmedämmstoff muss dauerhaft wasserabweisend sein, da bei der zweischaligen Außenwand mit Kerndämmung keine Luftschicht zur Belüftung der Wärmedämmung zur Verfügung steht. Der gewählte Dämmstoff sollte daher hydrophobiert oder geschlossenporig sein. Zu beachten ist, dass die höhere Feuchte der Außenschale wegen der fehlenden Luftschicht zu einer höheren Frostbeanspruchung der Außenschale führen kann. Da der vollständige Zwischenraum zur Dämmung genutzt werden kann, können sehr hohe Anforderungen an den Wärmeschutz erfüllt werden. Beliebt für diese Dämmvariante ist die Einblasdämmung. Es handelt sich hierbei um einen losen Dämmstoff oft in Form von Granulaten oder Kunststoffperlen. Sie ist sehr kostengünstig und bietet eine effektive Wärmedämmung. Das von außen eingeblasene Granulat verdichtet sich zu einer wirkungsvollen Dämmschicht ohne Hohlräume. Auch Dämmplatten oder Dämmmatten können zur Kerndämmung benutzt werden, jedoch nur schwer nachträglich verbaut werden.

Bauteile mit Erdberührung

Bei Bauteilen mit Erdberührung muss die Außenliegende Wand besonders gegen Feuchtigkeit, bis 30cm über der außenoberfläche, Abgedichtet werden. Die Abdichtung hier kann durch die verse Bitumen oder Perimeterdämmungen erfolgen. zusätzlich muss oft eine Stufenfalz zur Vollständigen Dichtung bedacht werden. Bei der Wärmedämmung wird in zwei Belastungsfälle unterschieden. Wärmedämmplatten können in wasserdurchlässigen Böden (erster Belastungsfall) unmittelbar an das Erdreich angelegt werden. Bei wenig wasserdurchlässigen Böden (zweiter Belastungsfall) ist eine Sickerschicht vor der Wand bis zur Dränung vorzusehen.

Wärmedämmputze:

Bei Sanierungen oder Baudenkmälern wird oft Wärmedämmputz verwendet, um die bestehenden Ansichten zu erhalten. Er dient dazu die Fassade vor klimatischen Einwirkungen zu schützen, als auch die energetischen Eigenschaften zu verbessern. Kann im Außen- und Innenbereich Aufgetragen werden. Hier können beispielsweise Aerogele sowie Perelite oder Polysterolkugeln dem normal verwendeten Unterputz hinzugefügt werden. Als Oberputze werden meist diffusionsoffene Silikat- oder Edelputze verwendet. Zusammen mit porigen Mauerziegeln kann ein U-Wert von unter 0,25W/qmK erreicht werden.

 

Wärmedämmverbundsystem (WDVS)

Dies sind aufeinander Abgestimmte schichtungen von Baustoffen die an einer Außenwand befestigt werden können. Dabei ist sowohl die Kombination der Systeme als auch das Kernelement entscheidend für den Wirkungsgrad. Der Dämmstoff wird meist als Platte oder Stopfsystem mit Klebern oder Dübeln an dem Rohbau befestigt.

Wärmedämmverbundsysteme werden bei der Dämmung von Außenwänden von Gebäuden verwendet. Sie sind ein Verbund aus fein aufeinander abgestimmter Ebenen, die aus verschiedenen Baustoffen bestehen. Diese werden Schicht für Schicht auf die gereinigte alte Fassade aufgebracht. Der ausgewählte Dämmstoff wird als Platte mit einem bestimmten Kleber mittels Punkt/Rand- Verfahren befestigt. Zur Erhöhung der Tragfähigkeit werden die Dämmplatten anschließend mit Spezialdübeln in der alten Fassade verankert. Der bei diesen Systemen meist verwendete Dämmstoff ist Polystyrol. Dieser Dämmstoff ist preiswert und bietet einen hohen Wärmeschutz. Ein Nachteil besteht in seiner grundsätzlichen Brennbarkeit. Der Einbau von Brandriegeln bei dieser Variante ist notwendig, um einen ausreichenden Brandschutz zu garantieren. Als alternativer Baustoff hat sich die Steinwolle als Dämmstoff bewehrt. Sie ist nicht brennbar dafür aber teurer als Polystyrol. Zuletzt wird ein Putz aufgetragen indem eine Armierung eingebettet liegt. Das Kunststoffgeflecht sogt später für eine ausreichende Festigkeit der neuen Wandoberfläche. Auf die Armierungsschicht wird eine weitere Schicht von Oberputz aufgetragen. Diesem Putz können Algizide und Fungizide beigemischt werden, die für einen Schutz gegen Veralagung und Pilze sorgt. WDVS sparen bei korrekter Ausführung Heizkosten und reduzieren die Feuchtigkeit innerhalb der Gebäudewand. Bundesweit werden jährlich viele Millionen m2 Wärmedämmverbundsysteme ausgeführt. Hunderttausende Altbaufassaden in Deutschland werden mit WDVS nachgerüstet

Schallschutz**

Der Schallschutz im Hochbau wird durch die DIN 4109 definiert. Die Norm dient dazu den Schallschutz im bezug auf die öffentlich-rechtliche Sicht und dem Baugenehmigungsverfahren zu gewährleisten. Hierzu benennt die DIN 4109-1 das konkrete Ermittlungsweise für rechnerischen Beschimmung der Schalldämmung mit bezugnahme auf alle Flankierenden Bauteile. Als Konstruktion sind Beispiele für Öffnungen sowie Wand, Decke und Treppen genannt.

Feuchteschutz

Grundsätzlich ist für jede Art der Bebauung ein Feuchteschutz sowohl von innen als auch Außen erforderlich. Hierbei besteht besonders für Dämmungen die gefahr der Wasseransammlung innerhalb von den Dämmschichten. Diese Feuchtigkeitsansammlungen können zum Beispiel durch Tauwasserbildung im inneren von Bauteilen oder auch auf der Bauteiloberfläche der Fall sein. Weitere möglichkeiten der Wasseransammlung sind zum Beispiel direkter Regen einschlag (Schlagregen) während der Bauphase in allen Bereichen als auch nach Bau abschluss in allen Außenbereichen eines Gebäudes. Die entsprechenden anforderungen an den feuchteschutz und die Empfehlungen zum Thema Feuchteschutz sind in DIN 4108 und Energieeinsparungen in Verbindung mit dem Feuchteschutz in DIN 18195 zum Thema Bauwerksabdichtung zu finden.

Tauwasserbildung auf Bauteiloberflächen:

Der genormte Nachweis auf Tauwasserfreiheit an Bauteiloberflächen insbesondere im Bereich von Wärmebrücken ist in DIN 4108-2 geregelt. Hierbei darf bei Sonderkonstruktionen eine raumseitige temperatur der oberfläche von 12,6 ºC nicht unterschritten werden, da es sonst zu einem Tauwasseranfall kommen kann. Hierbei ist der Tauwasseranfall auch immer abhängig von Der Nutzung, Art der Konstruktion Der Belüftung und Beheizung. Somit erreichen gedämmte Gebäude hier wesentlich bessere Eigenschaften, als ungedämmte, da diese die Wärmebrücken der Konstruktion stark reduzieren. Weiterhin ist die DIN 1946-6 zu beachten. Sie fordert eine mindest Luftwechselrate von 0,5 was als ein vollständiger Luftwechsel innerhalb der gemessenen Zeit von zwei Stunden zu verstehen ist.

Tauwasser Beanspruchung im Innenraum:**

Schlagregenbeanspruchung:

Die Schlagregenbeanspruchung ist in DIN 18195 geregelt und unterscheidet hier grundsätzlich nach der Art des Gebäudes sowie nach den örtlichen oder regionalen, klimatischen Bedingungen.

Indirekte Regen beanspruchung:

Wasserdampfproduktion (Sorption):

Sorption beschreibt als Sammelbezeichnung, die Vorgänge die zu einer Anreicherung von Stoffen innerhalb einer Phase bzw: Grenzfläche zwischen zwei Phasen führen, Also durch Diffusion das eindringen in Stoffe. Somit ist die Anreicherung innerhalb einer Phase als Absorption. Gebäudespezifisch ist also bei grundsätzlich bei jeder Nutzung von einer Wasserdampfproduktion auszugehen. Bei den Sorptionsvortängen innerhalb eines Raumes, wird der Wasserdampf lediglich zwischengespeichert. Grundsätzlich hat also die Sorption den Vorteil das der Wasserdampf der in einem Raum produziert wird, nicht abgeführt werden muss. Dennoch muss ein Mindestmaß an Luftwechsel gewährleistet sein, um keine feuchteschäden entstehen zu lassen.

Feuchtetransport:

Konvektiver Feuchtigkeitstransport:

Beschreibt den transport von Feuchtigkeit mit Hilfe von Luftströmungen. dieser wird im wesentlichen durch den Luftwechsel (Häufigkeit der in einer Stunde getauschten Luft) definiert. Als Beispiel wird eine manuelle Fensterlüftung mit 0,3-10 1/h angenommen. Die durch konvektive Feuchtigkeitstransport übertragene Luftfeuchte ist wesentlich mehr als bei dem transport über Diffusion.

Kapillares Saugen:

Durch die Oberflächenbeschaffenheit neigen manche Baustoffe bei Wasserkontakt durch ihre Beschaffenheit dieses Wasser aufzunehmen. Dies kann Außenbauteile wesentlich beeinflussen und variiert durch die jeweilige Beschaffenheit des Bauteils.

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