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dena-Planungshandbuch energieeffizienten Bauen und Sanieren - Gebäudehülle

<p>Das dena-Planungshandbuch ist eine Fachreihe, die die komplexen und aktuellen Themen zum energieeffizienten Bauen und Sanieren in drei Bänden strukturiert zusammenfasst. </p> Alle Publikationen zum herunterladen oder bestellen unter <a href="http://www.dena.de/publikationen">www.dena.de/publikationen</a>

<p>Das dena-Planungshandbuch ist eine Fachreihe, die die komplexen und aktuellen Themen zum energieeffizienten Bauen und Sanieren in drei Bänden strukturiert zusammenfasst. </p>
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<strong>Planungshandbuch</strong>.<br />

Energieeffizientes <strong>Bauen</strong> <strong>und</strong> <strong>Sanieren</strong>.<br />

<strong>Gebäudehülle</strong>.<br />

G


G<br />

<strong>Gebäudehülle</strong>.<br />

Die inhaltlichen Schwerpunkte des vorliegenden Bandes zur <strong>Gebäudehülle</strong> liegen bei den Themengebieten<br />

der Luftdichtheit <strong>und</strong> der Innendämmung. Zusätzlich werden gr<strong>und</strong>legende GPrinzipien energieeffizienter<br />

Gebäude behandelt.<br />

Das <strong>dena</strong>-<strong>Planungshandbuch</strong> ist ein erweiterbares Nachschlagewerk, das mit jeder Auflage stetig ergänzt<br />

<strong>und</strong> aktualisiert wird. Damit ist es möglich, das <strong>dena</strong>-<strong>Planungshandbuch</strong> den technischen, wirtschaftlichen<br />

<strong>und</strong> gesetzlichen Entwicklungen anzupassen. Gr<strong>und</strong>legende Themen <strong>und</strong> Prinzipien im Bereich des <strong>energieeffizienten</strong><br />

<strong>Bauen</strong>s <strong>und</strong> <strong>Sanieren</strong>s werden nach <strong>und</strong> nach komplettiert.<br />

G1<br />

Gr<strong>und</strong>lagen.<br />

G1.1 Thermische Behaglichkeit.<br />

G2<br />

Konstruktion.<br />

G2.1 Wärmebrücken.<br />

G2.2 Außenwand.<br />

G2.3 Fenster <strong>und</strong> Verglasungen.<br />

G3<br />

Innendämmung.<br />

G3.1 Planungsgr<strong>und</strong>lagen <strong>und</strong> Forschung.<br />

G3.2 Technische Regelwerke.<br />

G3.3 Materialien in der Innendämmung.<br />

G4<br />

Luftdichtheit.<br />

G4.1 Einführung.<br />

G4.2 Planungsgr<strong>und</strong>lagen.<br />

G4.3 Messen <strong>und</strong> Prüfen.<br />

Glossar <strong>Gebäudehülle</strong>.<br />

Produktbeileger.


Impressum.<br />

<strong>Planungshandbuch</strong>.<br />

<strong>Gebäudehülle</strong>.<br />

Herausgeber.<br />

Deutsche Energie-Agentur GmbH (<strong>dena</strong>)<br />

Energieeffiziente Gebäude<br />

Chausseestraße 128a<br />

10115 Berlin, Germany<br />

Tel: +49 (0)30 72 61 65-600<br />

Fax: +49 (0)30 72 61 65-699<br />

info@<strong>dena</strong>.de<br />

www.<strong>dena</strong>.de<br />

Copyright Titelbild.<br />

Sascha Kletzsch, München<br />

Fachliche Kooperation.<br />

Fachverband Luftdichtheit im Bauwesen e.V.<br />

Fachverband Wärmedämm-Verb<strong>und</strong>systeme e.V.<br />

Stand.<br />

1. Auflage 2012<br />

Konzept <strong>und</strong> Redaktion.<br />

Heike Marcinek<br />

Oliver Krieger<br />

Henning Discher<br />

Nana Doerrie<br />

Kristina Zimmermann<br />

Christian Stolte (Bereichsleitung)<br />

Satz <strong>und</strong> Layout.<br />

PROFORMA Gesellschaft für Unternehmenskommunikation<br />

mbh & Co. KG<br />

sowie<br />

Lektorat.<br />

die textreinigung<br />

Druck.<br />

Bodensee Organisation Products GmbH & Co. KG<br />

DBM Druckhaus Berlin-Mitte GmbH<br />

Alle Rechte sind vorbehalten. Die Nutzung steht unter dem Zustimmungsvorbehalt<br />

der <strong>dena</strong>.<br />

© 2012 Deutsche Energie-Agentur GmbH (<strong>dena</strong>)


G1<br />

Gr<strong>und</strong>lagen.<br />

G<br />

G1 Gr<strong>und</strong>lagen.<br />

G1.1 Thermische Behaglichkeit.<br />

G1.1


Thermische Behaglichkeit<br />

G<br />

G1.1 Thermische Behaglichkeit.<br />

Teil 1: Winterliche Verhältnisse.<br />

Autoren:<br />

Prof. Dr.-Ing. habil. Wolfgang Richter<br />

Dr.-Ing. Thomas Hartmann<br />

G<br />

G1.1<br />

1


G<br />

Thermische Behaglichkeit<br />

G1.1<br />

2<br />

<strong>dena</strong>-<strong>Planungshandbuch</strong>. <strong>Gebäudehülle</strong>. Gr<strong>und</strong>lagen.


Thermische Behaglichkeit<br />

G<br />

Inhalt.<br />

1<br />

Gr<strong>und</strong>lagen. 5<br />

1.1 Wissenswertes für die Bau- <strong>und</strong> Modernisierungspraxis. 5<br />

1.2 Raumklima <strong>und</strong> thermische Behaglichkeit. 6<br />

1.3 Raumtemperaturen. 7<br />

1.4 Luftgeschwindigkeit <strong>und</strong> Zugluftrisiko. 8<br />

1.5 Grafiken dieser Broschüre. 9<br />

1.6 Weiterführende Regelwerke. 10<br />

1.7 Thermische Behaglichkeit – kurz gefasst. 10<br />

2<br />

Der Einfluss des Wärmeschutzes. 11<br />

2.1 Altbau: Heizkörper (ohne Luftwechsel). 13<br />

2.2 Niedrigenergiehaus: Heizkörper (ohne Luftwechsel). 14<br />

2.3 Altbau: Fußbodenheizung (ohne Luftwechsel). 15<br />

2.4 Niedrigenergiehaus: Fußbodenheizung (ohne Luftwechsel). 16<br />

3<br />

Der Einfluss der Heizflächen anordnung. 17<br />

3.1 Heizkörper an Außenwand (Luftwechsel n = 0,25 h -1 ). 19<br />

3.2 Heizkörper an Innenwand (Luftwechsel n = 0,25 h -1 ). 20<br />

3.3 Heizkörper an Seitenwand (Luftwechsel n = 0,25 h -1 ). 21<br />

3.4 Fußbodenheizung (Luftwechsel n = 0,25 h -1 ). 22<br />

3.5 Wandheizung: Außen- <strong>und</strong> Seitenwand<br />

(Luftwechsel n = 0,25 h -1 ). 23<br />

3.6 Wandheizung: Seitenwände (Luftwechsel n = 0,25 h -1 ). 24<br />

G1.1<br />

4<br />

Der Einfluss des Fensterflächenanteils. 25<br />

4.1 Fensterfläche 30 Prozent: Heizkörper (ohne Luftwechsel). 27<br />

4.2 Fensterfläche 100 Prozent: Heizkörper (ohne Luftwechsel). 28<br />

4.3 Fensterfläche 30 Prozent: Fußbodenheizung<br />

(ohne Luftwechsel). 29<br />

4.4 Fensterfläche 100 Prozent: Fußbodenheizung<br />

(ohne Luftwechsel). 30<br />

5<br />

Der Einfluss des Luft wechsels. 31<br />

5.1 Luftwechsel n = 0,25 h -1 : Heizkörper. 33<br />

5.2 Luftwechsel n = 0,50 h -1 : Heizkörper. 34<br />

5.3 Luftwechsel n = 0,25 h -1 : Fußbodenheizung. 35<br />

5.4 Luftwechsel n = 0,50 h -1 : Fußbodenheizung. 36<br />

6<br />

Der Einfluss des Heizsystems. 37<br />

7<br />

Der Einfluss des Lüftungs systems. 39<br />

7.1 Abluftsysteme mit Außenwand-Luftdurchlässen (ALD). 39<br />

7.2 Zu- <strong>und</strong> Abluftsysteme mit Wärmerückgewinnung. 42<br />

3


G<br />

Thermische Behaglichkeit<br />

8<br />

Methodische Anmerkungen. 45<br />

8.1 Umfassende Kriterien der thermischen Behag lichkeit. 45<br />

8.2 Spezielle Kriterien der thermischen Behaglichkeit. 45<br />

8.3 Summative thermische Behaglichkeit. 46<br />

9<br />

Anhang. 47<br />

G1.1<br />

4<br />

<strong>dena</strong>-<strong>Planungshandbuch</strong>. <strong>Gebäudehülle</strong>. Gr<strong>und</strong>lagen.


Thermische Behaglichkeit<br />

G<br />

1 Gr<strong>und</strong>lagen.<br />

1.1 Wissenswertes für die Bau- <strong>und</strong> Modernisierungspraxis.<br />

Angenehme <strong>und</strong> behagliche Räume bestimmen wesentlich den Nutzen <strong>und</strong><br />

den Kom fort von Wohnungen oder Büros. Um diese Qualität zu erreichen,<br />

genügt es nicht, die Wärmedämmung der Räume zu verbessern. Auch beim<br />

Niedrigenergiehaus stellt sich thermische Behaglichkeit nicht von selbst ein.<br />

Damit stehen der Neubau <strong>und</strong> die Sanie rung von Wohngebäuden <strong>und</strong> Nichtwohngebäuden<br />

vor neuen Anforderungen.<br />

Anspruchsvolle thermische Bedingungen lassen sich erzielen, wenn geeignete<br />

bau- <strong>und</strong> anlagentechnische Lösungen sinnvoll kombiniert werden.<br />

Generell gilt, dass Heiz flächen nur in hydraulisch abgeglichenen Systemen in<br />

Verbindung mit geeigneten Regel einrichtungen einen optimalen Beitrag zur<br />

behaglichen Raumkonditionierung leisten können.<br />

Bei ganzheitlichen<br />

Betrachtungs weisen ist die<br />

Einhaltung der thermischen<br />

Behaglich keit eine ausgesprochen<br />

wichtige Vorausset zung<br />

für kostengünstiges <strong>Bauen</strong>, optimierte<br />

Energieeinsparung bzw. CO 2<br />

-<br />

Emissionsminderung <strong>und</strong> ges<strong>und</strong>es<br />

Nutzen sowie den ins besondere<br />

uneingeschränkten Kom fort der<br />

Aufent haltsräume in Wohnungen,<br />

Büros usw.<br />

Zwar verbessert sich die thermische Behaglichkeit mit zu nehmendem Wärmeschutz<br />

des Gebäudes gr<strong>und</strong>sätzlich, doch das heißt nicht, dass sie beim<br />

Niedrig energiehaus in der Heizperiode keine besondere Beachtung mehr verdient.<br />

In der Praxis sind zahlreiche Fragen zu klären:<br />

Wie wirken sich unterschiedliche Heizsysteme auf die thermische<br />

Behaglichkeit aus?<br />

Welchen Einfluss hat die Lüftung?<br />

Lassen sich die Komponenten der Heiztechnik <strong>und</strong> der Lüftung<br />

beliebig im Raum anordnen <strong>und</strong> kombinieren?<br />

Wie problematisch sind Außenwände mit großen Fensterflächen?<br />

Die vorliegende Broschüre soll Fachplanern, Architekten, Handwerkern <strong>und</strong><br />

Bauherren eine Hilfestellung geben, um Bauvorhaben <strong>und</strong> Modernisierungen<br />

hinsichtlich der thermischen Behaglichkeit in der Heizperiode zu optimieren.<br />

G1.1<br />

Denn negative Folgen sind zu erwarten, wenn die baulichen Lösungen <strong>und</strong><br />

die Anlagen technik nicht optimal aufeinander abgestimmt sind. Dann empfinden<br />

die Nutzer ihre Räume z. B. als fußkalt oder zugig. Um diese unangenehme<br />

Situation zu verbessern, drehen sie die Heizung auf (durch Verstellen<br />

der Raumtemperatur-Regelein richtung) oder drosseln die Lüftung. Im ersten<br />

Fall vergrößern sich der Energieverbrauch <strong>und</strong> die Betriebskosten. Bei reduzierter<br />

Lüftung steigt die Konzentration von Schadstoffen in der Raumluft,<br />

verb<strong>und</strong>en mit der Gefahr der Schimmelpilzbildung <strong>und</strong> eventuell Bauschäden.<br />

Die Broschüre enthält Praxistipps, die auf der Basis umfassender wissenschaftlicher<br />

Untersuchungen entwickelt wurden. Hier finden Sie die neuesten<br />

Informationen r<strong>und</strong> um die thermische Behaglichkeit in Gebäuden in der<br />

Heizperiode, die nach den Standards für Niedrigenergiehäuser errichtet <strong>und</strong><br />

saniert wurden.<br />

Der erste Teil ist für Praktiker bestimmt, die einen schnellen Überblick sowie<br />

Einbau tipps suchen. Eine „Kurzfassung“ r<strong>und</strong>et dieses Angebot ab (Seite 10).<br />

Die weiteren Kapitel dienen der vertieften Information. Die wichtigsten Fälle<br />

in Bezug auf thermische Behaglichkeit sind abgebildet.<br />

5


G<br />

Thermische Behaglichkeit<br />

Das Raumklima wird beeinflusst<br />

durch:<br />

Lufttemperatur,<br />

Luftgeschwindigkeit,<br />

Luftwechsel,<br />

Strahlungstemperatur <strong>und</strong><br />

Luftfeuchte.<br />

1.2 Raumklima <strong>und</strong> thermische Behaglichkeit.<br />

In geschlossenen Räumen gibt ein Mensch, bei üblicher körperlicher Betätigung,<br />

über 100 Watt Wärme in Form von Strahlung, Konvektion <strong>und</strong> Verdunstung<br />

an die Umge bung ab. Die meisten Menschen fühlen sich bei einer<br />

Raumtem pe ratur von 20 – 22 °C wohl. Mit zu nehmender Lufttemperatur<br />

verringern sich die Strahlungs- <strong>und</strong> Konvek tionsanteile. Bei etwa 34 °C findet<br />

eine 100-prozentige Verdunstungs kühlung statt. Man schwitzt. Ist auf der anderen<br />

Seite die Raumtemperatur sehr niedrig, äußert sich das Unbehagen in<br />

zum Teil starken Frieren bis zum Zittern.<br />

Erfahrungswerte für die<br />

Empfin dungstemperatur<br />

in unterschiedlich genutzten<br />

Räumen:<br />

Wohnraum: 20 – 22 °C<br />

Schlafraum: 16 – 18 °C<br />

Bad: 24 – 26 °C<br />

Die operative Temperatur (Empfindungstemperatur) ist ein seit Jahren bekannter<br />

Maß stab zur Beurteilung thermischer Komfortzustände <strong>und</strong> bildet<br />

den Mittelwert aus der Lufttemperatur <strong>und</strong> den gemittelten Oberflächentemperaturen<br />

des Raumes.<br />

Nach DIN EN ISO 7730 wird mit dem PMV-Wert (Predicted Mean Vote) ein<br />

mittleres Raum klima durch die Nutzer beurteilt. Daraus folgt der PPD-Wert<br />

(Predicted Percentage of Dissatisfied) als zu erwartender Prozentsatz Unzufriedener.<br />

G1.1<br />

Ein Raum wird als behaglich<br />

empfun den, wenn die Differenzen<br />

zwischen<br />

Wandoberflächentemperaturen<br />

<strong>und</strong> Raumlufttemperatur weniger<br />

als 4 K,<br />

Oberflächentemperaturen<br />

verschiedener Raumflächen<br />

(Strahlungs asymmetrie) weniger<br />

als 5 K <strong>und</strong><br />

Lufttemperaturen von Fuß- bis<br />

Kopfhöhe weniger als 3 K<br />

PMV bzw. PPD sind globale Indikatoren für die thermische Behaglichkeit, erforderlich<br />

sind weitere, spezielle Kriterien:<br />

Zugluftrisiko,<br />

Strahlungsasymmetrie,<br />

Vertikaler Lufttemperaturgradient im Raum sowie<br />

Oberflächentemperaturen der Umfassungskonstruktion.<br />

Die sogenannte summative thermische Behaglichkeit fasst die Behaglichkeitskriterien<br />

zusammen <strong>und</strong> ermöglicht eine sehr schnell erfassbare <strong>und</strong><br />

übersichtliche Darstellung. Sie kann für die Zukunft ein wichtiges Instrument<br />

zur Kommunikation zwischen Archi tekt, Planer, Heizungsfachmann, Bauherr/<br />

Modernisierer für optimale Behaglichkeit in Räumen werden.<br />

be tragen.<br />

Die Berechnung der summativen thermischen Behaglichkeit sowie weitere<br />

Kriterien der thermischen Behaglichkeit werden ab Seite 45 näher erläutert.<br />

6<br />

<strong>dena</strong>-<strong>Planungshandbuch</strong>. <strong>Gebäudehülle</strong>. Gr<strong>und</strong>lagen.


Thermische Behaglichkeit<br />

G<br />

1.3 Raumtemperaturen.<br />

Nach DIN EN ISO 7730 sind im Raum Empfindungstemperaturen von 20 bis<br />

24 °C zulässig, wobei ein Wert von 22 °C als optimal im Sinne der thermischen<br />

Behaglich keit gilt. Bei 20 °C <strong>und</strong> darunter können allerdings verstärkt Beeinträchtigungen<br />

im Bereich der Aufenthaltszone auftreten.<br />

Beim Niedrigenergiehaus unterscheiden sich die vertikalen Lufttemperaturverläufe<br />

von verschiedenen Wasserheizsystemen nur geringfügig. Dadurch<br />

steigt die Be ha g lichkeit gegenüber älteren Gebäu den mit geringem Wärmeschutz<br />

erheblich.<br />

2,5<br />

2<br />

Heizkörper<br />

1, 5<br />

Fußbodenheizung<br />

Luftheizung,<br />

Luftauslass<br />

an der Innenwand<br />

1<br />

Raumhöhe in m<br />

0,5<br />

0<br />

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29<br />

Lufttemperatur in °C<br />

Abb. 1: Vertikaler Lufttemperaturverlauf in der Aufenthaltszone für verschiedene Heizsysteme<br />

(Niedrigenergiehaus)<br />

G1.1<br />

7


G<br />

Thermische Behaglichkeit<br />

1.4 Luftgeschwindigkeit <strong>und</strong> Zugluftrisiko.<br />

Nach DIN EN ISO 7730 wirken sich Luftgeschwindigkeit, Lufttemperatur <strong>und</strong><br />

Tur bulenzgrad der Luft auf das Zugluftrisiko aus.<br />

Das Zugluftrisiko (DR) wird durch das Heiz system (z. B. Anordnung der Heizfläche)<br />

<strong>und</strong> durch das Lüftungssystem (z. B. Ein bringung der Außen- bzw.<br />

Zuluft) beeinflusst.<br />

Unterschiede in der Behaglichkeit können sich beispielsweise zwischen<br />

Abluftanla gen (kalte Außenluft wird über Durchlässe in den Raum gesaugt)<br />

<strong>und</strong> Zu- <strong>und</strong> Abluft an lagen (vorgewärmte Zuluft gelangt durch Luftventile in<br />

den Raum) ergeben <strong>und</strong> machen optimierte konstruktive Lösungen erforderlich.<br />

G1.1<br />

Abb. 2: Zulässige Luftgeschwindigkeit in Abhängigkeit von Lufttemperatur <strong>und</strong> zulässigem<br />

Zug luftrisiko (ausgewähltes Beispiel nach DIN EN ISO 7730)<br />

8<br />

<strong>dena</strong>-<strong>Planungshandbuch</strong>. <strong>Gebäudehülle</strong>. Gr<strong>und</strong>lagen.


Thermische Behaglichkeit<br />

G<br />

1.5 Grafiken dieser Broschüre.<br />

Anhand umfangreicher grafischer Darstellungen soll in der Broschüre verdeutlicht<br />

werden, wie die unterschiedlichen Einflussgrößen – beispielsweise<br />

das Heizsystem oder die Anordnung der Heizflächen mit Raumtemperatur-<br />

Regeleinrichtung – auf die ther mische Behaglichkeit wirken.<br />

In den Darstellungen zur summativen thermischen Behaglichkeit werden vier<br />

ver schie dene Kategorien A, B, C <strong>und</strong> D (in Anlehnung an DIN EN ISO 7730 <strong>und</strong><br />

prEN 15251) unterschieden <strong>und</strong> entsprechend farblich gekennzeichnet.<br />

Mit diesen Kategorien lassen sich Aussagen zur Qualität der Behaglichkeit<br />

im Raum un ter Berücksichtigung der Lüftung <strong>und</strong> anderer Einflussgrößen<br />

treffen. Eventuelle Schwach punkte werden aufgezeigt <strong>und</strong> können bereits im<br />

Vorfeld minimiert werden. Gr<strong>und</strong>sätzlich sollte möglichst die Klasse A angestrebt<br />

werden.<br />

Die summative thermische Behaglichkeit kann in beliebigen Ebenen im Raum<br />

dargestellt werden. Nachfolgend werden im Ergebnis von rechentechnischen<br />

Untersuchun gen die kritischen Ebenen – vertikaler Schnitt in Raummitte (im<br />

Regelfall rechtwinklig zur Außenwand) <strong>und</strong> horizontaler Schnitt 0,1 m über<br />

dem Fußboden – dargestellt.<br />

Klasse<br />

(Kategorie)<br />

A<br />

B<br />

C<br />

D<br />

Unkritischer<br />

angenehmer<br />

Bereich<br />

Erwartungsniveau<br />

hoch<br />

mittel<br />

gemäßigt<br />

ohne<br />

Kritischer Bereich<br />

Eine zusätzliche, schematisierte 3-D-Darstellung verdeutlicht die Behaglichkeitssituation<br />

im gesamten Raum.<br />

Bei der Darstellung für andere Behaglichkeitskriterien sind die kri tischen Bereiche<br />

durch rötliche Farbtöne gekennzeichnet.<br />

Die grafische Darstellung der Behaglichkeitskriterien erfolgt für eine vertikale<br />

Ebene in Raummitte <strong>und</strong> ggf. für eine horizontale Ebene in jeweils angegebenen<br />

unterschiedlichen Höhen.<br />

Alle Abbildungen beziehen sich – wenn nicht anders angegeben – auf einen<br />

Modellraum mit den Abmessungen von 4 x 5 x 2,5 m, mit einer Außenwand<br />

mit einem Fenster flächen anteil von 30 Prozent (Fenster 2 x 1,5 m) sowie eine<br />

(operative) Soll-Temperatur in Raum mitte von 22 °C <strong>und</strong> eine Außentemperatur<br />

von minus 5 °C. Ein Bezug auf deutlich niedrigere Außentemperatur<br />

(z. B. minus 12 °C) ist nicht sinnvoll, da diese nur sehr selten länger andauernd<br />

auftreten.<br />

G1.1<br />

Die Aufenthaltszone im Raum wird hervorgehoben. Sie umfasst den Bereich<br />

mit einem Abstand von 1,0 m zur Außenwand <strong>und</strong> von 0,5 m zu den Innenwänden<br />

sowie bis zu 2,0 m über dem Fußboden.<br />

Die Ergebnisse sind auf ähnliche Raumverhältnisse im Gr<strong>und</strong>satz übertragbar.<br />

9


G<br />

Thermische Behaglichkeit<br />

1.6 Weiterführende Regelwerke.<br />

DIN EN ISO 7730.<br />

Ergonomie der thermischen Umgebung – Analytische Bestimmung <strong>und</strong> Interpretation<br />

der thermischen Behaglichkeit durch Berechnung des PMV- <strong>und</strong><br />

des PPD-Indexes <strong>und</strong> Kriterien der lokalen thermischen Behaglichkeit (Dt.<br />

Fassung DIN EN ISO 7730: 2005).<br />

DIN EN 13779.<br />

Lüftung von Nichtwohngebäuden – Allgemeine Gr<strong>und</strong>lagen <strong>und</strong> Anforderungen<br />

an Lüftungs- <strong>und</strong> Klimaanlagen (Deutsche Fassung DIN EN 13779: 2005).<br />

DIN EN 15251 (Entwurf).<br />

Bewertungskriterien für den Innenraum einschließlich Temperatur, Raumqualität,<br />

Licht <strong>und</strong> Lärm (Deutsche Fassung prEN 15251: 2005).<br />

1.7 Thermische Behaglichkeit – kurz gefasst.<br />

Tipp.<br />

Nur über eine gemeinsame Betrachtung der Bau-, Anlagen<strong>und</strong><br />

Rege lungs technik ist eine Einschätzung der thermischen<br />

Behaglichkeit möglich. Mit zunehmendem Wärmeschutz nimmt die<br />

thermische Behaglichkeit zu. Bei üblichen Raumtemperaturen bilden<br />

die Strahlungsasymmetrie <strong>und</strong> das Zugluftrisiko die entscheidenden<br />

Behaglichkeitskriterien.<br />

G1.1<br />

Aufgr<strong>und</strong> der höheren inneren Oberflächentemperaturen der Außenwand<br />

hat die Strahlungs asymmetrie nur noch eine untergeordnete<br />

Bedeutung. Das gilt in hocheffizienten Gebäuden auch für Räume mit<br />

mehreren Außenwänden oder erhöhtem Fensterflächenanteil.<br />

Die weitgehend luftdichte Ausführung des Niedrigenergiehauses erzwingt<br />

in zunehmendem Maße den Einsatz von Lüftungsanlagen.<br />

Da Kaltlufteinflüsse nicht vollständig ausgeschlossen werden können,<br />

sollten evtl. Heizkörper unter dem Fenster angeordnet sowie die Heizschleifen<br />

von Flächenheizungen im Fenster- <strong>und</strong> Türbereich dichter<br />

verlegt werden.<br />

Für freie Lüftung nach dem Querlüftungsprinzip <strong>und</strong> für Abluftanlagen<br />

sollten sogenannte optimierte Außenwand-Luftdurchlässe, günstigenfalls<br />

in Kombi nation mit der Heizfläche, zum Einsatz kommen.<br />

10<br />

<strong>dena</strong>-<strong>Planungshandbuch</strong>. <strong>Gebäudehülle</strong>. Gr<strong>und</strong>lagen.


Thermische Behaglichkeit<br />

G<br />

2 Der Einfluss des<br />

Wärmeschutzes.<br />

Der bauliche Wärmeschutz hat einen großen Einfluss auf die thermische<br />

Behaglichkeit. Jedoch lässt sich diese nicht exakt aus dem jeweiligen Wärmeschutzniveau<br />

oder Energie standard des Gebäudes ableiten. Deshalb werden<br />

hier sehr grob zwei exemplarische Wärmeschutzstandards unterschieden.<br />

Altbau:<br />

Gesamtheit aller Gebäude, erbaut vor der Wärmeschutzverordnung<br />

(WSchVO) 77.<br />

Maximale Strahlungsasymmetrie<br />

Unkritischer<br />

angenehmer<br />

Bereich<br />

Kritischer Bereich<br />

Niedrigenergiehaus (NEH):<br />

Gebäude, die nach EnEV erbaut oder vergleichbar saniert wurden.<br />

Die Aus sagen gelten tendenziell auch für Gebäude nach der<br />

WSchVO 95. Für Neubauten oder sanierte Be stands gebäude, die die<br />

Mindestanforder ungen der EnEV an Neubau ten übertreffen bzw. für<br />

Effizienzhausstandards nach EnEV 2009 verbessern sich die Ergebnisse.<br />

Der Wärmeschutz hat einen entscheidenden Einfluss auf die Strahlungsasymmetrie.<br />

Bei schlecht gedämmten Altbauten ergeben sich kritische Werte.<br />

Deutlich günstiger stellen sich die Verhältnisse im Niedrigenergiehaus dar.<br />

Hier führen höhere innere Ober flä chen temperaturen von Außenwand <strong>und</strong><br />

Fenster, verb<strong>und</strong>en mit einer niedrigen Tem peratur der Heizfläche, dazu, dass<br />

im Allgemeinen keine Probleme mit der Strah lungs asymmetrie auftreten.<br />

Diese Aussage, die durch die nebenstehenden Abbildun gen illustriert ist, gilt<br />

unabhängig vom eingesetzten Heizsystem.<br />

Abb. 3: Altbau, Heizkörper<br />

G1.1<br />

Abb. 4: Niedrigenergiehaus, Heizkörper<br />

Abb. 5: Altbau, Fußbodenheizung<br />

Abb. 6: Niedrigenergiehaus, Fußbodenheizung<br />

11


G<br />

Thermische Behaglichkeit<br />

Zugluftrisiko<br />

Unkritischer<br />

angenehmer<br />

Bereich<br />

Kritischer Bereich<br />

In Räumen mit Fensterlüftung kann man in Niedrigenergiehäusern bei geschlossenem<br />

Fenster aufgr<strong>und</strong> deren nahezu fugendichter Konstruktion von<br />

einem vernach lässig baren Luftwechsel ausgehen. Damit begrenzt sich das<br />

Zugluftrisiko auf die – durch die kühleren Fensterflächen verursachte – Fallströmung<br />

der Raumluft.<br />

Platziert man die Heizkörper mit Raumtemperatur-Regeleinrichtung unter<br />

dem Fenster, sinkt das Zugluftrisiko deutlich. In der Aufenthaltszone tritt sowohl<br />

im Niedrigenergie haus als auch im Altbau störende Zugluft nicht mehr<br />

auf.<br />

Bei Räumen mit einer Flächenheizung entsteht in Altbauten mit geringem<br />

Wärme schutz eine nicht unerhebliche Zugluft. Bei verbessertem Wärmeschutz<br />

(sanierte bzw. teilsanierte Gebäude oder neu errichtete Niedrigenergiehäuser)<br />

hingegen sind die Zugluftprobleme beim Einsatz von Flächenheizungen<br />

beherrschbar.<br />

Abb. 7: Altbau, Heizkörper<br />

Abb. 8: Niedrigenergiehaus, Heizkörper<br />

G1.1<br />

Abb. 9: Altbau, Fußbodenheizung<br />

Abb. 10: Niedrigenergiehaus, Fußbodenheizung<br />

12<br />

<strong>dena</strong>-<strong>Planungshandbuch</strong>. <strong>Gebäudehülle</strong>. Gr<strong>und</strong>lagen.


Thermische Behaglichkeit<br />

G<br />

2.1 Altbau: Heizkörper (ohne Luftwechsel).<br />

Summative thermische Behaglichkeit<br />

Der Einfluss des Wärmeschutzniveaus wird in Altbauten mit Heizkörper <strong>und</strong><br />

ohne Luftwechsel (n = 0 h -1 ) untersucht. Damit sind der hygienisch erforderliche<br />

Mindestluftwechsel <strong>und</strong> Undichtigkeiten nicht berücksichtigt.<br />

Der untersuchte Raum hat eine Außen wand mit einem Fensterflächenanteil<br />

von 30 Prozent <strong>und</strong> einem unter dem Fenster montierten Heizkörper in Fensterbreite.<br />

Klasse<br />

(Kategorie)<br />

A<br />

B<br />

Erwartungsniveau<br />

hoch<br />

mittel<br />

Am Fenster entstehen kalte Luftströme, die vom Heizkörper unterhalb des<br />

Fens ters kompensiert <strong>und</strong> vor Erreichen der Auf ent haltszone erwärmt werden.<br />

Das geringfügige Zugluftrisiko rechts <strong>und</strong> links neben dem Heizkörper an den<br />

Außen wänden liegt weit außerhalb der Auf enthaltszone <strong>und</strong> hat keinerlei<br />

Einfluss auf die thermische Behaglichkeit innerhalb der Aufenthaltszone (siehe<br />

horizontale Ebene).<br />

C<br />

D<br />

gemäßigt<br />

ohne<br />

Fazit.<br />

In der Aufenthaltszone<br />

wird überwiegend die<br />

Behaglichkeitsklasse A erzielt. Im<br />

Außenwandbereich gibt es kleinere<br />

Defizite <strong>und</strong> es wird dort die Klasse<br />

B oder C erreicht. Innerhalb der<br />

Aufenthaltszone erwartet den<br />

Nutzer ein behagliches<br />

Raumklima.<br />

G1.1<br />

Abb. 11: Vertikale Ebene<br />

Abb. 12: Horizontale Ebene (0,1 m über<br />

Fußboden)<br />

Tipp.<br />

Alte Heizkörper durch schnell regelnde, neue Heizkörper ersetzen.<br />

Position des Heizkörpers unter dem Fenster beibehalten – Heizkörperlänge<br />

sollte mindestens so breit wie das Fenster gewählt werden.<br />

13


G<br />

Thermische Behaglichkeit<br />

Summative thermische Behaglichkeit<br />

Klasse<br />

(Kategorie)<br />

A<br />

B<br />

C<br />

D<br />

Erwartungsniveau<br />

hoch<br />

mittel<br />

gemäßigt<br />

ohne<br />

Fazit.<br />

In der Aufenthaltszone <strong>und</strong><br />

darüber hinaus wird die<br />

Behaglichkeitsklasse A erreicht. In<br />

unmittelbarer Nähe des Heizkörpers<br />

bzw. des Fensters treten kleinere<br />

Behaglich keitsdefizite auf. In <strong>und</strong><br />

über die Aufenthaltszone hinaus<br />

erwartet den Nutzer ein Höchstmaß<br />

an Behaglichkeit.<br />

2.2 Niedrigenergiehaus: Heizkörper (ohne Luftwechsel).<br />

Der Einfluss des Wärmeschutzniveaus im NEH wird mit Heizkörper <strong>und</strong> ohne<br />

Luft wechsel (n = 0 h -1 ) untersucht. Damit sind der hygienisch erforderliche<br />

Mindestluft wechsel <strong>und</strong> Undichtigkeiten nicht be rück sichtigt.<br />

Niedrigenergiehäuser sind gemäß EnEV errichtete Neubauten oder vergleichbar<br />

sanierte Gebäude. Der untersuchte Raum hat eine Außenwand mit einem<br />

Fenster flächenanteil von 30 Prozent <strong>und</strong> einem unter dem Fenster montierten<br />

Heizkörper in Fensterbreite.<br />

Im Vergleich zum Altbau wird im Niedrig energiehaus unter anderem durch<br />

optimierte Wärmeschutzverglasung das Risi ko zur Entstehung kalter Luftströme<br />

verringert. Entsprechend ergibt sich kein Zug luftrisiko. Die kalte Luft<br />

wird vom Heiz körper weit vor Erreichen der Aufent haltszone erwärmt. Daher<br />

können in den meisten Fällen niedrigere System tem peraturen der Heizungsanlage<br />

geplant werden.<br />

G1.1<br />

Abb. 13: Vertikale Ebene<br />

Abb. 14: Horizontale Ebene (0,1 m über<br />

Fußboden)<br />

Tipp.<br />

Heizkörper unter dem Fenster positionieren, um Zugluftrisiko auch<br />

im NEH zu vermeiden.<br />

Heizkörperlänge sollte mindestens so breit wie das Fenster gewählt<br />

werden.<br />

Möglichkeiten zur Absenkung der Systemtemperatur aus Sicht einer<br />

möglichen Energie- <strong>und</strong> Kostenersparnis in jedem Fall prüfen.<br />

14<br />

<strong>dena</strong>-<strong>Planungshandbuch</strong>. <strong>Gebäudehülle</strong>. Gr<strong>und</strong>lagen.


Thermische Behaglichkeit<br />

G<br />

2.3 Altbau: Fußbodenheizung (ohne Luftwechsel).<br />

Der Einfluss des Wärmeschutzniveaus wird in Altbauten mit Fußbodenheizung<br />

<strong>und</strong> ohne Luftwechsel (n = 0 h -1 ) untersucht. Damit sind der hygienisch<br />

erforder liche Mindestluftwechsel <strong>und</strong> Undichtig keiten nicht berücksichtigt.<br />

Der untersuchte Raum hat eine Außen wand mit einem Fensterflächenanteil<br />

von 30 Prozent <strong>und</strong> eine Fußbodenheizung ohne Randzone.<br />

Am Fenster entstehen kalte Luftströme, die von der Fußbodenheizung nicht<br />

voll ständig kompensiert werden können <strong>und</strong> deshalb im Bereich des Fußbodens<br />

bis in die Aufenthaltszone gelangen.<br />

Die thermische Behaglichkeit ist unmittelbar am Fußboden (Knöchelbereich)<br />

auch innerhalb der Aufenthaltszone beeinträchtigt. Oberhalb des Knöchelbereichs<br />

gibt es kein Zugluftrisiko <strong>und</strong> damit keine Einschränkung der thermischen<br />

Behag lichkeit.<br />

Summative thermische Behaglichkeit<br />

Klasse<br />

(Kategorie)<br />

A<br />

B<br />

C<br />

D<br />

Erwartungsniveau<br />

hoch<br />

mittel<br />

gemäßigt<br />

ohne<br />

Fazit.<br />

In der Aufenthaltszone<br />

kommt es im Bereich unmittelbar<br />

über dem Fußboden zu<br />

eingeschränkter Behaglichkeit (Klasse<br />

B). In der übrigen Aufenthaltszone<br />

erwartet den Nutzer ein behagliches<br />

Raumklima. Im Fensterbereich<br />

kann es zu größeren Defiziten<br />

kommen (Klasse C).<br />

G1.1<br />

Abb. 15: Vertikale Ebene<br />

Abb. 16: Horizontale Ebene (0,1 m über<br />

Fußboden)<br />

Tipp.<br />

Durch Sanierungen im Altbau Wärmeschutz <strong>und</strong> Dichtheit<br />

verbessern.<br />

Randzone ausbilden, um bedingte Verbesserung der thermischen<br />

Behaglichkeit zu erreichen.<br />

15


G<br />

Thermische Behaglichkeit<br />

Summative thermische Behaglichkeit<br />

2.4 Niedrigenergiehaus: Fußbodenheizung (ohne Luftwechsel).<br />

Klasse<br />

(Kategorie)<br />

A<br />

B<br />

C<br />

D<br />

Erwartungsniveau<br />

hoch<br />

mittel<br />

gemäßigt<br />

ohne<br />

Der Einfluss des Wärmeschutzniveaus im NEH wird mit Fußbodenheizung<br />

<strong>und</strong> ohne Luftwechsel (n = 0 h -1 ) untersucht. Damit sind der hygienisch erforderliche<br />

Mindest luftwechsel <strong>und</strong> Undichtigkeiten nicht be rücksichtigt.<br />

Der untersuchte Raum hat eine Außen wand mit einem Fensterflächenanteil<br />

von 30 Prozent <strong>und</strong> eine Fußbodenheizung ohne Randzone.<br />

Im Vergleich zum Altbau wird im Niedrig energiehaus durch verbesserten<br />

Wärme schutz (u. a. optimierte Wärmeschutzver glasung) das Risiko zur Entstehung<br />

kalter Luftströme verringert. Entsprechend er gibt sich gegenüber<br />

dem Altbau eine maßgeblich verbesserte thermische Behag lichkeit. Die kalte<br />

Luft wird von der Fuß bodenheizung unmittelbar am Fenster <strong>und</strong> weit außerhalb<br />

der Aufenthaltszone erwärmt.<br />

Fazit.<br />

In der Aufenthaltszone <strong>und</strong><br />

praktisch im gesamten<br />

Raum wird die Behaglich keitsklasse<br />

A erreicht. In unmittelbarer Nähe<br />

des Fensters treten kleinere Behaglichkeitsdefizite<br />

auf. In <strong>und</strong> über die<br />

Aufenthaltszone hinaus erwartet<br />

den Nutzer ein Höchstmaß an<br />

Behaglichkeit.<br />

G1.1<br />

Abb. 17: Vertikale Ebene<br />

Abb. 18: Horizontale Ebene (0,1 m über<br />

Fußboden)<br />

Tipp.<br />

Randzone aus Sicht der thermischen Behaglichkeit nicht erforderlich.<br />

Möglichkeiten zur Absenkung der Systemtemperatur aus Sicht einer<br />

möglichen Energie- <strong>und</strong> Kostenersparnis in jedem Fall prüfen.<br />

16<br />

<strong>dena</strong>-<strong>Planungshandbuch</strong>. <strong>Gebäudehülle</strong>. Gr<strong>und</strong>lagen.


Thermische Behaglichkeit<br />

G<br />

3 Der Einfluss der Heizflächenanordnung.<br />

Die bislang übliche Anordnung der Heizflächen (Heizkörper unter dem<br />

Fenster oder Fußbodenheizung) war in erster Linie durch die Kompensation<br />

unangenehmer Strah lungsverhältnisse <strong>und</strong> kalter Fallströmungen im Fensterbereich<br />

begründet.<br />

Oberflächentemperaturen ver schie dener<br />

Raumumschließungs flächen im NEH<br />

Allgemein wird davon ausgegangen, dass diese Notwendigkeit bei<br />

Niedrigenergie häusern nicht mehr besteht, da dort deutlich höhere Oberflächentemperaturen<br />

an den Innenseiten der Außenwand bzw. des Fensters<br />

bestehen. Die abgebildeten Ober flächen temperaturen vermitteln – unter Annahme<br />

eines Luftwechsels von 0,25 pro St<strong>und</strong>e im Raum – einen Eindruck von<br />

den jeweiligen thermischen Verhältnissen.<br />

Erkennbar sind die weitgehend ähnlichen Temperaturen im kritischen<br />

Fenster- <strong>und</strong> Außenwandbereich bei verschiedenen Anordnungen der Heizflächen.<br />

Nicht dargestellt ist die Wandheizung an der Außenwand, die zu<br />

höheren Oberflächentemperaturen der Außenwand – aber nicht des Fensters<br />

– führt <strong>und</strong> damit Auswirkungen auf die thermische Behaglichkeit im Raum<br />

hat.<br />

Abb. 19: NEH, Heizkörper an Außenwand<br />

Von Bedeutung für die Entschei dung über die Anordnung des Heizkörpers<br />

sind in Abhän gigkeit vom Anwendungsfall die Strahlungsasymmetrie<br />

<strong>und</strong> insbesondere das Zugluftrisiko.<br />

Abb. 20: NEH, Heizkörper an Innenwand<br />

G1.1<br />

Abb. 21: NEH, Fußbodenheizung<br />

Abb. 22: NEH, Wandheizung Seitenwände<br />

17


G<br />

Thermische Behaglichkeit<br />

Maximale Strahlungsasymmetrie<br />

Unkritischer<br />

angenehmer<br />

Bereich<br />

Kritischer Bereich<br />

Maximale Strahlungsasymmetrie<br />

Hinsichtlich der Strahlungsasymmetrie zeigt sich bei Annahme durchschnittlicher<br />

winterlicher Verhältnisse (Außentemperatur minus 5 °C) ein<br />

vernachlässigbarer Einfluss der Heizflächenanordnung. Geht man demgegenüber<br />

von einer deutlich niedrigeren Außentemperatur (z. B. minus<br />

12 °C) aus, wird empfohlen, den Heizkörper an der Außen wand unter dem<br />

Fenster anzuordnen. Hinsichtlich der Anordnung der Flächenheizun gen<br />

resultieren hingegen auch bei sehr niedrigen Außentemperaturen aus der<br />

Strah lungs asymmetrie keine speziellen Anforderungen.<br />

Bei der Anordnung der Heizflächen an Seiten- oder Innenwänden muss die<br />

Strah lungs asymmetrie sowohl in Fensternähe als auch zusätzlich im Bereich<br />

der Heizfläche selbst überprüft werden. In den untersuchten Varianten zeigt<br />

sich auch dabei der geringe Einfluss der Strahlungsasymmetrie. Maßgeblich<br />

für die Behaglichkeit in Abhängigkeit von der Heizflächenanordnung ist insbesondere<br />

bei Einsatz von Außenwand-Luft durch lässen das Zugluftrisiko,<br />

wie die folgenden Beispiele zeigen.<br />

Abb. 23: NEH, Heizkörper an Außenwand<br />

G1.1<br />

Abb. 24: NEH, Heizkörper an Innenwand<br />

Abb. 25: NEH, Fußbodenheizung<br />

Abb. 26: NEH, Wandheizung Seitenwände<br />

18<br />

<strong>dena</strong>-<strong>Planungshandbuch</strong>. <strong>Gebäudehülle</strong>. Gr<strong>und</strong>lagen.


Thermische Behaglichkeit<br />

G<br />

3.1 Heizkörper an Außenwand (Luftwechsel n = 0,25 h -1 ).<br />

Wie verhält es sich mit der thermischen Behaglichkeit in einem Raum mit<br />

einem optimierten Außenwand-Luftdurchlass (ALD) unterhalb des Fensters<br />

bei einem Luftwechsel von 0,25 pro St<strong>und</strong>e <strong>und</strong> welchen Einfluss hat die<br />

Heizflächenan ordnung?<br />

Der Modellraum befindet sich in einem Niedrigenergiehaus bzw. vergleichbar<br />

sanierten Gebäude, der Fenster flächenanteil an der Außenwand beträgt 30<br />

Prozent, der Heizkörper ist unter dem Fenster angeordnet.<br />

Zusätzlich zum kalten Luftstrom im Bereich des Fensters ergibt sich, bedingt<br />

durch Funktionsweise <strong>und</strong> Platzierung des optimierten ALD, ein Kaltlufteintritt<br />

im Heizkörperbereich. Diese beiden Größen beeinträchtigen die thermische<br />

Behaglichkeit im Raum durch wahrnehmbare Luftbewegung. Durch die<br />

Platzierung des Heizkörpers unter dem Fenster wird die einströmende Kaltluft<br />

noch außerhalb der Aufenthaltszone erwärmt. Bei einem vernachlässigbaren<br />

Luftwechsel (n = 0 h -1 ) verbessert sich die thermische Behaglich keit deutlich.<br />

Summative thermische Behaglichkeit<br />

Klasse<br />

(Kategorie)<br />

A<br />

B<br />

C<br />

D<br />

Erwartungsniveau<br />

hoch<br />

mittel<br />

gemäßigt<br />

ohne<br />

Fazit.<br />

In der Aufenthaltszone<br />

wird die Behaglichkeitsklasse<br />

A erzielt. Im Bereich zwischen<br />

Fenster <strong>und</strong> Aufenthaltszone gibt es<br />

kleine Defizite, hier wird die Kategorie<br />

B oder C erreicht. Innerhalb<br />

der Aufenthaltszone erwartet<br />

den Nutzer ein behagliches<br />

Raumklima.<br />

G1.1<br />

Abb. 27: Vertikale Ebene<br />

Abb. 28: Horizontale Ebene (0,6 m über<br />

Fußboden)<br />

Tipp.<br />

Um Zugluftrisiko auch im Niedrigenergiehaus zu vermeiden, Heizkörper<br />

unter dem Fenster positionieren <strong>und</strong> mindestens in Fensterbreite<br />

ausführen.<br />

Optimierte ALD zur Sicherung des Mindestluftwechsels (Vermeidung<br />

von Schimmelpilz) einsetzen.<br />

Optimierte ALD unter dem Fenster, idealerweise hinter dem Heizkörper<br />

positionieren.<br />

Möglichkeiten zur Absenkung der Systemtemperatur aus Sicht einer<br />

möglichen Energie- <strong>und</strong> Kostenersparnis in jedem Fall prüfen.<br />

19


G<br />

Thermische Behaglichkeit<br />

Summative thermische Behaglichkeit<br />

3.2 Heizkörper an Innenwand (Luftwechsel n = 0,25 h -1 ).<br />

Klasse<br />

(Kategorie)<br />

A<br />

B<br />

C<br />

D<br />

Erwartungsniveau<br />

hoch<br />

mittel<br />

gemäßigt<br />

ohne<br />

Der Heizkörper kann auch an der Innen wand (im Modellraum gegenüber<br />

der Außenwand mit dem Fensterflächenanteil von 30 Prozent) angeordnet<br />

sein. Der Ein fluss dieser Heizkörperanordnung wird für ein Gebäude mit<br />

Niedrigenergiehaus-Stan dard oder für ein vergleichbar saniertes Objekt untersucht.<br />

Der Luftwechsel be trägt n = 0,25 h -1 .<br />

Die kalten Luftströme im Fensterbereich <strong>und</strong> der zusätzliche Kaltlufteintritt<br />

durch den unter dem Fenster sitzenden, optimierten Außenwand-Luftdurchlass<br />

(ALD) kann von dem Heizkörper auf der gegenüberliegenden Seite nicht<br />

kompensiert werden. Es entsteht eine Beeinträchtigung der thermischen<br />

Behaglichkeit auch innerhalb der Aufenthaltszone. Durch die Plat zie rung des<br />

Heizkörpers an der Innen wand fehlt im kühleren Außenwandbe reich eine<br />

Wärmequelle zur Erwärmung der kalten Luft.<br />

Fazit.<br />

In großen Bereichen der<br />

Aufenthaltszone wird die<br />

Behaglichkeit beeinträchtigt. Es<br />

wird eher die Behaglichkeitsklasse<br />

B erreicht. Im Bereich zwischen<br />

Fenster <strong>und</strong> Auf enthaltszone sowie<br />

verstärkt im Bereich zwischen Innenwand<br />

<strong>und</strong> Aufenthalts zone ergeben<br />

sich Defizite. Dort wird die Kategorie<br />

B oder C erreicht. Innerhalb der<br />

Aufenthaltszone erwartet den Nutzer<br />

hinsichtlich der thermischen<br />

Behaglichkeit ein stark eingeschränktes<br />

Raumklima.<br />

Bei einem vernachlässigbaren Luftwechsel (n = 0 h -1 ) verbessert sich die thermische<br />

Behaglichkeit deutlich.<br />

G1.1<br />

Abb. 29: Vertikale Ebene<br />

Abb. 30: Horizontale Ebene (0,6 m über<br />

Fußboden)<br />

Tipp.<br />

Zugluftrisiko durch Platzierung des fensterbreiten Heizkörpers unter<br />

dem Fenster vermeiden.<br />

Bei gewünschter Platzierung des Heizkörpers an der Innenwand<br />

Hinweis auf lokales Zugluftrisiko im Fußbereich in Fensternähe <strong>und</strong><br />

im Kopfbereich nahe der Innenwand geben.<br />

Optimierte ALD zur Sicherung des Mindestluftwechsels (Vermeidung<br />

von Schimmel pilz) einsetzen.<br />

20<br />

<strong>dena</strong>-<strong>Planungshandbuch</strong>. <strong>Gebäudehülle</strong>. Gr<strong>und</strong>lagen.


Thermische Behaglichkeit<br />

G<br />

3.3 Heizkörper an Seitenwand (Luftwechsel n = 0,25 h -1 ).<br />

Summative thermische Behaglichkeit<br />

Der Heizkörper kann alternativ an der Seitenwand angeordnet werden. Der<br />

Ein fluss dieser Heizkörperanordnung wird für ein Niedrigenergiehaus (oder<br />

ein vergleichbar saniertes Objekt) untersucht. Der Luftwechsel beträgt n =<br />

0,25 h -1 . Unterhalb des Fensters befindet sich ein optimierter Außenwand-Luftdurchlass<br />

(ALD). Der Fensterflächenanteil der Außen wand beträgt 30 Prozent.<br />

Die Kombina tion aus dem kalten Luft strom im Fenster bereich sowie<br />

dem Kalt lufteintritt durch den optimierten ALD verursacht eine Komforteinschränkung<br />

auch innerhalb der Aufenthaltszone. Durch die Platzierung<br />

des Heizkörpers an der Seitenwand kann eine Beeinträch ti gung der<br />

thermischen Behaglichkeit im Aufenthaltsbereich nicht vermieden werden.<br />

Vielmehr wirkt sich die Platzierung des Heizkörpers an der Seitenwand negativ<br />

auf die thermische Behaglichkeit aus.<br />

Klasse<br />

(Kategorie)<br />

A<br />

B<br />

C<br />

D<br />

Erwartungsniveau<br />

hoch<br />

mittel<br />

gemäßigt<br />

ohne<br />

Bei einem vernachlässigbaren Luftwechsel (n = 0 h -1 ) verbessert sich die thermische<br />

Be haglichkeit deutlich.<br />

Fazit.<br />

In der Aufenthaltszone wird<br />

mit einer Beeinträchtigung<br />

des Wärmekomforts zu rechnen sein<br />

<strong>und</strong> die Behaglichkeitsklasse A wird<br />

nicht durchgehend erreicht. Im Bereich<br />

zwischen Fenster <strong>und</strong> Aufenthaltszone<br />

sowie im Bereich zwischen<br />

Seitenwand <strong>und</strong> Aufenthaltszone<br />

ergeben sich Defizite. Dort wird die<br />

Kategorie B oder C erreicht. Innerhalb<br />

der Aufenthaltszone erwartet<br />

den Nutzer ein eingeschränkt<br />

behagliches Raumklima.<br />

G1.1<br />

Abb. 31: Vertikale Ebene<br />

Abb. 32: Horizontale Ebene (0,6 m über<br />

Fußboden)<br />

Tipp.<br />

Zugluftrisiko im Fußbereich durch Platzierung des fensterbreiten<br />

Heizkörpers unterhalb des Fensters vermeiden.<br />

Bei gewünschter Platzierung des Heizkörpers an der Seitenwand<br />

Hinweis auf lokale Behaglichkeitsdefizite geben.<br />

Optimierte ALD zur Sicherung des Mindestluftwechsels (Vermeidung<br />

von Schimmelpilz) einsetzen.<br />

21


G<br />

Thermische Behaglichkeit<br />

Summative thermische Behaglichkeit<br />

Klasse<br />

(Kategorie)<br />

A<br />

B<br />

C<br />

D<br />

Erwartungsniveau<br />

hoch<br />

mittel<br />

gemäßigt<br />

ohne<br />

Fazit.<br />

In der Aufenthaltszone wird<br />

durchgehend die Behaglichkeitsklasse<br />

A erzielt. Im Bereich<br />

zwischen Fenster <strong>und</strong> Aufenthaltszone<br />

gibt es Defizite, hier wird die Kategorie<br />

B oder C erreicht. Innerhalb<br />

der Aufenthaltszone erwartet<br />

den Nutzer ein behagliches<br />

Raumklima.<br />

3.4 Fußbodenheizung (Luftwechsel n = 0,25 h -1 ).<br />

Die Kombination einer Fußbodenheizung mit einem optimierten<br />

Außenwand-Luft durchlass (ALD) unterhalb des Fensters lässt Auswirkungen<br />

auf die thermische Behaglichkeit im Raum erwarten.<br />

Der Modellraum befindet sich in einem Niedrigenergiehaus bzw. vergleichbar<br />

sanierten Gebäude. Der Luftwechsel beträgt 0,25 pro St<strong>und</strong>e. Der Raum ist mit<br />

einer Fußboden heizung (ohne Randzone) ausgestattet. Der Fensterflächenanteil<br />

der Außenwand beträgt 30 Prozent.<br />

Der kalte Luftstrom im Fenster bereich sowie der Kaltlufteintritt durch den<br />

optimierten ALD verursachen im Raum eine wahrnehmbare Luftbewegung<br />

<strong>und</strong> eine Kom forteinschränkung im Bereich zwischen Fenster <strong>und</strong> Aufenthaltszone.<br />

Durch die Fußbodenheizung wird die Luft noch außerhalb der Aufenthaltszone<br />

erwärmt.<br />

Bei einem vernachlässigbaren Luftwechsel (n = 0 h -1 ) verbessert sich die thermische<br />

Behaglichkeit deutlich.<br />

G1.1<br />

Abb. 33: Vertikale Ebene<br />

Abb. 34: Horizontale Ebene (0,1 m über<br />

Fußboden)<br />

Tipp.<br />

Optimierte ALD zur Sicherung des Mindestluftwechsels (Vermeidung<br />

von Schimmelpilz) einsetzen.<br />

Optimierter ALD, der für eine gute Durchmischung der Raumluft<br />

sorgt, unter dem Fenster positionieren.<br />

Randzone ausbilden, um bedingte Verbesserung der thermischen<br />

Behaglichkeit zu erreichen.<br />

22<br />

<strong>dena</strong>-<strong>Planungshandbuch</strong>. <strong>Gebäudehülle</strong>. Gr<strong>und</strong>lagen.


Thermische Behaglichkeit<br />

G<br />

3.5 Wandheizung: Außen- <strong>und</strong> Seitenwand<br />

(Luftwechsel n = 0,25 h -1 ).<br />

Auch die Kombination von Wand heizun gen mit einem optimierten Außenwand-Luftdurchlass<br />

(ALD) unterhalb des Fensters hat Auswirkungen auf die<br />

thermische Be haglichkeit im Raum.<br />

Der Modellraum befindet sich in einem Niedrigenergiehaus bzw. vergleichbar<br />

sanierten Gebäude. Der Luftwechsel beträgt 0,25 pro St<strong>und</strong>e. Der Raum ist mit<br />

einer Wandhei zung an der Außen- <strong>und</strong> an einer Seiten wand ausgestattet. Der<br />

Fensterflächen anteil der Außenwand beträgt 30 Prozent.<br />

Die Kombination aus dem kalten Luft strom im Fensterbereich sowie dem Kaltlufteintritt<br />

durch den optimierten ALD verursacht eine Komforteinschränkung<br />

auch innerhalb der Aufenthaltszone. Durch die Wandheizung kann eine<br />

Beein trächti gung der thermischen Behaglich keit im Aufenthaltsbereich nicht<br />

vollständig vermieden werden.<br />

Bei einem vernachlässigbaren Luftwechsel (n = 0 h -1 ) verbessert sich die thermische<br />

Behaglichkeit deutlich.<br />

Summative thermische Behaglichkeit<br />

Klasse<br />

(Kategorie)<br />

A<br />

B<br />

C<br />

D<br />

Erwartungsniveau<br />

hoch<br />

mittel<br />

gemäßigt<br />

ohne<br />

Fazit.<br />

Im Kopfbereich in der<br />

Aufenthaltszone wird teilweise<br />

mit einer Beeinträchti gung<br />

des Wärmekomforts zu rechnen sein<br />

<strong>und</strong> die Behaglichkeitsklasse A wird<br />

nicht durchgehend erreicht. Im Bereich<br />

zwischen Fenster <strong>und</strong> Aufenthalts<br />

zone sowie im Deckenbereich<br />

ergeben sich weitere Defizite. Dort<br />

wird die Kategorie B bzw. am Fußboden<br />

vor dem Fenster Kategorie C<br />

erreicht. Innerhalb der Aufenthaltszone<br />

erwartet den Nutzer ein<br />

eingeschränkt behagliches<br />

Raumklima.<br />

G1.1<br />

Abb. 35: Vertikale Ebene<br />

Abb. 36: Horizontale Ebene (0,1 m über<br />

Fußboden)<br />

Tipp.<br />

Optimierte ALD zur Sicherung des Mindestluftwechsels (Vermeidung<br />

von Schimmelpilz) einsetzen.<br />

Optimierter ALD, der für eine gute Durchmischung der Raumluft<br />

sorgt, unter dem Fenster positionieren.<br />

Bei gewünschter Wandheizung Hinweis auf lokale Behaglichkeitseinschränkungen<br />

im Kopfbereich geben.<br />

23


G<br />

Thermische Behaglichkeit<br />

Summative thermische Behaglichkeit<br />

3.6 Wandheizung: Seitenwände (Luftwechsel n = 0,25 h -1 ).<br />

Klasse<br />

(Kategorie)<br />

A<br />

B<br />

C<br />

Erwartungsniveau<br />

hoch<br />

mittel<br />

gemäßigt<br />

Auch die Kombination von Wandheizun gen an den Seitenwänden mit einem<br />

optimierten Außenwand-Luftdurchlass (ALD) unterhalb des Fensters ist hinsichtlich<br />

des Einflusses auf die thermische Behaglich keit im Raum zu bewerten.<br />

Der Modellraum befindet sich in einem Niedrigenergiehaus bzw. vergleichbar<br />

sanierten Gebäude. Der Luftwechsel be trägt 0,25 pro Stun de. Der Raum<br />

ist mit einer Wandheizung an beiden Seiten wänden ausgestattet. Der<br />

Fensterflächen anteil der Außenwand be trägt 30 Prozent.<br />

G1.1<br />

D<br />

ohne<br />

Fazit.<br />

Im Kopfbereich in der<br />

Aufenthaltszone wird teilweise<br />

mit einer Beeinträch ti gung<br />

des Wärmekomforts zu rechnen sein<br />

<strong>und</strong> die Behaglichkeitsklasse A wird<br />

nicht durchgehend erreicht. Im Bereich<br />

zwischen Fenster <strong>und</strong> Auf enthalts<br />

zone sowie im Deckenbereich<br />

ergeben sich weitere Defizite. Dort<br />

wird die Kategorie B bzw. am Fußboden<br />

vor dem Fenster Kategorie C<br />

erreicht. Innerhalb der Aufenthaltszone<br />

erwartet den Nutzer ein<br />

eingeschränkt behagliches<br />

Raumklima.<br />

Die Kombination aus dem kalten Luft strom im Fensterbereich sowie dem Kaltlufteintritt<br />

durch den optimierten ALD verursacht eine Komforteinschränkung<br />

außerhalb, aber auch innerhalb der Auf ent haltszone. Durch die Wandheizung<br />

an den Seitenwänden kann eine Beeinträch tigung der thermischen<br />

Behaglichkeit im Aufenthaltsbereich nicht sicher vermieden werden. Bei einem<br />

vernachlässig baren Luftwechsel (n = 0 h -1 ) verbessert sich die thermische<br />

Behaglichkeit deutlich.<br />

Abb. 37: Vertikale Ebene<br />

Abb. 38: Horizontale Ebene (0,1 m über<br />

Fußboden)<br />

Tipp.<br />

Optimierte ALD zur Sicherung des Mindestluftwechsels (Vermeidung<br />

von Schimmelpilz) einsetzen.<br />

Optimierter ALD, der für eine gute Durchmischung der Raumluft<br />

sorgt, unter dem Fenster positionieren.<br />

Bei gewünschter Wandheizung Hinweis auf lokale Behaglichkeitseinschränkungen<br />

im Kopfbereich geben.<br />

24<br />

<strong>dena</strong>-<strong>Planungshandbuch</strong>. <strong>Gebäudehülle</strong>. Gr<strong>und</strong>lagen.


Thermische Behaglichkeit<br />

G<br />

4 Der Einfluss des<br />

Fensterflächenanteils.<br />

Es ist bekannt, dass insbesondere Eck- <strong>und</strong> Giebelräume in Altbauten, d. h.<br />

Räume mit mehreren Außenflächen, gravierende Beeinträchtigungen der<br />

thermischen Behag lich keit aufweisen können. Auch Räume, deren Fußböden<br />

oder Raumdecken sehr niedrigen Umgebungstemperaturen ausgesetzt sind,<br />

müssen in dieser Hinsicht besonders beachtet werden, da auch hier der Wärmeschutz<br />

in Altbauten oftmals nicht ausreicht. In diesem Zusammenhang<br />

sei auch auf die Problematik von Außenwänden mit einem hohen Fensterflächenanteil<br />

verwiesen.<br />

Oberflächentemperaturen ver schiedener<br />

Raumumschließungs flächen im NEH<br />

Demgegenüber verfügen Niedrigenergiehäuser über einen sehr guten<br />

Wärmeschutz. Aus diesem Gr<strong>und</strong>e sind die für Altbauten vorliegenden Erfahrungen<br />

hier nur bedingt übertragbar. Die thermischen Auswirkungen<br />

unterschiedlicher Fensterflächenanteile im Niedrigenergiehaus lassen sich<br />

gut anhand der Oberflächentemperaturen der Umschlie ß ungsflächen unter<br />

Annahme eines vernachlässigbaren Luftwechsels (n = 0 h -1 ) im Raum demonstrieren.<br />

Abb. 39: NEH, Heizkörper an Außenwand Raum mit<br />

30 Prozent Fensterflächenanteil<br />

Abb. 40: NEH, Heizkörper an Außenwand Raum mit<br />

100 Prozent Fensterflächenanteil<br />

G1.1<br />

Abb. 41: NEH, Fußbodenheizung Raum mit 30 Prozent<br />

Fensterflächenanteil<br />

Abb. 42: NEH, Fußbodenheizung Raum mit 100 Prozent<br />

Fensterflächenanteil<br />

25


G<br />

Thermische Behaglichkeit<br />

Maximale Strahlungsasymmetrie in 0,6 m<br />

Höhe über dem Fußboden<br />

Stellt man die Strahlungsasymmetrie in einer horizontalen Ebene dar (0,6 m<br />

über dem Fußboden), ist zu erkennen, dass im Niedrigenergiehaus keine kritischen<br />

Werte innerhalb der Aufenthaltszone zu erwarten sind.<br />

Dies gilt für Glaswände (100-prozentiger Fenster flächenanteil) <strong>und</strong> in Analogie<br />

auch für andere Außenwände.<br />

Die thermische Behag lich keit in der Aufenthaltszone wird sowohl bei Heizkörpern<br />

an der Außenwand als auch bei Fußbodenheizungen nicht durch die maximale<br />

Strahlungs asymmetrie beeinträchtigt. Maßgeblich für die Behaglichkeit<br />

in Abhängigkeit vom Fensterflächenanteil sind schon bei Betrachtungen<br />

mit vernachlässigbarem Luftwechsel andere Behaglichkeits kriterien, wie die<br />

folgenden Beispiele zeigen.<br />

Abb. 43: NEH, Heizkörper an Außenwand Raum mit<br />

30 Prozent Fensterflächenanteil<br />

Maximale Strahlungsasymmetrie<br />

Unkritischer<br />

angenehmer<br />

Bereich<br />

Kritischer Bereich<br />

G1.1<br />

Abb. 44: NEH, Heizkörper an Außenwand Raum mit<br />

100 Prozent Fensterflächenanteil<br />

Abb. 45: NEH, Fußbodenheizung Raum mit 30 Prozent<br />

Fensterflächenanteil<br />

Abb. 46: NEH, Fußbodenheizung Raum mit 100 Prozent<br />

Fensterflächenanteil<br />

26<br />

<strong>dena</strong>-<strong>Planungshandbuch</strong>. <strong>Gebäudehülle</strong>. Gr<strong>und</strong>lagen.


Thermische Behaglichkeit<br />

G<br />

4.1 Fensterfläche 30 Prozent: Heizkörper (ohne Luftwechsel).<br />

Summative thermische Behaglichkeit<br />

Der Einfluss des Fensterflächenanteils wird im Niedrigenergiehaus mit Heizkörper<br />

<strong>und</strong> ohne Luft wechsel (n = 0 h -1 ) untersucht. Damit sind der hygienisch<br />

erforderliche Mindestluft wechsel <strong>und</strong> Undichtig keiten nicht be rück sichtigt.<br />

Der Heiz körper ist an der Außenwand unter dem Fenster angeordnet. Die<br />

Fensterfläche hat einen Anteil von 30 Prozent der Außen wand.<br />

Durch den guten Wärmeschutz <strong>und</strong> insbesondere die optimierte<br />

Wärmeschutzver glasung wird das Risiko zur Entstehung kalter Luftströme<br />

verringert. Nach Süden orientierte Wohn- <strong>und</strong> Funktionsräume sowie die<br />

dazugehörigen Fensterflächen unterstützen dies. Der unter dem Fenster montierte<br />

Heizkörper erwärmt die kalte Luft weit vor Erreichen der Aufenthaltszone.<br />

Klasse<br />

(Kategorie)<br />

A<br />

B<br />

C<br />

D<br />

Erwartungsniveau<br />

hoch<br />

mittel<br />

gemäßigt<br />

ohne<br />

Fazit.<br />

In der Aufenthaltszone wird<br />

die Behaglichkeitsklasse A<br />

erreicht. Nur in direkter Nähe des<br />

Heizkörpers bzw. des Fensters treten<br />

kleinere Defizite auf. In <strong>und</strong> über die<br />

Aufenthaltszone hinaus erwartet<br />

den Nutzer ein sehr behagliches<br />

Raumklima.<br />

G1.1<br />

Abb. 47: Vertikale Ebene<br />

Abb. 48: Horizontale Ebene (0,1 m über<br />

Fußboden)<br />

Tipp.<br />

Auch bei Orientierung der Wohn- <strong>und</strong> Funktionsräume nach Süden<br />

Heizkörper unter dem Fenster positionieren.<br />

Heizkörperlänge sollte mindestens so breit wie das Fenster gewählt<br />

werden.<br />

Möglichkeiten zur Absenkung der Systemtemperatur aus Sicht einer<br />

möglichen Energie- <strong>und</strong> Kostenersparnis in jedem Fall prüfen.<br />

27


G<br />

Thermische Behaglichkeit<br />

Summative thermische Behaglichkeit<br />

4.2 Fensterfläche 100 Prozent: Heizkörper (ohne Luftwechsel).<br />

Klasse<br />

(Kategorie)<br />

A<br />

B<br />

Erwartungsniveau<br />

hoch<br />

mittel<br />

Die Außenflächen können auch als Glaswände (100 Prozent Fensterflächenanteil)<br />

ausgeführt werden.<br />

Dieser Einfluss wird im Niedrigenergie haus mit Heizkör per <strong>und</strong> ohne Luftwechsel<br />

(n = 0 h -1 ), untersucht. Damit sind der hygienisch erforderliche Mindestluftwechsel<br />

<strong>und</strong> Undichtig kei ten nicht berücksichtigt. Der Heizkör per ist<br />

mittig an der Glaswand angeordnet.<br />

C<br />

D<br />

gemäßigt<br />

ohne<br />

Fazit.<br />

Im Kopfbereich in der Aufenthaltszone<br />

ist mit einer<br />

starken Beeinträch tigung der Behaglichkeit<br />

zu rechnen. Die Behaglichkeitsklasse<br />

A wird nicht durchgehend<br />

erreicht. Im Bereich zwischen<br />

Fensterfront <strong>und</strong> Auf enthaltszone<br />

ergeben sich größere Defizite. Dort<br />

wird die Kategorie B oder C erreicht.<br />

Innerhalb der Aufent haltszone<br />

erwartet den Nutzer ein eingeschränkt<br />

behagliches Raumklima.<br />

Die vollverglaste Außenfläche verstärkt kalte Fallströme <strong>und</strong> erhöht das<br />

Zugluft risiko. Die große Fensterfläche beeinflusst durch ihre niedrigere<br />

Oberflächen tem pera tur in Kombination mit der Luft tem peratur die Bewertung<br />

des Raumklimas durch den Nutzer (PMV-Wert) negativ. Im Ergebnis<br />

wird die summative Behaglich keit auch innerhalb der Aufenthaltszone beeinträchtigt.<br />

Die Platzierung des Heiz körpers vor der Glaswand kann die Komforteinschränkung<br />

nur teilweise kompensieren.<br />

G1.1<br />

Abb. 49: Vertikale Ebene<br />

Abb. 50: Horizontale Ebene (0,1 m über<br />

Fußboden)<br />

Tipp.<br />

Für vollverglaste Außenwände spezielle Heizkörperlösungen zur<br />

Positionierung vor dem Fenster einsetzen, z. B. auf dem Boden montierte<br />

Konvektoren mit geringer Bauhöhe.<br />

Strahlungsschirme zwischen Heizkörper <strong>und</strong> Glasfläche schützen<br />

vor unzulässigen thermischen Belastungen.<br />

Ist die Platzierung des Heizkörpers nur an der Seitenwand möglich,<br />

so nah wie mög lich am Fenster installieren <strong>und</strong> Hinweis auf lokale<br />

Behaglichkeitsein schränkungen im Kopfbereich geben.<br />

28<br />

<strong>dena</strong>-<strong>Planungshandbuch</strong>. <strong>Gebäudehülle</strong>. Gr<strong>und</strong>lagen.


Thermische Behaglichkeit<br />

G<br />

4.3 Fensterfläche 30 Prozent: Fußbodenheizung<br />

(ohne Luftwechsel).<br />

Der Einfluss des Fensterflächenanteils wird im Niedrigenergiehaus mit Fußbodenheizung<br />

<strong>und</strong> ohne Luftwechsel (n = 0 h -1 ) untersucht. Damit sind der hygienisch<br />

erforderliche Mindestluft wechsel <strong>und</strong> Undichtigkeiten nicht berücksichtigt.<br />

Die Fensterfläche hat einen Anteil von 30 Prozent der Außenwand.<br />

Durch den guten Wärmeschutz <strong>und</strong> insbesondere die optimierte<br />

Wärmeschutzver glasung wird das Risiko zur Entstehung kalter Luftströme<br />

verringert. Die kalte Luft wird von der Fußbodenheizung unmittelbar am<br />

Fenster <strong>und</strong> weit außerhalb der Aufenthaltszone erwärmt. Fußbodenhei zungen<br />

im Niedrigenergiehaus können mit niedrigeren Systemtemperaturen<br />

geplant werden.<br />

Summative thermische Behaglichkeit<br />

Klasse<br />

(Kategorie)<br />

A<br />

B<br />

C<br />

D<br />

Erwartungsniveau<br />

hoch<br />

mittel<br />

gemäßigt<br />

ohne<br />

Fazit.<br />

In der Aufenthaltszone <strong>und</strong><br />

weit darüber hinaus wird<br />

die Behaglichkeits klasse A erreicht.<br />

In direkter Nähe des Fensters treten<br />

kleinere Defizite auf. Innerhalb <strong>und</strong><br />

außerhalb der Aufenthaltszone<br />

erwartet den Nutzer ein sehr behagliches<br />

Raumklima.<br />

G1.1<br />

Abb. 51: Vertikale Ebene<br />

Abb. 52: Horizontale Ebene (0,1 m über<br />

Fußboden)<br />

Tipp.<br />

Randzonen sind aus Sicht der thermischen Behaglichkeit nicht erforderlich.<br />

Möglichkeiten zur Absenkung der Systemtemperatur aus Sicht einer<br />

möglichen Energie- <strong>und</strong> Kostenersparnis in jedem Fall prüfen.<br />

29


G<br />

Thermische Behaglichkeit<br />

Summative thermische Behaglichkeit<br />

Klasse<br />

(Kategorie)<br />

A<br />

B<br />

Erwartungsniveau<br />

hoch<br />

mittel<br />

4.4 Fensterfläche 100 Prozent: Fußbodenheizung<br />

(ohne Luftwechsel).<br />

Die Außenflächen können auch als Glas wände (100 Prozent Fensterflächenanteil)<br />

ausgeführt werden.<br />

Dieser Einfluss wird im Niedrigenergie haus mit Fuß bo den heizung <strong>und</strong> ohne<br />

Luft wech sel (n = 0 h -1 ) untersucht. Damit sind der hygienisch erforderliche<br />

Mindestluft wechsel <strong>und</strong> Undichtigkeiten nicht be rücksichtigt.<br />

C<br />

D<br />

gemäßigt<br />

ohne<br />

Die vollverglaste Außen fläche verstärkt kalte Fallströme <strong>und</strong> erhöht das<br />

Zugluft risiko. Dadurch beeinträchtigt die große Fensterfläche die thermische<br />

Behaglich keit auch innerhalb der Aufenthaltszone. Die Fußbodenheizung<br />

ohne Randzone kann die Einschränkung der thermischen Behaglichkeit bei<br />

Glaswänden nur teilweise kompensieren.<br />

Fazit.<br />

In der Aufenthaltszone ist<br />

mit einer Beeinträchtigung<br />

der Behaglichkeit durch Zugluftrisiko<br />

im Fußbereich zu rechnen. Die<br />

Behaglichkeitsklasse A wird nicht<br />

durchgehend erreicht. Im Bereich<br />

zwischen Fensterfront <strong>und</strong> Aufenthaltszone<br />

<strong>und</strong> an den Seitenwänden<br />

wird die Kategorie B erreicht. Innerhalb<br />

der Aufenthaltszone erwartet<br />

den Nutzer ein eingeschränkt<br />

behagliches Raumklima.<br />

G1.1<br />

Abb. 53: Vertikale Ebene<br />

Abb. 54: Horizontale Ebene (0,1 m über<br />

Fußboden)<br />

Tipp.<br />

Randzone ausbilden, um bedingte Verbesserung der thermischen<br />

Behaglichkeit zu erreichen.<br />

Bei gewünschter Fußbodenheizung in Kombination mit Glaswänden<br />

Hinweis auf Behaglichkeitseinschränkungen im Fußbereich geben.<br />

30<br />

<strong>dena</strong>-<strong>Planungshandbuch</strong>. <strong>Gebäudehülle</strong>. Gr<strong>und</strong>lagen.


Thermische Behaglichkeit<br />

G<br />

5 Der Einfluss des Luftwechsels.<br />

Der Luftwechsel hat einen entscheidenden Einfluss auf die thermische Behaglich<br />

keit. Eine erste Aussage liefert die Luft tempe ratur, die maßgeblich durch<br />

die Größe des Luftwechsels, die Witte rungsverhältnisse sowie durch das Lüftungs-<br />

<strong>und</strong> das Hei zungskonzept be stimmt wird.<br />

Lufttemperaturen in einer ver tikalen Ebene<br />

in Raummitte<br />

Meist gelangt Außenluft durch Undichtig keiten in der Gebäude fassade<br />

(z. B. Fens ter fugen) oder durch Außenwand-Luft durchlässe (ALD) direkt in den<br />

Raum. Neben dem realisierten Luftwechsel <strong>und</strong> den Witterungsver hält nissen<br />

beeinflussen Funktionsweise <strong>und</strong> Anordnung der ALD die thermischen Verhältnisse<br />

im Raum.<br />

Alternativ kann mit sogenannten Zu- <strong>und</strong> Abluftsystemen dem Raum erwärmte<br />

Außenluft (man spricht dann von Zuluft) zugeführt werden. Der<br />

Einfluss des Lüf tungskonzeptes auf die thermische Be haglichkeit wird in Abschnitt<br />

F: Lüf tungs systeme diskutiert.<br />

Abb. 55: NEH, Heizkörper an Außenwand,<br />

optimierter ALD unter Fenster, n = 0,25 h -1<br />

Bei der Fest legung des Außenluft wechsels ist die thermische Behaglichkeit<br />

selbstverständlich nur einer der zu beachtenden Aspek te.<br />

Bezieht man in die Überlegungen raumluftqualitative <strong>und</strong> bauphysikalische<br />

Anforderungen mit ein, so erweist sich ein Luftwech sel in<br />

der Grö ßen ord nung von 0,25 h -1 (Ver meidung von Feuchte schäden<br />

<strong>und</strong> Schimmel pilzbefall) bis 0,5 h -1 (Ein haltung einer guten Raum luftqualität)<br />

als sinnvoll.<br />

Abb. 56: NEH, Heizkörper an Außenwand,<br />

optimierter ALD unter Fenster, n = 0,5h -1<br />

G1.1<br />

Abb. 57: NEH, Fußbodenheizung, optimierter ALD<br />

unter Fenster, n = 0,25 h -1<br />

Abb. 58: NEH, Fußbodenheizung, optimierter ALD<br />

unter Fenster, n = 0,5 h -1<br />

31


G<br />

Thermische Behaglichkeit<br />

Gr<strong>und</strong>sätzlich gilt: Mit zunehmendem Luftwechsel steigt das Zugluftrisiko.<br />

Für den in Wohngebäuden üblichen Werte bereich des Luftwechsels ergeben<br />

sich vergleichsweise geringe Unterschiede beim Zugluftrisiko. Besondere Aufmerksamkeit<br />

verdient dieser Aspekt allerdings in Büro räumen.<br />

Sind keine Außenwand-Luft durch lässe (ALD) installiert oder werden vorhandene<br />

Kom ponenten vom Nutzer verschlossen, gibt es im Aufenthaltsbereich<br />

praktisch kein Zugluftrisiko. Dies geht allerdings mit einer niedrigen Raumluftqualität<br />

<strong>und</strong> der Gefahr von Schimmelpilzbildung einher.<br />

Abb. 59: NEH, Heizkörper an Außenwand,<br />

optimierter ALD unter Fenster, n = 0,25 h -1<br />

Ähnliche Verhältnisse hinsichtlich des Zug luftrisikos stellen sich bei kleinem<br />

Luftwechsel ein, wie er für ältere Fenster infolge von Undichtigkeiten oder<br />

die sogenannte Fensterspaltlüftung typisch ist (Luftwechsel im Bereich von<br />

0,10 h -1 ). Wird der Luftwechsel auf 0,25 pro St<strong>und</strong>e zur Sicherung des hygienischen<br />

Mindestluft wechsels oder auf 0,5 pro St<strong>und</strong>e zur Ein haltung einer guten<br />

Raumluftqualität erhöht, steigt das Zugluftrisiko (in den Bildern für eine<br />

horizontale Ebene 0,1 m über dem Fußboden) deutlich an.<br />

Die Ver hältnisse im Aufenthaltsbereich lassen sich aber durch Veränderung<br />

der Anord nung des ALD (z. B. hinter dem Heizkörper bzw. bei Fußbodenheizung<br />

an der Kante zwischen Außenwand <strong>und</strong> Fußboden) oder des Funktionsprinzips<br />

des ALD (optimiert für gute Durchmischung mit der Raumluft)<br />

deutlich verbessern.<br />

Zugluftrisiko<br />

Abb. 60: NEH, Heizkörper an Außenwand,<br />

optimierter ALD unter Fenster, n = 0,5 h -1<br />

Unkritischer<br />

angenehmer<br />

Bereich<br />

Kritischer Bereich<br />

G1.1<br />

Abb. 61: NEH, Fußbodenheizung, optimierter ALD<br />

unter Fenster, n = 0,25 h -1<br />

Abb. 62: NEH, Fußbodenheizung, optimierter ALD<br />

unter Fenster, n = 0,5 h -1<br />

32<br />

<strong>dena</strong>-<strong>Planungshandbuch</strong>. <strong>Gebäudehülle</strong>. Gr<strong>und</strong>lagen.


Thermische Behaglichkeit<br />

G<br />

5.1 Luftwechsel n = 0,25 h -1 : Heizkörper.<br />

Summative thermische Behaglichkeit<br />

Welchen Einfluss hat der über einen Außen wand-Luftdurchlass (ALD) unterhalb<br />

des Fensters realisierte Luftwechsel in Kombination mit einem Heizkörper<br />

auf die thermische Behaglichkeit im Raum?<br />

Der Modellraum befindet sich in einem Niedrigenergiehaus bzw. vergleichbar<br />

sanierten Gebäude. Der Fenster flächenanteil an der Außenwand beträgt 30<br />

Prozent, der Heizkörper ist unter dem Fenster angeordnet. Ein Luftwechsel<br />

von 0,25 pro St<strong>und</strong>e über den optimierten ALD sichert den hygienisch erforderlichen<br />

Mindestluftwechsel.<br />

Klasse<br />

(Kategorie)<br />

A<br />

B<br />

C<br />

Erwartungsniveau<br />

hoch<br />

mittel<br />

gemäßigt<br />

Durch Funktionsweise <strong>und</strong> Platzierung des optimierten ALD unter dem<br />

Fenster entsteht zusätzlich zum kalten Luftstrom im Bereich des Fensters ein<br />

Kaltlufteintritt im Heizkörperbereich. Im Ergebnis dieser Einflüsse wird die<br />

thermische Behaglich keit im Raum durch wahrnehmbare Luft bewegung<br />

beeinflusst. Durch die Platzie rung des Heizkörpers unter dem Fenster wird<br />

die einströmende Kaltluft außerhalb der Aufenthaltszone erwärmt. Bei einem<br />

vernachlässigbaren Luftwechsel (n = 0 h -1 ) verbessert sich die thermische<br />

Behaglich keit deutlich.<br />

D<br />

ohne<br />

Fazit.<br />

In der Aufenthaltszone<br />

wird die Behaglichkeitsklasse<br />

A erzielt. Im Bereich zwischen<br />

Fenster <strong>und</strong> Aufenthaltszone gibt es<br />

kleine Defizite, hier wird die Kategorie<br />

B oder C erreicht. Innerhalb der<br />

Aufenthaltszone erwartet den<br />

Nutzer ein behagliches Raumklima.<br />

G1.1<br />

Abb. 63: Vertikale Ebene<br />

Abb. 64: Horizontale Ebene (0,6 m über<br />

Fußboden)<br />

Tipp.<br />

Optimierte ALD zur Sicherung des Mindestluftwechsels (Vermeidung<br />

von Schimmelpilz) einsetzen.<br />

ALD hinsichtlich Anordnung (unter dem Fenster bzw. hinter dem<br />

Heizkörper) <strong>und</strong> Funktionsweise (schnelle Erwärmung der Außenluft<br />

z. B. durch gute Durch mischung mit der Raumluft) optimieren.<br />

Heizkörperlänge sollte mindestens so breit wie das Fenster gewählt<br />

werden.<br />

33


G<br />

Thermische Behaglichkeit<br />

Summative thermische Behaglichkeit<br />

5.2 Luftwechsel n = 0,50 h -1 : Heizkörper.<br />

Klasse<br />

(Kategorie)<br />

Erwartungsniveau<br />

Zur Einhaltung einer guten Raumluft qualität wird oft ein Luftwechsel in einer<br />

Größenordnung von 0,5 pro St<strong>und</strong>e gefordert.<br />

A<br />

B<br />

C<br />

D<br />

hoch<br />

mittel<br />

gemäßigt<br />

ohne<br />

Fazit.<br />

Im Aufenthaltsbereich<br />

wird fast durchgängig die<br />

Behaglichkeitsklasse A erzielt. Im Bereich<br />

zwischen Fenster <strong>und</strong> Aufenthaltszone<br />

gibt es Ein schränkungen<br />

der ther mischen Behaglichkeit, hier<br />

wird die Kategorie B oder C erreicht.<br />

In der Aufenthalts zone erwartet<br />

den Nutzer ein weitgehend behagliches<br />

Raumklima.<br />

Es wird ein Raum in einem Niedrig ener gie haus bzw. einem vergleichbar<br />

sanierten Gebäude untersucht. Der Fenster flächenanteil an der Außenwand<br />

beträgt 30 Prozent. Der Heizkörper ist an der Außenwand unter dem Fenster<br />

angeordnet. Über den optimierten Außenwand-Luftdurchlass (ALD) wird ein<br />

Luftwechsel von 0,5 pro St<strong>und</strong>e realisiert.<br />

Es entsteht ein verstärkter Kaltlufteintritt im Heizkörperbereich zusätzlich<br />

zum kalten Luftstrom im Be reich des Fensters. Die verstärkte Luftbe wegung<br />

im Außenwand bereich wird durch die Platzierung des Heizkörpers unterhalb<br />

des Fensters fast vollständig kompensiert, die einströmende Kaltluft wird<br />

noch wesentlich außerhalb der Aufenthaltszone erwärmt.<br />

G1.1<br />

Abb. 65: Vertikale Ebene<br />

Abb. 66: Horizontale Ebene (0,6 m über<br />

Fußboden)<br />

Tipp.<br />

Optimierte ALD zur Sicherung des Mindestluftwechsels (Vermeidung<br />

von Schimmelpilz) einsetzen.<br />

ALD hinsichtlich Anordnung (unter dem Fenster bzw. hinter dem<br />

Heizkörper) <strong>und</strong> Funktionsweise (schnelle Erwärmung der Außenluft<br />

z. B. durch gute Durch mischung mit der Raumluft) optimieren.<br />

Heizkörperlänge sollte mindestens so breit wie das Fenster gewählt<br />

werden.<br />

34<br />

<strong>dena</strong>-<strong>Planungshandbuch</strong>. <strong>Gebäudehülle</strong>. Gr<strong>und</strong>lagen.


Thermische Behaglichkeit<br />

G<br />

5.3 Luftwechsel n = 0,25 h -1 : Fußbodenheizung.<br />

Summative thermische Behaglichkeit<br />

Welchen Einfluss hat der über einen Außenwand-Luftdurchlass (ALD) unterhalb<br />

des Fensters realisierte Luftwechsel in Kombination mit einer Fußbodenheizung<br />

auf die thermische Behaglichkeit im Raum?<br />

Der Modellraum befindet sich in einem Niedrigenergiehaus oder vergleichbar<br />

sanierten Gebäude. Der Fenster flächenanteil an der Außenwand beträgt<br />

30 Prozent. Der Raum ist mit einer Fuß bodenheizung (ohne Rand zone) ausgestattet.<br />

Der Luftwechsel beträgt 0,25 pro St<strong>und</strong>e zur Sicherung des hygienisch<br />

erforderlichen Mindestluftwechsels.<br />

Klasse<br />

(Kategorie)<br />

A<br />

B<br />

C<br />

Erwartungsniveau<br />

hoch<br />

mittel<br />

gemäßigt<br />

Der Kaltlufteintritt durch den optimierten ALD in Kombination mit dem<br />

kalten Luft strom im Fensterbereich verursacht im Raum eine Komforteinschränkung<br />

im Bereich zwischen Fenster <strong>und</strong> Aufenthalts zone. Durch die Fußbodenheizung<br />

wird die Luft allerdings noch außerhalb der Aufenthaltszone<br />

erwärmt. Bei einem vernachlässigbaren Luftwechsel (n = 0 h -1 ) verbessert sich<br />

die thermische Behaglichkeit deutlich.<br />

D<br />

ohne<br />

Fazit.<br />

In der Aufenthaltszone wird<br />

die Behaglichkeitsklasse A<br />

erzielt. Im Bereich zwischen Fenster<br />

<strong>und</strong> Aufenthaltszone gibt es Defizite,<br />

hier wird die Kate gorie B oder C<br />

erreicht. Innerhalb der Aufenthaltszone<br />

erwartet den Nutzer ein<br />

behagliches Raumklima.<br />

G1.1<br />

Abb. 67: Vertikale Ebene<br />

Abb. 68: Horizontale Ebene (0,1 m über<br />

Fußboden)<br />

Tipp.<br />

Optimierte ALD zur Sicherung des Mindestluftwechsels (Vermeidung<br />

von Schimmelpilz) einsetzen.<br />

ALD hinsichtlich Anordnung (unter dem Fenster bzw. oder an der<br />

Kante zwischen Außenwand <strong>und</strong> Fußboden) <strong>und</strong> Funktionsweise<br />

(schnelle Erwärmung der Außenluft z. B. durch gute Durchmischung<br />

mit der Raumluft) optimieren.<br />

Randzone ausbilden, um bedingte Verbesserung der thermischen<br />

Behaglichkeit zu erreichen.<br />

35


G<br />

Thermische Behaglichkeit<br />

Summative thermische Behaglichkeit<br />

5.4 Luftwechsel n = 0,50 h -1 : Fußbodenheizung.<br />

Klasse<br />

(Kategorie)<br />

Erwartungsniveau<br />

Zur Einhaltung einer guten Raumluft qualität wird oft ein Luftwechsel in einer<br />

Größenordnung von 0,5 pro St<strong>und</strong>e gefordert.<br />

A<br />

B<br />

C<br />

D<br />

hoch<br />

mittel<br />

gemäßigt<br />

ohne<br />

Fazit.<br />

In der Aufenthaltszone<br />

wird überwiegend die<br />

Behaglichkeitsklasse A erzielt. Im<br />

Bereich zwischen Fenster <strong>und</strong> Aufenthaltszone<br />

gibt es stärkere Defizite,<br />

hier wird die Kategorie B oder<br />

C erreicht. Innerhalb der Aufenthaltszone<br />

erwartet den Nutzer<br />

ein weitgehend behagliches<br />

Raumklima.<br />

Es wird ein Raum entsprechend Niedrig energiehaus-Standard oder ein vergleichbar<br />

saniertes Gebäude untersucht. Der Fensterflächenanteil an der Außenwand<br />

beträgt 30 Prozent. Der Raum ist mit einer Fuß bodenheizung (ohne<br />

Rand zone) aus ge stattet. Über den optimierten Außen wand-Luftdurchlass<br />

(ALD) wird ein Luft wechsel von 0,5 pro St<strong>und</strong>e realisiert.<br />

Der Eintritt der kalten Außenluft durch den optimierten ALD in Kombination<br />

mit dem kalten Luftstrom im Fensterbereich verursacht im Raum eine<br />

Komfortein schränkung im Bereich zwischen Fenster <strong>und</strong> Aufenthaltszone.<br />

Durch die Fußbo den heizung kann die Luft weitestgehend außerhalb der Aufenthaltszone<br />

erwärmt werden.<br />

G1.1<br />

Abb. 69: Vertikale Ebene<br />

Abb. 70: Horizontale Ebene (0,1 m über<br />

Fußboden)<br />

Tipp.<br />

Optimierter ALD zur Sicherung des Mindestluftwechsels (Vermeidung<br />

von Schimmelpilz) einsetzen.<br />

ALD hinsichtlich Anordnung (unter dem Fenster bzw. oder an der<br />

Kante zwischen Außenwand <strong>und</strong> Fußboden) <strong>und</strong> Funktionsweise<br />

(schnelle Erwärmung der Außenluft z. B. durch gute Durchmischung<br />

mit der Raumluft) optimieren.<br />

Randzone ausbilden, um bedingte Verbesserung der thermischen<br />

Behaglichkeit zu erreichen.<br />

36<br />

<strong>dena</strong>-<strong>Planungshandbuch</strong>. <strong>Gebäudehülle</strong>. Gr<strong>und</strong>lagen.


Thermische Behaglichkeit<br />

G<br />

6 Der Einfluss des Heizsystems.<br />

Bei den Heizsystemen wird zwischen Anlagen mit Heizkörpern, mit<br />

Flächenhei zungen <strong>und</strong> Luftheizungen unterschieden. Über deren Akzeptanz<br />

entscheiden meist die Auffassungen der Bauherren zur thermischen Behaglichkeit.<br />

Oberflächentemperaturen verschiedener<br />

Raumumschließungs flächen im Niedrigenergiehaus<br />

So werden üblicherweise<br />

die unterschiedlichen Strahlungs asym metrien <strong>und</strong> damit die Ober flächentemperaturen<br />

des Raumes sowie<br />

die vertikale Lufttemperatur ver teilung als spezifische Merkmale hervorgehoben.<br />

Die einzelnen Heizsysteme wirken unterschiedlich auf die<br />

Oberflächentempera turen der Raumwände, Decken <strong>und</strong> Fuß böden. Diese<br />

Temperaturdifferenzen sind auf die Wärmeübertragung bei den einzelnen<br />

Heizsystemen zurückzuführen. So zeigt sich beispielsweise:<br />

Abb. 71: Heizkörper an Außenwand, ohne Luftwechsel<br />

Heizkörper: die Strahlung des Heizkörpers auf die Fußbodenfläche<br />

Fußbodenheizung: die kühlende Wirkung des Fensters auf die Fußbodenfläche<br />

Luftheizung: die Aufheizung der oberen Seitenflächen durch die Warmluft<br />

Beim Niedrigenergiehaus liegen insgesamt sehr ausgeglichene thermische<br />

Ver hältnisse vor. Die eingesetzten Heizsys te me unterscheiden sich in erster<br />

Linie beim Zugluftrisiko, d. h. der thermischen Kom pensation eintretender<br />

kalter Außen luft.<br />

Abb. 72: Fußbodenheizung ohne Randzone,ohne<br />

Luftwechsel<br />

G1.1<br />

Abb. 73: Luftheizung mit Zuluft durchlass über Tür,<br />

Luftwechsel n = 0,75 h -1<br />

37


G<br />

Thermische Behaglichkeit<br />

Für den vertikalen Lufttemperatur verlauf sind vor allem folgende Faktoren<br />

maß geblich:<br />

Wärmeverlust des Raumes<br />

Verhältnis von Konvektion <strong>und</strong> Strahlung bei der Wärmeabgabe der Heizflächen<br />

Anordnung von heiztechnischen Komponenten im Raum (z. B. Heizkörper)<br />

Bei Luftheizungen sind speziell die Faktoren:<br />

Zulufttemperatur <strong>und</strong> Luft volumenstrom sowie<br />

Anordnung des Luftdurchlasses im Raum zu beachten.<br />

2,5<br />

2<br />

Heizkörper<br />

1, 5<br />

Fußbodenheizung<br />

Luftheizung,<br />

Luftauslass<br />

an der Innenwand<br />

1<br />

G1.1<br />

Raumhöhe in m<br />

0,5<br />

0<br />

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29<br />

Lufttemperatur in °C<br />

Abb. 74: Vertikaler Lufttemperatur verlauf in der Aufenthalts zone für verschiedene Heiz systeme<br />

(Niedrigenergiehaus)<br />

Lufttemperaturen in einer ver tikalen Ebene<br />

in Raummitte im Niedrigenergiehaus<br />

Beim Niedrigenergiehaus unterscheiden sich die vertikalen<br />

Lufttemperatur ver läufe der Wasserheizsysteme nur geringfügig. Innerhalb<br />

der Aufenthaltszone lassen sich kaum Differenzen im vertikalen Luft temperaturverlauf<br />

feststellen. Nur in unmittelbarer Nähe zur Außenwand treten<br />

charakteristische Besonderheiten der einzelnen Heizsysteme auf. Günstige<br />

Ver hältnisse finden sich auch bei der – nicht abgebildeten – Luftheizung,<br />

wenn der Zuluftdurch lass an der Kante von Außen wand <strong>und</strong> Fußboden angeordnet<br />

wird.<br />

Abb. 75: Heizkörper an Außenwand ohne<br />

Luftwechsel<br />

Abb. 76: Fußbodenheizung ohne Luftwechsel<br />

38<br />

<strong>dena</strong>-<strong>Planungshandbuch</strong>. <strong>Gebäudehülle</strong>. Gr<strong>und</strong>lagen.


Thermische Behaglichkeit<br />

G<br />

7 Der Einfluss des Lüftungssystems.<br />

7.1 Abluftsysteme mit Außenwand-Luftdurchlässen (ALD).<br />

Bei Abluftsystemen wird Luft aus stark belasteten Bereichen, z. B. Küche, Bad<br />

<strong>und</strong> WC, mit einem Ventilator abgesaugt <strong>und</strong> nach außen gefördert.<br />

In zunehmend dichten Gebäuden wie dem Niedrigener gie haus sollten zur<br />

Luftnach strömung Außenwand-Luftdurchlässe (ALD) vorrangig in Wohn-,<br />

Schlaf- <strong>und</strong> Kinderzimmern eingebaut werden.<br />

Aus Sicht der ther mischen Behaglichkeit ist bei der punktuell durch ALD einströmenden<br />

Außenluft vor allem das Zugluft risiko zu beachten. Die weiteren<br />

Behag lichkeitskriterien werden meist eingehalten.<br />

Die Vermeidung von Zugluft wird maßgeblich von der Anordnung <strong>und</strong> dem<br />

Funk tionsprinzip des ALD sowie vom Luft wechsel <strong>und</strong> dem Heizsystem des<br />

Raumes beeinflusst. Orientiert am Zug luftrisiko werden konstruktiv einfache<br />

<strong>und</strong> optimierte ALD unter schieden. Vorteilhaft wirken sich beispielsweise<br />

eine angepasste Einströmgeschwindigkeit <strong>und</strong> die Ablen kung der einströmenden<br />

Außen luft aus. Eine weitere Möglichkeit, Außenluft in das Gebäude<br />

nachströmen zulassen, besteht in der sogenannten Fensterspaltlüftung. Bei<br />

nutzerabhän gigen Lösungen sorgt eine zusätzliche Position des Fenstergriffes<br />

für den Spalt zwischen Fensterrahmen <strong>und</strong> Fenster flügel. Der durch diese<br />

Spaltlüf tung realisierbare Luftwechsel ist allerdings auf etwa 0,1 h –1 begrenzt.<br />

Bei ausschließlicher Nutzung der Fensterspalt öffnung besteht die Gefahr der<br />

Schimmel pilzbildung.<br />

G1.1<br />

ALD<br />

Abb. 77: Abluftanlage mit Außenwand-Luftdurchlässen; Erläuterungen der Luftströme:<br />

Außenluft<br />

Abluft<br />

39


G<br />

Thermische Behaglichkeit<br />

Die nachfolgend angeführten Luft wechsel zahlen basieren auf den Abmessungen<br />

des verwendeten Modell raumes (4 x 5 x 2,5 m).<br />

Abb. 78: Außenwand-Luftdurchlass – Beispiel, Anordnung unter dem Fenster<br />

G1.1<br />

40<br />

<strong>dena</strong>-<strong>Planungshandbuch</strong>. <strong>Gebäudehülle</strong>. Gr<strong>und</strong>lagen.


Thermische Behaglichkeit<br />

G<br />

Gr<strong>und</strong>sätzlich wird der ALD an der Außenwand angeordnet. Die Positionierung<br />

kann<br />

Zugluftrisiko<br />

unter, über oder neben dem Fenster,<br />

in Kombination mit der Heizfläche oder<br />

an anderen Stellen der Außenwand erfolgen.<br />

Besonders positiv wirkt sich ein Konzept aus, bei dem der ALD hinsichtlich Anordnung<br />

<strong>und</strong> Funktionsweise optimiert ist. Als günstig erweist sich:<br />

Anordnung:<br />

unter dem Fenster,<br />

hinter dem Heizkörper,<br />

an der Kante zwischen Außenwand <strong>und</strong> Fußboden bei Fußbodenheizung.<br />

Unkritischer<br />

angenehmer<br />

Bereich<br />

Kritischer Bereich<br />

Zugluftrisiko im NEH bei einfachen Lösungen<br />

für den ALD (Luftwechsel n = 0,5 h -1 )<br />

Funktionsweise:<br />

gezielte Luftführung (z. B. Umlenkung),<br />

gute Durchmischung mit der Raumluft (z. B. hohes Induktionsverhältnis),<br />

verbesserte Regelung (z. B. reduzierter Volumenstrom bei niedrigen<br />

Außentemperaturen).<br />

Mit kleinerem Abstand zwischen Heizfläche <strong>und</strong> ALD sinkt das Zugluftrisiko.<br />

Abb. 79: Heizkörper an Außenwand, ALD mit Kernbohrung<br />

neben Fenster<br />

Abb. 80: Fußbodenheizung, Schlitz-ALD unter<br />

Fenster<br />

G1.1<br />

Zugluftrisiko im NEH bei optimierten Lösungen<br />

für den ALD (Luftwechsel n = 0,5 h -1 )<br />

Abb. 81: Heizkörper an Außenwand, ALD hinter<br />

Heizkörper<br />

Abb. 82: Fußbodenheizung, optimierter ALD unter<br />

Fenster<br />

41


G<br />

Thermische Behaglichkeit<br />

Zulufttemperatur in °C<br />

25<br />

20<br />

15<br />

10<br />

5<br />

Außenlufttemperatur<br />

7.2 Zu- <strong>und</strong> Abluftsysteme mit Wärmerückgewinnung.<br />

Bei Zu- <strong>und</strong> Abluftsystemen mit Wärmerückgewinnung wird auch die Außenluft<br />

mit einem Ventilator <strong>und</strong> meist über Luftleitungen in die Aufenthaltsräume<br />

geleitet. Die kalte Außenluft wird zuvor über einen Wärmetauscher<br />

geleitet, wo die Wärme der Abluft auf die überströmende Außenluft übertragen<br />

wird. Dadurch werden Wärme rückgewinnungseffekte erzielt.<br />

0<br />

50 60 70 80 90 100<br />

Wärmerückgewinnung in %<br />

(Temperaturveränderung)<br />

Abb. 83: Abhängigkeit der Aufheizung der Außenluft<br />

vom Vorwärmgrad des Lüftungs systems<br />

Die Aufheizung der Außen luft ist vom Vorwärmgrad des Lüftungs systems<br />

abhängig. Die vorgewärmte Außenluft (sogenannte Zuluft) kann höchstens<br />

Werte erreichen, die 2 bis 3 K unter der Raumlufttemperatur liegen (siehe<br />

Diagramm links).<br />

Bei Zu- <strong>und</strong> Abluftsystemen mit Wärme rückge win nung ergeben sich neben<br />

energetischen Vorteilen auch günstigere Ver hältnisse aus der Sicht der thermischen<br />

Behag lich keit. Im Gegensatz zum Abluft system strömt vorgewärmte<br />

Luft in den Raum ein <strong>und</strong> mindert so das Zugluft risi ko. Inwieweit dessen<br />

Grenzwert eingehalten werden kann, ist entscheidend von der Anordnung<br />

<strong>und</strong> dem Funk tionsprinzip des Luftdurchlasses (LD) sowie vom Luftwech sel<br />

<strong>und</strong> der Zulufttem pe ra tur abhängig. Eine weitere Einflussgröße bildet das<br />

Heizsystem des Raumes.<br />

ALD<br />

G1.1<br />

ALD<br />

Abb. 84: Zu- <strong>und</strong> Abluftanlage mit Wärmerückgewinnung; Erläuterungen der Luftströme:<br />

Außenluft<br />

Zuluft<br />

Abluft<br />

Fortluft<br />

42<br />

<strong>dena</strong>-<strong>Planungshandbuch</strong>. <strong>Gebäudehülle</strong>. Gr<strong>und</strong>lagen.


Thermische Behaglichkeit<br />

G<br />

Gr<strong>und</strong>sätzlich ist die Anordnung des Zuluftdurchlasses (LD)<br />

an der Innenwand (häufig oberhalb der Raumtür),<br />

an der Außenwand oder<br />

an der Kante von Außenwand <strong>und</strong> Fußboden möglich.<br />

Ein hohes Zugluftrisiko besteht beim Einsatz von innenliegenden LD mit<br />

geringen Austrittsgeschwindigkeiten. Hier kann es zu unerwünschten<br />

Kurzschluss strömungen zwischen Luftein- <strong>und</strong> Luftaustrittsöffnung (z. B.<br />

Türschlitz) kommen. Bei der Außenwandanordnung hingegen bestehen selbst<br />

bei niedrigen Zulufttempe ra tu ren deutlich günstigere Verhältnisse.<br />

Die geschilderten Probleme der Innenwandanordnung <strong>und</strong> damit<br />

eines Zugluftrisikos lassen sich vermeiden, wenn LD mit hohen<br />

Austrittsgeschwindigkei ten – sogenannte Weitwurfdüsen – Verwendung<br />

finden.<br />

Zugluftrisiko<br />

Unkritischer<br />

angenehmer<br />

Bereich<br />

Kritischer Bereich<br />

Zugluftrisiko im NEH bei einfachen Lösungen<br />

für den LD (Luftwechsel n = 0,5 h -1 )<br />

Eine verbesserte Wärmerückgewinnung (möglich <strong>und</strong> energetisch sinnvoll<br />

sind über 80 Prozent statt der hier dargestellten 60 Prozent) führt zu höheren<br />

Zulufttemperaturen <strong>und</strong> vermindert das Zugluftrisiko.<br />

Die Bilder zum Zugluftrisiko basieren auf einer Zulufttemperatur von<br />

11 °C. Diese resultiert aus den zuvor angegebenen Tem peratur verhältnissen<br />

<strong>und</strong> einer Wärme rück ge winnung mit einem Wir kungsgrad<br />

von ca. 60 Prozent ohne Be rück sich ti gung einer zusätzlichen Vor wär -<br />

mung. Die nachfolgend angeführten Luft wechselzahlen beziehen sich<br />

auf die Abmessun gen des verwendeten Modell raumes (4 x 5 x 2,5 m).<br />

Abb. 85: Heizkörper an Außenwand, Luftventil<br />

über Tür<br />

Abb. 86: Fußbodenheizung, Luftventil über Tür<br />

G1.1<br />

Zugluftrisiko im NEH bei optimierten Lösungen<br />

für den LD (Luft wechsel n = 0,5 h -1 )<br />

Abb. 87: Heizkörper an Außenwand, Weitwurfdüse<br />

über Tür<br />

Abb. 88: Fußbodenheizung, LD an Kante AW/FB<br />

43


G<br />

Thermische Behaglichkeit<br />

G1.1<br />

44<br />

<strong>dena</strong>-<strong>Planungshandbuch</strong>. <strong>Gebäudehülle</strong>. Gr<strong>und</strong>lagen.


Thermische Behaglichkeit<br />

G<br />

8 Methodische Anmerkungen.<br />

8.1 Umfassende Kriterien der thermischen Behag lichkeit.<br />

In Versuchen mit Testpersonen wurden Kriterien abgeleitet, die unabhängig<br />

vom Ge schlecht <strong>und</strong> Alter die thermische Behag lichkeit für verschiedene Situationen<br />

(Beklei dung, Tätigkeit usw.) beschreiben.<br />

Dies sind nach DIN EN ISO 7730 die (mittlere) Raum klimabeurteilung<br />

durch die Nutzer – sogenannter PMV-Wert (Predicted Mean Vote) <strong>und</strong><br />

der daraus abgeleitete (zu erwartende) Prozentsatz der Unzufriedenen<br />

– sogenannter PPD-Wert (Predicted Percentage of Dissatisfied).<br />

Aufgr<strong>und</strong> des unterschiedlichen Empfin dens der Menschen geht man davon<br />

aus, dass sehr gute thermische Verhältnisse im Raum vorliegen, wenn nicht<br />

mehr als 10 Prozent der Raum nutzer Akzeptanz probleme haben. Ein einfacher<br />

Maßstab zur Beurteil ung thermischer Komfort zustände ist die operative<br />

Temperatur (oder Empfin dungs tempera tur). Sie bildet näherungsweise den<br />

Mittel wert aus der Lufttempe ratur <strong>und</strong> den (ge mittelten) Oberflächen temperaturen<br />

des Raumes. Diese Beziehung ist allerdings nur auf Räume mit geringen<br />

Luftbewegungen anwendbar.<br />

Die Angaben in dieser Broschüre gel ten für Aufenthaltsräume mit den<br />

dort üb lichen körperlichen Aktivitä ten <strong>und</strong> der dabei ge bräuch lichen<br />

Kleidung.<br />

G1.1<br />

8.2 Spezielle Kriterien der thermischen Behaglichkeit.<br />

Auch bei günstigen Werten von PMV bzw. PPD lassen sich unbehagliche Zustände<br />

nicht ausschließen. Aus diesem Gr<strong>und</strong>e gibt es spezielle Kriterien:<br />

Risiko der Zugluftbelästigung.<br />

Der bekleidete Mensch empfindet Zugluft insbesondere im Nacken <strong>und</strong> an<br />

den Fuß ge lenken als störend. Daraus folgt z. B. für einen Aufenthaltsraum mit<br />

22 °C eine zulässige Luftgeschwindigkeit von ca. 0,11 bis 0,18 m/s für Kategorie<br />

B (siehe Diagramm auf Seite 8).<br />

Strahlungsasymmetrie.<br />

Dieses Phänomen wird auch als „Strahlungszug“ bezeichnet <strong>und</strong> lässt sich mit<br />

dem Gefühl beschreiben, das z. B. beim Aufenthalt in der Nähe winterkalter<br />

Fensterflächen auftritt.<br />

Vertikaler Lufttemperaturverlauf im Raum.<br />

Dieser Behaglichkeitsmaßstab resultiert aus der Erfahrung, dass ein „kühler<br />

Kopf <strong>und</strong> warme Füße“ für optimale thermische Verhältnisse sorgen.<br />

Zulässige Oberflächentemperaturen.<br />

Dieses Kriterium soll Unterkühlungen oder unzureichende Entwärmungen an<br />

den Füßen vermeiden. Daraus resultieren beispielsweise die Vorgaben für die<br />

maximale Oberflächentemperatur bei Fußbodenheizungen.<br />

45


G<br />

Thermische Behaglichkeit<br />

8.3 Summative thermische Behaglichkeit.<br />

Die Gesamtbewertung der thermischen Behaglichkeit eines Raumes erfordert<br />

die Berück sichtigung umfassender (globaler) <strong>und</strong> spezieller (lokaler) Kriterien.<br />

Eine optimale Möglichkeit zur vereinfachten Darstellung ergibt sich aus<br />

der rechnerischen Kombin ation der globalen Kriterien PMV bzw. PPD <strong>und</strong> der<br />

lokalen Kriterien Zugluftrisiko, Strahlungsasymmetrie <strong>und</strong> Oberflächentemperaturen<br />

in Form der summativen ther mischen Behaglichkeit. Dabei geht<br />

man davon aus, dass sich die Gesamtbewertung eines Raumes aus einem Vergleich<br />

der jeweiligen Teilbewertungen ergibt. Die angewendete konservative<br />

Betrachtung berücksichtigt dabei die jeweils ungünstigsten Werte.<br />

Einflussgrößen.<br />

Zugluftrisiko<br />

Strahlungsasymmetrie<br />

Oberflächentemperatur<br />

Summative<br />

thermische<br />

Behaglichkeit<br />

PMV/PPD<br />

G1.1<br />

46<br />

<strong>dena</strong>-<strong>Planungshandbuch</strong>. <strong>Gebäudehülle</strong>. Gr<strong>und</strong>lagen.


Thermische Behaglichkeit<br />

G<br />

9 Anhang.<br />

Bildnachweise:<br />

Deutsche Energie-Agentur GmbH (<strong>dena</strong>);<br />

TU Dresden, Institut für Thermodynamik <strong>und</strong> Technische Gebäudeausrüstung;<br />

ITG<br />

Institut für Technische Gebäudeausrüstung Dresden - Forschung <strong>und</strong><br />

Anwendung GmbH<br />

Autoren:<br />

Prof. Dr.-Ing. habil. Wolfgang Richter, TU Dresden,<br />

Institut für Thermodynamik<br />

Dr.-Ing. Thomas Hartmann,<br />

ITG Institut für Technische Gebäudeausrüstung Dresden - Forschung <strong>und</strong><br />

Anwendung GmbH<br />

G1.1<br />

47


G<br />

Thermische Behaglichkeit<br />

G1.1<br />

48<br />

<strong>dena</strong>-<strong>Planungshandbuch</strong>. <strong>Gebäudehülle</strong>. Gr<strong>und</strong>lagen.


G2<br />

Konstruktion.<br />

G<br />

G2 Konstruktion.<br />

G2.1 Wärmebrücken.<br />

G2.1<br />

G2.2 Außenwand.<br />

G2.2<br />

G2.3 Fenster <strong>und</strong> Verglasungen.<br />

G2.3


Wärmebrücken<br />

G<br />

G2.1 Wärmebrücken.<br />

Autoren:<br />

Rainer Feldmann<br />

Thomas Becker<br />

G<br />

G2.1<br />

1


G<br />

Wärmebrücken<br />

G2.1<br />

2<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Konstruktion.


Wärmebrücken<br />

G<br />

Inhalt.<br />

1<br />

Einleitung. 4<br />

1.1 Warum Wärmebrücken vermeiden. 5<br />

1.2 Definition. 6<br />

2<br />

Ursachen <strong>und</strong> Arten von Wärmebrücken. 8<br />

2.1 Häufigste Typen. 8<br />

2.2 Sonderformen. 9<br />

3<br />

Wärmebrücken in der Energiebilanz. 11<br />

3.1 Wärmebrückenbewertung gemäß<br />

Energieeinsparverordnung. 11<br />

3.2 Nachweis der Gleichwertigkeit. 12<br />

3.3 Detaillierter Wärmebrückennachweis. 15<br />

3.4 Beispiel eines detaillierten Wärmebrückennachweises. 18<br />

4<br />

Konstruktionsempfehlungen. 29<br />

5<br />

4.1 Gr<strong>und</strong>sätzliches zur Verringerung von Wärmebrücken. 29<br />

4.2 Planungsbeispiel. 30<br />

4.3 Konstruktionsempfehlungen zu den einzelnen Details. 31<br />

Anhang. 37<br />

5.1 DIN-Normen. 37<br />

5.2 Weiterführende Literatur. 37<br />

5.3 Bildnachweis. 37<br />

G2.1<br />

3


G<br />

Wärmebrücken<br />

1 Einleitung.<br />

Der Klimawandel sowie die weltweit steigende Energienachfrage erfordern<br />

eine nachhaltige Strategie zur Steigerung der Energieeffizienz <strong>und</strong> einer<br />

damit verb<strong>und</strong>enen Reduzierung der CO 2<br />

-Emissionen. Die B<strong>und</strong>esregierung<br />

formulierte deshalb in ihrem Integrierten Energie- <strong>und</strong> Klimaprogramm<br />

auch ambitionierte Klimaschutzziele: Bis 2020 soll der Treibhausgasausstoß<br />

um 40 Prozent unter den Stand von 1990 gesenkt werden.<br />

Der Gebäudebereich ist dabei von höchster Bedeutung, da dieser in der EU<br />

<strong>und</strong> in Deutschland mit jeweils r<strong>und</strong> 40 Prozent des Endenergiebedarfs den<br />

größten Verbrauchssektor darstellt. Einer der wichtigsten strategischen<br />

Handlungssektoren ist dabei die energetische Gebäudesanierung. Sanierungskonzepte<br />

für Bestandsgebäude, die den (End-)Energiebedarf auf ein<br />

Minimum reduzieren, führen zu einer größeren Unabhängigkeit von Energiepreissteigerungen<br />

<strong>und</strong> zu dauerhaft tragbaren Energiekosten für Eigentümer<br />

<strong>und</strong> Mieter, zu einer nachhaltigen Minderung der CO 2<br />

-Emissionen in Deutschland<br />

<strong>und</strong> zusätzlich zu einem langfristigen Werterhalt der Gebäude.<br />

G2.1<br />

Abb. 1 <strong>und</strong> 2: Fassa<strong>dena</strong>usschnitt eines ungedämmten<br />

Bestandsgebäudes als Foto- <strong>und</strong> Thermografieaufnahme.<br />

Die roten <strong>und</strong> hellen Bereiche der Thermografieaufnahme<br />

stellen Flächen mit erhöhten Oberflächentemperaturen<br />

<strong>und</strong> größeren Wärmeverlusten dar.<br />

Unterschiedliche Maßnahmen zur Verbesserung der Energieeffizienz von Bestandsgebäuden<br />

sind inzwischen vielfach erprobt <strong>und</strong> erfolgreich realisiert.<br />

Ein Beispiel hierfür ist das Modellvorhaben „Niedrigenergiehaus im Bestand“,<br />

das die Deutsche Energie-Agentur GmbH (<strong>dena</strong>) in Zusammenarbeit mit<br />

dem B<strong>und</strong>esministerium für Verkehr, Bau <strong>und</strong> Stadtentwicklung, der BASF<br />

SE <strong>und</strong> dem B<strong>und</strong>esverband der Energie- <strong>und</strong> Wasserwirtschaft e. V. (BDEW)<br />

sowie mit den Fördermitteln der KfW Förderbank durchführt. Es beweist, dass<br />

durch marktgängige Technologien ein hocheffizienter Sanierungsstandard<br />

realisierbar ist, bei dem das energetische Niveau mindestens 50 Prozent unter<br />

dem eines Neubaus liegt <strong>und</strong> an das Niveau eines Passivhauses heranreicht.<br />

Bei Dämmmaßnahmen an der thermischen <strong>Gebäudehülle</strong> zur Reduzierung<br />

des Heizwärmebedarfs muss eine besondere Aufmerksamkeit der Vermeidung<br />

von Wärmebrücken gewidmet werden, damit es nicht zu Bauschäden<br />

<strong>und</strong> Schimmelpilzbildung kommt. In der Gebäudesanierung wurde in der<br />

Vergangenheit, auch aufgr<strong>und</strong> von veränderten Nutzungsgewohnheiten sowie<br />

nicht angepasstem Lüftungsverhalten, eine Zunahme von Schimmelpilzen<br />

beobachtet. Als bauliche Ursache sind hierfür häufig Wärmebrücken in<br />

der thermischen <strong>Gebäudehülle</strong> verantwortlich. Mittels Thermografieaufnahmen<br />

können Wärmebrücken in der <strong>Gebäudehülle</strong> sichtbar gemacht werden.<br />

Dieser Leitfaden soll dabei helfen, die Relevanz von Wärmebrücken insbesondere<br />

auch bei Niedrigenergiehäusern <strong>und</strong> deren Optimierung richtig<br />

einzuschätzen. Er enthält eine allgemeine Darstellung der Wärmebrückenproblematik,<br />

zahlreiche Konstruktionsempfehlungen <strong>und</strong> verschiedene<br />

Planungsbeispiele. Ergänzt werden diese praxisnahen Hinweise durch einen<br />

Überblick über die möglichen Nachweisverfahren entsprechend der gültigen<br />

Energieeinsparverordnung. Denn der richtige Nachweis der Wärmebrückenberücksichtigung<br />

ist insbesondere für die Beantragung von Fördermitteln<br />

relevant.<br />

4 <strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Konstruktion.


Wärmebrücken<br />

G<br />

1.1 Warum Wärmebrücken vermeiden.<br />

Wärmebrücken haben negative Auswirkungen auf das Gebäude <strong>und</strong> seine<br />

Bewohner. Folgende Aspekte sind bei der Gebäudesanierung zu beachten<br />

<strong>und</strong> durch geeignete Maßnahmen zu vermeiden:<br />

Erhöhter Energieverbrauch.<br />

An Wärmebrücken ist ein verstärkter Wärmeabfluss festzustellen, der zu<br />

höherem Heizenergieverbrauch führt. Bei nachträglich hochwertig gedämmten<br />

Bestandsgebäuden können über Wärmebrücken im ungünstigsten<br />

Fall zusätzliche Wärmeverluste von weit über 30 Prozent des Energiebedarfs<br />

entstehen.<br />

Beeinträchtigung der thermischen Behaglichkeit.<br />

Durch Wärmebrücken entstehen im Winter aufgr<strong>und</strong> des erhöhten Wärmeabflusses<br />

auf der Innenseite der Bauteile sehr niedrige Oberflächentemperaturen.<br />

Kalte Oberflächen werden aufgr<strong>und</strong> der geringeren Strahlungswärme<br />

als unbehaglich empf<strong>und</strong>en. Dies nimmt der Bewohner als störend wahr. Um<br />

diesem Umstand entgegenzuwirken, wird die Heizung höher gestellt, damit<br />

die Raumluft wärmer wird. Auf diese Weise steigt der Heizenergieverbrauch<br />

zusätzlich. Für eine thermische Behaglichkeit sollten Oberflächentemperaturen<br />

von Außenbauteilen um nicht mehr als 3 °C gegenüber der Raumluft<br />

absinken <strong>und</strong> 10 °C keinesfalls unterschreiten.<br />

Mangelhafte Wohnhygiene.<br />

Im Bereich einer Wärmebrücke kann es aufgr<strong>und</strong> von niedrigen Innenoberflächentemperaturen<br />

zu Tauwasserausfall kommen. Sobald warme, feuchte<br />

Luft auf eine kalte Oberfläche trifft <strong>und</strong> dort unter den sogenannten Taupunkt<br />

abgekühlt wird, bildet sich Tauwasser. Die gleichen Erfahrungen macht jeder<br />

Brillenträger, der im Winter einen warmen Raum betritt <strong>und</strong> anschließend<br />

beschlagene Brillengläser hat.<br />

G2.1<br />

An den feuchten Bauteilflächen sammelt sich Staub an, der in Verbindung<br />

mit Tapetenkleister <strong>und</strong> -farbe einen idealen Nährboden für zum Teil ges<strong>und</strong>heitsschädliche<br />

Schimmelpilze bildet.<br />

Besonders in Küchen <strong>und</strong> Bädern ist die Gefahr von Schimmelbildung groß,<br />

da in diesen Räumen nutzungsbedingt eine viel höhere Luftfeuchtigkeit vorherrscht<br />

als in anderen Wohnräumen. Eine relative Luftfeuchtigkeit zwischen<br />

30 <strong>und</strong> 60 Prozent gilt aus wohnhygienischer Sicht als idealer Bereich, der<br />

nicht unter- bzw. überschritten werden sollte.<br />

Abb. 3 <strong>und</strong> 4: Temperaturfeld <strong>und</strong> Innenoberflächentemperaturen<br />

einer nachträglich von außen bzw.<br />

innen gedämmten Fassade. Mit 10 cm Wärmedämmung<br />

wird ein U-Wert von 0,28 W/(m 2 · K) erreicht. Im<br />

Bereich der einbindenden Geschossdecke erhöht sich<br />

der Wärmeverlust bei der Variante mit Innendämmung<br />

von 0,01 W/(m · K) auf 0,53 W/(m · K). Würde<br />

man bei einem durchschnittlichen Einfamilienhaus<br />

diesen Wärmebrückenverlust beim U-Wert der Fassade<br />

berücksichtigen, würde dieser um fast 40 Prozent auf<br />

0,39 W/(m 2 · K) steigen.<br />

5


G<br />

Wärmebrücken<br />

Gefährdung der Bausubstanz.<br />

Neben der Schimmelbildung kann ein Tauwasserausfall im Bereich von<br />

Wärmebrücken zu einer dauerhaften Durchfeuchtung eines Bauteils <strong>und</strong> zu<br />

einem Bauschaden führen. Mürbes Mauerwerk oder verfaultes Holz sind oftmals<br />

die Folge, sodass die Tragfähigkeit oder Standsicherheit unter Umständen<br />

nicht mehr gewährleistet ist. Zusätzlich stellt sich bei durchfeuchteten<br />

Bauteilen eine höhere Wärmeleitfähigkeit ein, womit der Wärmebrückeneffekt<br />

verstärkt wird <strong>und</strong> dadurch die innere Oberfläche noch weiter abkühlt.<br />

Durch konstruktive Maßnahmen ist es möglich, viele Wärmebrücken hinsichtlich<br />

ihrer Wirkung zu minimieren oder soweit zu optimieren, dass keine<br />

Mängel, Bauschäden oder ges<strong>und</strong>heitliche Beeinträchtigungen zu erwarten<br />

sind.<br />

1.2 Definition.<br />

Als Wärmebrücken bezeichnet man Bereiche in der thermischen <strong>Gebäudehülle</strong>,<br />

bei denen aufgr<strong>und</strong> von<br />

Materialwechsel in der Bauteilebene,<br />

der Bauteilgeometrie,<br />

konstruktiven Zwängen oder<br />

Fugen <strong>und</strong> Undichtigkeiten<br />

während der Heizperiode gegenüber dem ungestörten Bauteil erhöhte bzw.<br />

zusätzliche Wärmeabflüsse auftreten, sodass auf der inneren Seite von Außenbauteilen<br />

die Oberflächentemperatur örtlich begrenzt stark absinkt.<br />

G2.1<br />

q si ungestört<br />

= 12,1 °C<br />

q si ungestört<br />

= 18,7 °C<br />

1<br />

q si 1<br />

= 6,8 °C<br />

q si 1<br />

= 18,2 °C<br />

3<br />

2<br />

q si 3<br />

= 11,2 °C q si 2<br />

= 8,4 °C<br />

q si 3<br />

= 16,1 °C q si 2<br />

= 16,9 °C<br />

Abb. 5: Prinzipskizze zur Veranschaulichung<br />

der verschiedenen Wärmebrückenarten.<br />

Durch die Pfeile wird der Wärmestrom<br />

symbolisiert.<br />

Abb. 6: Isothermenverlauf eines ungedämmten<br />

Außenwandabschnitts mit Innenoberflächentemperaturen<br />

an verschiedenen<br />

Wärmebrückenbereichen, die alle unterhalb<br />

der kritischen Temperatur von 12,6 °C liegen.<br />

Abb. 7: Isothermenverlauf eines nachträglich<br />

gedämmten Außenwandabschnitts. Das Mauerwerk<br />

liegt komplett im warmen Bereich <strong>und</strong><br />

aufgr<strong>und</strong> der Innenoberflächentemperaturen<br />

besteht keine Schimmelgefahr.<br />

6 <strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Konstruktion.


Wärmebrücken<br />

G<br />

Die Abbildungen 5 bis 7 zeigen den horizontalen Temperaturverlauf in diesem<br />

Außenbauteil. Die eingezeichneten Linien verbinden Punkte mit gleicher<br />

Temperatur <strong>und</strong> werden Isothermen genannt. Die beiden roten Linien stellen<br />

die 10 °C - <strong>und</strong> 5 °C -Isotherme dar.<br />

Die Grafiken zeigen einen Außenwandabschnitt <strong>und</strong> das Absinken der inneren<br />

Oberflächentemperatur gegenüber der Temperatur im ungestörten<br />

Wandabschnitt <strong>und</strong> somit die Wärmebrückenwirkung an einer Stahlbetonstütze<br />

im Mauerwerk (1), in der Ecke einer Außenwand (2) <strong>und</strong> am seitlichen<br />

Fensteranschluss (3) bei unterschiedlichen Dämmstandards <strong>und</strong> jeweils<br />

bei einer Außenlufttemperatur von –10 °C sowie einer Raumtemperatur von<br />

20 °C. Während beim unsanierten Zustand (Abb. 6) die Innenoberflächentemperatur<br />

an der Stahlbetonstütze 6,8 °C, in der Ecke 8,4 °C <strong>und</strong> in der Fensterlaibung<br />

11,2 °C beträgt, liegt sie bei der nachträglich gedämmten Variante<br />

(Abb. 7) bei 18,2 °C, 16,9 °C bzw. 16,1 °C.<br />

Aufgr<strong>und</strong> der Zweifachwirkung von Wärmebrücken (erhöhter Wärmeabfluss<br />

<strong>und</strong> Temperaturabsenkung) sind zur Kennzeichnung in der Regel auch zwei<br />

unterschiedliche, voneinander unabhängige Kenngrößen erforderlich.<br />

Hinsichtlich des erhöhten Wärmeabflusses wird vergleichbar zum U-Wert<br />

eines Bauteils als Maß für die Wärmebrückenwirkung der Begriff des längenbezogenen<br />

Wärmedurchgangskoeffizienten Y mit der Einheit W/(m · K)<br />

verwendet. Der Y-Wert hängt von verschiedenen Einflussgrössen ab: der Qualität<br />

der Konstruktion <strong>und</strong> der verwendeten Abmessungen sowie der U-Werte<br />

der ungestörten Bauteile.<br />

Für den Effekt der Temperaturabsinkung dient zur Kennzeichnung der<br />

dimensionslose Temperaturfaktor f Rsi<br />

oder auch der Temperaturdifferenzquotient<br />

Q.<br />

Berechnung des längenbezogenen<br />

Wärmedurchgangskoeffizienten<br />

Y<br />

Y = L 2D n<br />

– ∑ U j<br />

• l j<br />

j=1<br />

L 2D thermischer Leitwert der zweidimensionalen<br />

Wärmebrücke [W/K]<br />

U j<br />

Wärmedurchgangskoeffizient des<br />

jeweils zwei Bereiche trennenden<br />

1-D-Bauteils [W/(m 2 · K)]<br />

l j<br />

die Länge innerhalb des 2-D-geometrischen<br />

Modells, für die der U j<br />

gilt [m]<br />

n die Nummer der 1-D-Bauteile [-]<br />

Berechnung des<br />

Temperaturfaktors auf der<br />

Bauteilinnenoberfläche:<br />

q<br />

f Rsi<br />

= si<br />

– q e<br />

q i<br />

– q e<br />

q si<br />

q i<br />

q e<br />

Temperatur an der Innenoberfläche<br />

Innenlufttemperatur<br />

Außenlufttemperatur<br />

Mindestanforderung f Rsi<br />

≥ 0,70<br />

Aus feuchteschutztechnischen Gründen sollte die Innenoberflächentemperatur<br />

niemals unter 12,6 °C absinken. Ab einem Temperaturfaktor f Rsi<br />

≥ 0,7 wird<br />

dieses Kriterium erfüllt.<br />

G2.1<br />

Über den Y-Wert hingegen kann keine Abschätzung hinsichtlich der zu erwartenden<br />

Temperaturabsinkung erfolgen.<br />

Abb. 8: Backsteinfassade mit sichtbarem<br />

Fenstersturz aus Beton<br />

Abb. 9: Erhöhter Wärmeabfluss im Bereich des<br />

Fenstersturzes durch Thermografie sichtbar<br />

gemacht.<br />

7


G<br />

Wärmebrücken<br />

2 Ursachen <strong>und</strong> Arten<br />

von Wärmebrücken.<br />

Wärme nimmt den Weg des geringsten Widerstands, d. h. bevorzugt den<br />

Weg über Wärmebrücken oder Undichtigkeiten in der <strong>Gebäudehülle</strong>. Wärmebrücken<br />

können unterschiedliche Ursachen haben. Häufig liegt aber<br />

eine Überlagerung von verschiedenen Ursachen vor. Darüber hinaus ist zu<br />

beachten, dass sich die Störzone einer Wärmebrücke (Bereich der Temperaturabsenkung)<br />

auch noch in das umgebende Bauteil hineinzieht (siehe<br />

Isothermen-Abb. 6 <strong>und</strong> 7 auf Seite 6).<br />

2.1 Häufigste Typen.<br />

Bei den folgenden beschriebenen Beispielen handelt es sich ausschließlich<br />

um sogenannte linienförmige Wärmebrücken, die durch Baustoffeigenschaften,<br />

Konstruktion <strong>und</strong> Geometrie verursacht werden. Neben diesen gibt es<br />

aber auch noch weitere Arten vergleichbarer Wärmebrücken, die in erster<br />

Linie hinsichtlich der Bauschadensvermeidung zu beachten sind.<br />

G2.1<br />

Abb. 10 <strong>und</strong> 11: Foto- <strong>und</strong> Thermografieaufnahme<br />

eines beheizten Treppenhauses mit dem Treppenlauf<br />

als Beispiel einer materialbedingten Wärmebrücke.<br />

Materialbedingte Wärmebrücken.<br />

Stoff- oder materialbedingte Wärmebrücken entstehen durch einen Wechsel<br />

der Wärmeleitfähigkeit innerhalb einer oder mehrerer Schichten eines Bauteils.<br />

Typische Vertreter dieser Wärmebrücken sind:<br />

Stahlbetonstützen, Fensterstürze oder Ringanker im Mauerwerk<br />

Mörtelfugen im Mauerwerk<br />

Stahlbetondeckenauflager<br />

Holzsparren in der Dämmebene einer Dachkonstruktion<br />

dämmschichtunterbrechende Innenwände<br />

Abb. 12: Thermografieaufnahme einer Außenwand.<br />

Die Stützen <strong>und</strong> der Unterzug aus Stahlbeton sind<br />

sehr gut als materialbedingte Wärmebrücken zu<br />

erkennen.<br />

Geometrischbedingte Wärmebrücken.<br />

Geometrischbedingte Wärmebrücken entstehen dort, wo die wärmeaufnehmende<br />

Innenoberfläche <strong>und</strong> die wärmeabgebende Außenoberfläche<br />

unterschiedlich groß sind. Das ist beispielsweise an Gebäudekanten <strong>und</strong> –<br />

ausgeprägter noch – an Gebäudeecken der Fall. Geometrische Wärmebrücken<br />

können nicht vollständig vermieden werden. Eine gute Wärmedämmung<br />

der Außenwand kann ihre Wirkung <strong>und</strong> somit den erhöhten Wärmestrom<br />

jedoch deutlich reduzieren.<br />

Das Paradebeispiel einer Wärmebrücke, die sowohl eine materialbedingte als<br />

auch eine geometrische Ursache hat, ist die mauerwerks- <strong>und</strong> gegebenenfalls<br />

dämmschichtdurchstoßende Balkonplatte. Neben der ca. 5- bzw. 50-fach<br />

höheren Wärmeleitfähigkeit des Stahlbetons gegenüber eines üblichen Mauerwerks<br />

oder Dämmstoffs entsteht hier zusätzlich ein „Kühlrippeneffekt“, der<br />

die Wärmebrückenwirkung einer thermisch nicht getrennten Balkonplatte<br />

noch verstärkt. Ausführlich wird dieses Detail in Kapitel 4.3.1 erläutert.<br />

8 <strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Konstruktion.


Wärmebrücken<br />

G<br />

Konstruktive Wärmebrücken.<br />

Die Gruppe der konstruktiven Wärmebrücken unterscheidet sich kaum von<br />

den materialbedingten Wärmebrücken. Ihre Ursache liegt in erster Linie in<br />

planerischen Zwängen oder baulicher Notwendigkeit. Vertreter dieser Wärmebrückenkategorie<br />

sind der Rollladen oder ein Regenfallrohr innerhalb<br />

eines Wärmedämmverb<strong>und</strong>systems. Ebenso kann man einen Bauteilwechsel<br />

(Fensteranschluss) als konstruktive Wärmebrücke bezeichnen.<br />

2.2 Sonderformen.<br />

Neben der Ursache ihres Entstehens werden Wärmebrücken zusätzlich nach<br />

ihrer Form unterschieden. So können Wärmebrücken als linienförmige,<br />

punktuelle oder dreidimensionale Schwachstellen in der thermischen <strong>Gebäudehülle</strong><br />

auftreten.<br />

Punktuelle Wärmebrücken.<br />

Punktuelle Wärmebrücken sind Störungen in der thermischen <strong>Gebäudehülle</strong>,<br />

welche auf einen Punkt bezogen werden können.<br />

Abb. 13: Temperaturfeld eines Fenstersturzdetails<br />

mit ungedämmtem Rollokasten. Die Innenoberflächentemperatur<br />

beträgt unter der Stahlbetondecke<br />

lediglich 12,2 °C .<br />

Typische Vertreter dieser Gruppe sind:<br />

dämmschichtdurchstoßende Stützen<br />

Befestigungsdübel von Wärmedämmverb<strong>und</strong>systemen<br />

Mauerwerksanker von hinterlüfteten Vorhangsystemen<br />

Einzelkragarme von Balkon- oder Vordachsystemen<br />

Der zusätzliche Wärmeverlust durch punktuelle Wärmebrücken ist bezogen<br />

auf den Gesamtwärmeverlust eines Gebäudes oft vernachlässigbar. Hier ist in<br />

erster Linie darauf zu achten, dass es nicht zu Schäden durch Tauwasserausfall<br />

kommt.<br />

G2.1<br />

Abb. 14 bis 16 : Beispiele von punktuellen Wärmebrücken<br />

als Thermografieaufnahmen: 1. Kragarme eines<br />

Vordaches, 2. dämmstoffdurchstoßende<br />

Stützen, 3. Sturzanschluss eines Hofdurchgangs.<br />

9


G<br />

Wärmebrücken<br />

Dreidimensionale Wärmebrücken.<br />

In Raumecken treffen drei linienförmige Wärmebrücken aufeinander <strong>und</strong><br />

bilden folglich ein dreidimensionales Temperaturfeld aus. In diesen Ecken<br />

stellen sich noch tiefere innere Oberflächentemperaturen als in den Bereichen<br />

der zweidimensionalen Kanten ein. Hier liegt daher das höchste Risiko<br />

einer Schimmelpilzbildung <strong>und</strong> Tauwasserentstehung.<br />

Konvektive Wärmebrücken.<br />

Konvektive Wärmebrücken entstehen durch Undichtigkeiten (Bauteilfugen,<br />

Durchführungen von Installationsleitungen, usw.) in raumabschließenden<br />

Bauteilen. Durch diese wird Wärmeenergie infolge konvektiver Mitführung<br />

von Luft, Gasen oder Flüssigkeiten vom Warmen ins Kalte transportiert. In der<br />

Baupraxis werden diese Wärmebrücken durch Optimierung der luftdichten<br />

<strong>Gebäudehülle</strong> minimiert. Kommt es trotzdem zu einer konvektiven Wärmebrücke,<br />

ist in der Regel eine fehlerhafte Bauausführung dafür verantwortlich.<br />

Eine häufige Ursache von konvektiven Wärmebrücken ist der mangelhafte<br />

<strong>und</strong> <strong>und</strong>ichte Anschluss zwischen Außenwand <strong>und</strong> Fenster.<br />

G2.1<br />

Abb. 17 <strong>und</strong> 18: Foto- <strong>und</strong> Thermografieaufnahme<br />

eines freistehenden Einfamilienhauses. Die Stahlbetondachumrandung<br />

stellt eine massive Wärmebrücke<br />

dar. An der oberen Dachkante ist zu erkennen, dass<br />

warme Raumluft entweicht. In diesem Fall spricht<br />

man von konvektiver Wärmebrücke aufgr<strong>und</strong> einer<br />

mangelhaften oder fehlenden Luftdichtheitsebene auf<br />

der Innenseite der Dachfläche.<br />

Wärmebrücken durch unsachgemäße Ausführung.<br />

Neben den Leckagen in der luftdichten Ebene durch unsachgemäße Bauausführungen<br />

entstehen aufgr<strong>und</strong> von handwerklichen Umsetzungsfehlern<br />

oftmals auch andere Wärmebrücken. Typische Baumängel, die zu weiteren<br />

Wärmebrücken führen, sind:<br />

fehlende oder nicht vollständige Gefachdämmungen<br />

mit Mörtel verfüllte Mauerwerkslücken bei monolithischen<br />

Außenwänden<br />

nicht satt gestoßene Dämmstoffplatten bei Wärmedämmverb<strong>und</strong>systemen<br />

Mörtelreste im nachträglich gedämmten Hohlraum einer zweischaligen<br />

Außenwand<br />

zu große Dämmstoffaussparungen bei Kellerdeckenbeleuchtungen oder<br />

punktuellen Durchdringungen<br />

Abb. 19: Auf dem Thermogramm der Fassade sind Stellen<br />

im Mauerwerk zu erkennen, die einen erhöhten<br />

Wärmeabfluss aufweisen. Hier wurden mit Mörtel<br />

<strong>und</strong> Steinbruchstücken Mauerwerkslücken gefüllt.<br />

Diese Fehlstellen haben eine höhere Wärmeleitfähigkeit<br />

als das übrige Mauerwerk.<br />

Abb. 20: Innenthermografie einer Raumecke, in die<br />

drei Kanten als geometrische Wärmebrücken zusammenlaufen.<br />

Hier ist die Oberflächentemperatur mit<br />

12,1 °C am niedrigsten.<br />

10 <strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Konstruktion.


Wärmebrücken<br />

G<br />

3 Wärmebrücken in der<br />

Energiebilanz.<br />

Bauteile sind in der Praxis gr<strong>und</strong>sätzlich nicht störungsfrei <strong>und</strong> Wärmebrücken<br />

bei einem Gebäude nicht zu vermeiden. Es ist jedoch nicht zweckmäßig,<br />

jede Bauteilstörung, die sich wärmebrückentechnisch auswirkt, im Wärmeschutznachweis<br />

separat als Einzelposition zu erfassen.<br />

Kleinere <strong>und</strong> regelmäßig wiederkehrende Materialwechsel wie z. B. Mauermörtelfugen<br />

<strong>und</strong> Holzanteile (Sparren oder Ständer) in der Dämmebene<br />

werden schon in der U-Wert-Berechnung der entsprechenden Bauteile<br />

berücksichtigt, entweder mit pauschalen Aufschlägen bei der Wärmeleitfähigkeit<br />

des Gesamtbauteils oder mit bestimmten Flächenanteilen. Für diese<br />

inhomogenen Bauteile werden äquivalente U-Werte berechnet. Für Verb<strong>und</strong>elemente<br />

wie Fenster <strong>und</strong> Türen, die aus unterschiedlichen Teilen <strong>und</strong> Materialien<br />

bestehen, wird ebenso ein U-Wert für das Gesamtbauteil berechnet.<br />

Eine weitere Berücksichtigung der Wärmebrückeneffekte findet auch durch<br />

die Herangehensweise der außenmaßbezogenen Flächenaufnahme der thermischen<br />

<strong>Gebäudehülle</strong> statt.<br />

Abb. 21: Thermogramm einer monolithischen<br />

Außenwand. Bei der U-Wert-Berechnung wird die<br />

Wärmebrückenwirkung der Mörtelfugen mit einem<br />

Aufschlag bei der Wärmeleitfähigkeit des Mauerwerks<br />

berücksichtigt.<br />

3.1 Wärmebrückenbewertung gemäß Energieeinsparverordnung.<br />

Die Energieeinsparverordnung (EnEV) fordert, dass zusätzliche Wärmeverluste<br />

durch lineare Wärmebrücken beim Wärmeschutznachweis zusätzlich<br />

berücksichtigt werden müssen. Folgende Wärmebrücken sollten stets bei der<br />

energetischen Bewertung eines Gebäudes einbezogen werden:<br />

G2.1<br />

Gebäudekanten<br />

Umlaufende Laibungen bei Fenstern <strong>und</strong> Türen<br />

Wand- <strong>und</strong> Deckeneinbindungen<br />

Deckenauflager<br />

Balkonplatten<br />

Bei der Ermittlung des Jahres-Heizwärmebedarfs ist der verbleibende Einfluss<br />

von Wärmebrücken für bestehende Gebäude gemäß Energieeinsparverordnung<br />

folgendermaßen zu berücksichtigen:<br />

im Regelfall durch Erhöhung der Wärmedurchgangskoeffizienten um<br />

DU WB<br />

= 0,10 W/(m 2 · K) für die gesamte wärmeübertragende Umfassungsfläche<br />

wenn mehr als 50 Prozent der Außenwand mit einer innenliegenden<br />

Dämmschicht <strong>und</strong> einbindenden Massivdecken versehen sind, durch Erhöhung<br />

der Wärmedurchgangskoeffizienten um DU WB<br />

= 0,15 W/(m 2 · K)<br />

für die gesamte wärmeübertragende Umfassungsfläche<br />

bei vollständiger energetischer Modernisierung aller zugänglichen<br />

Wärmebrücken unter Berücksichtigung von DIN 4108 Beiblatt 2 : 2006-3<br />

durch Erhöhung der Wärmedurchgangskoeffizienten um<br />

DU WB<br />

= 0,05 W/(m 2 · K) für die gesamte wärmeübertragende Umfassungsfläche<br />

(siehe Kap. 3.2 Nachweis der Gleichwertigkeit)<br />

durch genauen Nachweis der Wärmebrücken nach DIN V 4108-6: 2003-06<br />

in Verbindung mit weiteren anerkannten Regeln der Technik (siehe Kap.<br />

3.3. Detaillierter Wärmebrückennachweis)<br />

Abb. 22: Thermografieaufnahme eines Fachwerkhauses.<br />

Das erkennbare Fachwerk wird bei der U-Wert-<br />

Berechnung flächenanteilig berücksichtigt.<br />

Berechnung des spezifischen<br />

Transmissionswärmeverlusts<br />

H T<br />

= ∑ (F xi<br />

• U i<br />

• A i<br />

) + DU WB<br />

• A + DH T,FH<br />

F xi<br />

Temperaturkorrekturfaktor nach<br />

Tabelle 3 DIN 4108-6, für Bauteile<br />

gegen Außenluft ist F xi<br />

= 1 [-]<br />

U i<br />

Wärmedurchgangskoeffizient<br />

[W/(m 2 · K)]<br />

A i<br />

Fläche eines Bauteils [m 2 ]<br />

DU WB<br />

spezifischer Wärmebrückenzuschlag<br />

[W/(m 2 · K)]<br />

A Wärmeübertragende Umfassungsfläche<br />

des Gebäudes [m 2 ]<br />

DH T,FH<br />

spezifischer Wärmeverlust über<br />

Bauteile mit Flächenheizung [W/K]<br />

11


G<br />

Wärmebrücken<br />

Im weiteren Verlauf dieser Broschüre wird dargestellt, wie die Erstellung<br />

eines Gleichwertigkeitsnachweises entsprechend DIN 4108 Beiblatt 2: 2006-3<br />

zu erfolgen hat (Kap. 3.2). Ebenso wird das Verfahren des detaillierten Wärmebrückennachweises<br />

nach DIN V 4108-6: 2003-06 vorgestellt (Kap. 3.3).<br />

3.2 Nachweis der Gleichwertigkeit.<br />

Der pauschale Wärmebrückenansatz von DU WB<br />

= 0,10 W/(m 2 · K) führt gegebenenfalls<br />

bei hochwertigen energetischen Sanierungen zu unwirtschaftlichen<br />

Dämmschichten. Daher sollte eine Konstruktion mit minimierten Wärmebrückenverlusten<br />

gewählt werden, für die bei der Energiebilanz auch der<br />

reduzierte Wärmebrückenzuschlag von DU WB<br />

= 0,05 W/(m 2 · K) verwendet<br />

werden darf. Für diesen Ansatz müssen die Planungsdetails entsprechend<br />

des Beiblatts 2 der DIN 4108 vollständig eingehalten <strong>und</strong> umgesetzt werden.<br />

Dieses Beiblatt ist jedoch im Wesentlichen für den Neubau entwickelt worden<br />

<strong>und</strong> bietet nur wenige Details, die auf den Altbau übertragbar sind. Dem<br />

Planer stehen jedoch Möglichkeiten zur Verfügung, die Gleichwertigkeit der<br />

vorhandenen Konstruktion mit den Planungsbeispielen des Beiblatts 2 nachzuweisen.<br />

Folgende Verfahren <strong>und</strong> Vorgehensweisen können dabei angewendet<br />

werden, die im Anschluss detaillierter vorgestellt werden.<br />

Gleichwertigkeit über das konstruktive Gr<strong>und</strong>prinzip<br />

Gleichwertigkeit über den Wärmedurchlasswiderstand R der jeweiligen<br />

Schichten<br />

Gleichwertigkeit mittels Referenzwert einer Wärmebrückenberechnung<br />

Gleichwertigkeit mittels Referenzwert aus Veröffentlichungen<br />

G2.1<br />

120 240<br />

Für die ersten beiden Fälle sind in den Planungsbeispielen des Beiblatts 2 der<br />

DIN 4108 Ober- <strong>und</strong> Untergrenzen der jeweiligen Schichtdicken <strong>und</strong> Bandbreiten<br />

für die Wärmeleitfähigkeit der Baumaterialien angegeben. Für die<br />

Fälle 3 <strong>und</strong> 4 sind für die entsprechenden Details Referenzwerte für Y festgelegt,<br />

<strong>und</strong> es ist darauf zu achten, dass die vorgegebenen Randbedingungen<br />

des Beiblatts 2 bei der Ermittlung der Referenzwerte eingehalten werden.<br />

100<br />

Für den Gleichwertigkeitsnachweis ist es allerdings nicht erforderlich, dass<br />

alle Wärmebrücken an einem Gebäude betrachtet werden. Folgende Details<br />

können bei der energetischen Bewertung für den Ansatz des pauschalen Wärmebrückenzuschlags<br />

DU WB<br />

= 0,05 W/(m 2 · K) vernachlässigt werden:<br />

40<br />

80<br />

800<br />

Abb. 23: Geplantes Detail: Sockel<br />

Anschluss Außenwand/Außenwand (Außen- <strong>und</strong> Innenecke)<br />

Anschluss Innenwand oder Geschossdecke (zwischen beheizten Geschossen)<br />

an durchlaufende Außenwand oder obere bzw. untere Außenbauteile,<br />

die nicht durchstoßen werden bzw. eine durchlaufende Dämmschicht mit<br />

einer Dicke ≥ 100 mm bei einer Wärmeleitfähigkeit von<br />

0,04 W/(m · K) aufweisen<br />

einzeln auftretende Türanschlüsse von Wohngebäuden in der wärmetauschenden<br />

Hüllfläche (Haustür, Kellerabgangstür, Kelleraußentür, etc.)<br />

kleinflächige Querschnittsänderungen in der wärmetauschenden Hüllfläche<br />

z. B. durch Steckdosen oder Leitungsschlitze<br />

Anschlüsse außenluftberührter kleinflächiger Bauteile wie z. B. Unterzüge<br />

<strong>und</strong> untere Abschlüsse von Erkern mit außen liegenden Wärmedämmschichten<br />

mit R ≥ 2,5 m 2 · K/W.<br />

12 <strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Konstruktion.


Wärmebrücken<br />

G<br />

Auf den folgenden Seiten werden anhand von verschiedenen Beispielen die<br />

unterschiedlichen Verfahren zum Nachweis der Gleichwertigkeit genauer<br />

erläutert.<br />

160<br />

100<br />

≤ 40<br />

240<br />

150<br />

3.2.1 Gleichwertigkeit über das konstruktive Gr<strong>und</strong>prinzip.<br />

Eine Gleichwertigkeit ist gr<strong>und</strong>sätzlich gegeben, wenn eine eindeutige Zuordnung<br />

des konstruktiven Gr<strong>und</strong>prinzips möglich ist <strong>und</strong> eine Übereinstimmung<br />

der beschriebenen Bauteilabmessungen <strong>und</strong> Baustoffeigenschaften<br />

vorliegt.<br />

≤ 250<br />

1 3<br />

l ≤ 0,33<br />

≥ 100<br />

6 1 5<br />

30<br />

20<br />

Als Beispiel für diesen Gleichwertigkeitsnachweis ist nebenstehend der Fußpunkt<br />

bzw. Sockel eines Gebäudes mit Bodenplatte auf Erdreich dargestellt<br />

(Abb. 23). Bei der Sanierung wurde auf der Außenwand ein 12 cm starkes<br />

Wärmdämmverb<strong>und</strong>system mit einer Wärmeleitfähigkeit von<br />

l = 0,040 W/(m · K) aufgebracht. Der Fußboden wurde mit 10 cm Wärmedämmung<br />

mit l = 0,040 W/(m · K) ertüchtigt.<br />

Um eine Gleichwertigkeit nachzuweisen, sind die Schichtdicken <strong>und</strong><br />

Materialeigenschaften des Beiblatts 2 der DIN 4108 einzuhalten (Abb. 18).<br />

≤ 500<br />

Abb. 24: Regeldetail Nr. 14/Beiblatt 2 DIN 4108<br />

70<br />

40<br />

vorhanden:<br />

gefordert:<br />

Außenwand: Dämmstoff: 12 cm Dämmstoff: 10 – 16 cm<br />

Mauerwerk: 24 cm<br />

Mauerwerk: 15 – 24 cm<br />

Bodenplatte: Dämmstoff: 10 cm Dämmstoff: 6 – 10 cm<br />

Die Gegenüberstellung der relevanten Schichten zeigt eine h<strong>und</strong>ertprozentige<br />

Übereinstimmung mit dem konstruktiven Gr<strong>und</strong>prinzip.<br />

Im Regeldetail ist zusätzlich eine Kimmlage vorgesehen. Diese kann natürlich<br />

nicht nachträglich eingebaut werden. Sie kann jedoch entfallen, sobald das<br />

F<strong>und</strong>ament stirnseitig mit einer Perimeterdämmung (d ≥ 6 cm) <strong>und</strong> einer<br />

Einbindetiefe von mindestens 30 cm ab Oberkante Bodenplatte beträgt.<br />

Solche Zusatzbestimmungen sind als Bemerkungen zu den Regeldetails im<br />

Beiblatt 2 aufgeführt.<br />

G2.1<br />

Bei dem Nachweis der Gleichwertigkeit auf Basis des konstruktiven Gr<strong>und</strong>prinzips<br />

ist stets darauf zu achten, dass auch die Obergrenzen der angegebenen<br />

Schichtdicken nicht überschritten werden dürfen.<br />

R 2<br />

R 3<br />

3.2.2 Gleichwertigkeit über den Wärmedurchlasswiderstand R der<br />

jeweiligen Schichten.<br />

Weichen die Wärmeleitfähigkeiten oder auch die Abmessungen der einzelnen<br />

Schichten einer Konstruktionslösung von der Vorgabe des Beiblatts 2 ab,<br />

kann die Gleichwertigkeit auch über den Wärmedurchlasswiderstand (R-<br />

Wert) der jeweiligen Schicht nachgewiesen werden.<br />

80<br />

140<br />

Bei dem geplanten Ortgangdetail (Abb. 25) kommt auf der Außenwand ein<br />

8 cm starkes Wärmedämmverb<strong>und</strong>system mit einer Wärmeleitfähigkeit von<br />

l = 0,032 W/(m · K) zum Einsatz. Die Dachdämmung besteht aus einer 12 cm<br />

starken Zwischensparrendämmung mit l = 0,040 W/(m · K) <strong>und</strong> einer 8 cm<br />

starken Aufdachdämmung aus Holzweichfaserplatten mit l = 0,045 W/(m · K).<br />

Im vorliegenden Fall wird das konstruktive Gr<strong>und</strong>prinzip der Schichtdicken<br />

bei der Wanddämmung (8 cm) <strong>und</strong> der Dachdämmung (22 cm) nicht eingehalten.<br />

Die Kopfdämmung der Mauerkrone entspricht nicht der Vorgabe des<br />

Beiblatts 2 hinsichtlich der geforderten Wärmeleitfähigkeit von<br />

R 1<br />

80 240<br />

Abb. 25: Geplantes Detail: Ortgang<br />

13


G<br />

Wärmebrücken<br />

≥ 60<br />

l ≤ 0,040 W/(m · K). Somit müssen für das gewählte Ortgangdetail die jeweiligen<br />

R-Werte überprüft werden.<br />

5<br />

140<br />

100<br />

240<br />

150<br />

Abb. 26: Regeldetail Nr. 82/Beiblatt 2 DIN 4108<br />

200<br />

140<br />

4<br />

≥ 60<br />

1<br />

3 1 8 7<br />

Das Beiblatt 2 unterscheidet bei den Regeldetails bei<br />

einigen Fällen nicht zwischen Außenwänden mit<br />

Wärmdämmverb<strong>und</strong>system <strong>und</strong> zweischaligem Mauerwerk.<br />

Die Vormauerschale kann dann unberücksichtigt<br />

bleiben <strong>und</strong> es werden die Schichtdicken für die<br />

Beispiele mit WDVS angewendet.<br />

vorhanden:<br />

gefordert:<br />

WDVS: R 1<br />

= 2,50 (m 2 · K)/W 2,50 (m 2 · K)/W ≤ R ≤ 4,00 (m 2 · K)/W<br />

Kopfdämmung: R 2<br />

= 1,78 (m 2 · K)/W R ≥ 1,5 (m 2 · K)/W<br />

Dachdämmung: R 3<br />

= 4,78 (m 2 · K)/W 3,50 (m 2 · K)/W ≤ R ≤ 5,00 (m 2 · K)/W<br />

Die geforderten Wärmedurchlasswiderstände werden von der geplanten<br />

Detailausbildung erfüllt <strong>und</strong> somit ist der Ortgang als gleichwertig im Sinne<br />

des Beiblatts 2 einzustufen.<br />

3.2.3 Gleichwertigkeit mittels Referenzwert einer Wärmebrückenberechnung.<br />

Ist es bei einem geplanten Detail nicht möglich, das konstruktive Gr<strong>und</strong>prinzip<br />

des Beiblatts 2 der DIN 4108 hinsichtlich der Maßvorgaben oder des Wärmedurchlasswiderstands<br />

einzuhalten, kann der Gleichwertigkeitsnachweis<br />

nur noch auf Basis der sogenannten „Referenzwertmethode“ nachgewiesen<br />

werden.<br />

Hierfür ist für alle Planungsbeispiele im Beiblatt 2 ein längenbezogener<br />

Wärmedurchgangskoeffizent als Referenzwert angegeben. Ist der Y-Wert<br />

des geplanten Details niedriger als der des Beiblatts 2, kann die Ausführung<br />

als gleichwertig angesehen werden. Für die Berechnung des Y-Werts ist eine<br />

thermische Simulation auf Gr<strong>und</strong>lage der DIN EN ISO 10211-1 mit einer Berechnungssoftware<br />

notwendig. Die zu wählenden Randbedingungen für diese<br />

Berechnung werden vom Beiblatt 2 vorgegeben.<br />

G2.1<br />

80<br />

Für dieses Beispiel wird als Wärmebrückendetail eine in die Kellerdeckendämmung<br />

einbindende Innenwand gewählt (Abb. 27). Die ursprüngliche<br />

Planung sieht eine nachträgliche 8 cm starke PUR-Dämmung (WLS 025) vor,<br />

die auf der Kaltseite der Kellerdecke angebracht wird.<br />

300<br />

Abb. 27: Geplantes Detail<br />

Errechneter Y-Wert: 0,559 W/(m · K)<br />

U-Wert: 0,223 W/(m 2 · K)<br />

≤ 240<br />

Aufgr<strong>und</strong> der dickeren Kellerinnenwand sowie nicht eingehaltenen Abmessungen<br />

des Dämmstoffs <strong>und</strong> auch des wesentlich höheren R-Wertes der<br />

PUR-Dämmung gegenüber den Vorgaben des Beiblatts 2 muss für diesen<br />

Anschluss der konkrete Y-Wert errechnet werden.<br />

vorhanden:<br />

gefordert:<br />

Abbildung 27 Y = 0,559 W/(m · K) Y = 0,470 W/(m · K)<br />

3 6 1 5<br />

30<br />

20<br />

Somit ist die Gleichwertigkeit nicht gegeben <strong>und</strong> mit dieser Ausführung wäre<br />

der pauschale Wärmebrückenzuschlag von 0,05 W/(m 2 · K) nicht mehr zulässig.<br />

unbeheizt<br />

unbeheizt<br />

70<br />

40<br />

Abb. 28: Regeldetail Nr. 95/Beiblatt 2 DIN 4108<br />

Referenzwert Y: 0,47 W/(m · K)<br />

U-Wert: 0,353 W/(m 2 · K)<br />

Erst durch das Aufbringen einer Dämmschürze auf die Innenwand (Abb. 29)<br />

wird die Wärmebrückenwirkung der Innenwand wesentlich reduziert.<br />

Durch diese Maßnahme verringert sich der Y -Wert auf 0,370 W/(m · K) <strong>und</strong><br />

unterschreitet somit den Referenzwert der Beiblatt-2-Lösung, sodass nun die<br />

Gleichwertigkeit nachgewiesen ist.<br />

vorhanden:<br />

gefordert:<br />

Abbildung 29 Y = 0,370 W/(m · K) Y = 0,470 W/(m · K)<br />

14 <strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Konstruktion.


Wärmebrücken<br />

G<br />

An diesem Detail konnte gut dargestellt werden, dass die Lage <strong>und</strong> Güte eines<br />

Dämmstoffs sehr großen Einfluss auf die Wärmebrücke hat. Die geplante<br />

Dämmmaßnahme ging hinsichtlich des U-Werts weit über die vergleichbare<br />

Beiblatt-2-Variante hinaus. Wärmebrückentechnisch muss sie ohne diese<br />

Zusatzmaßnahmen allerdings als wesentlich schlechter eingestuft werden.<br />

3.2.4 Gleichwertigkeit mittels Referenzwert aus Veröffentlichungen<br />

Für den Nachweis der Gleichwertigkeit über den Referenzwert muss nicht<br />

zwingend eine thermische Simulation des geplanten Details erfolgen. Der<br />

längenbezogene Wärmedurchgangskoeffizent Y kann auch einem Wärmebrückenkatalog<br />

entnommen werden.<br />

Es ist allerdings darauf zu achten, dass die überwiegende Zahl der veröffentlichten<br />

Wärmebrückenkataloge für den Neubau konzipiert wurde <strong>und</strong> somit<br />

nur bedingt für den Gleichwertigkeitsnachweis bei Sanierungsvorhaben<br />

angewendet werden kann.<br />

300<br />

40<br />

250<br />

Abb. 29: Verbessertes Detail<br />

Errechneter Y-Wert: 0,370 W/(m · K)<br />

U-Wert: 0,223 W/(m 2 · K)<br />

80<br />

3.3 Detaillierter Wärmebrückennachweis.<br />

Bei der energetischen Sanierung von Bestandsgebäuden tritt häufig der<br />

Fall ein, dass aufgr<strong>und</strong> von konstruktiven Zwängen oder gestalterischen<br />

Wünschen die wärmeschutztechnischen Vorgaben des Beiblatts 2 der DIN<br />

4108 nicht eingehalten werden können. Wird nur bei einem relevanten<br />

Wärmebrückendetail das konstruktive Gr<strong>und</strong>prinzip nicht umgesetzt oder<br />

der entsprechende Referenzwert des Planungsbeispiels nicht erreicht, ist der<br />

Gleichwertigkeitsnachweis, der zum Ansatz des reduzierten Wärmebrückenzuschlags<br />

für das Gesamtgebäude berechtigt, nicht erbracht.<br />

Typische Beispiele hierfür sind<br />

thermisch nicht entkoppelte Balkon-, Terrassen- oder Garagenanschlüsse<br />

Sockelausbildungen ohne Perimeterdämmung<br />

Innenwand- <strong>und</strong> Deckenanschlüsse von innen gedämmten Fassaden<br />

manche Fenstereinbausituationen<br />

Dachortgänge ohne Kopfdämmung<br />

G2.1<br />

Um aber dennoch nicht auf den ungünstigen Wärmebrückenzuschlag<br />

DU WB<br />

= 0,10 W/(m 2 · K) oder sogar DU WB<br />

= 0,15 W/(m 2 · K) bei der Energiebilanz<br />

zurückgreifen zu müssen, besteht die Möglichkeit, die zusätzlichen Energieverluste<br />

durch Wärmebrücken in der <strong>Gebäudehülle</strong> genau zu berechnen.<br />

Hierbei entsteht ein nicht unerheblicher Planungs- <strong>und</strong> Berechnungsaufwand.<br />

Weiterhin ist zu beachten, dass bei den Planungsdetails des Beiblatts<br />

2 eine Schädigung durch Tauwasser- <strong>und</strong> Schimmelpilzbildung weitgehend<br />

ausgeschlossen ist. Abweichende Wärmebrückendetails sind daher<br />

auch auf niedrige Innenoberflächentemperaturen zu untersuchen.<br />

Abb. 30 <strong>und</strong> 31: Foto- <strong>und</strong> Thermografieaufnahme<br />

eines ungedämmten Gebäudesockels <strong>und</strong> eines<br />

Garagenanschlusses. Diese Details sind nicht über das<br />

Beiblatt 2 der DIN 4108 abgedeckt.<br />

Vorgehensweise bei der Erstellung eines detaillierten Wärmebrückennachweises.<br />

Das Aufstellen eines detaillierten Wärmebrückennachweises lässt sich in vier<br />

Abschnitte aufteilen:<br />

1. Untersuchung der Konstruktion <strong>und</strong> Aufnahme der Wärmebrücken<br />

2. Ermitteln des längenbezogenen Wärmedurchgangskoeffizienten<br />

3. Erstellung eines Längenaufmaßes<br />

4. Berechnung des gesamten zusätzlichen Wärmedurchgangs<br />

15


G<br />

Wärmebrücken<br />

Im ersten Schritt wird ermittelt, welche Wärmebrücken am Gebäude vorhanden<br />

sind. Im Gegensatz zum Gleichwertigkeitsnachweis gemäß Beiblatt 2 der<br />

DIN 4108 sind hier sämtliche Wärmebrücken zu betrachten. Auf eine Bagatellregelung,<br />

die nur bestimmte zu berücksichtigende Wärmebrücken vorsieht,<br />

kann beim genauen Nachweis nicht zurückgegriffen werden.<br />

Formel zur Berechnung<br />

des Wärmebrückenzuschlags:<br />

H T,WB<br />

= ∑ F xi<br />

Y i<br />

L i<br />

[W/K]<br />

F xi<br />

Y i<br />

L i<br />

Temperatur-Korrekturfaktor nach<br />

DIN 4108-6 [-]<br />

längenbezogener Wärmedurchgangskoeffizient<br />

[W/(m· K)]<br />

Länge der linearen<br />

Wärmebrücke [m]<br />

Umrechnung als Wärmebrückenzuschlag:<br />

DU WB<br />

= H T,WB<br />

/A ges<br />

[W/(m 2 · K)]<br />

Nur punktuelle <strong>und</strong> dreidimensionale Wärmebrücken sind wegen der begrenzten<br />

Flächenwirkung im Wärmeschutznachweis vernachlässigbar. Eine<br />

Untersuchung hinsichtlich Tauwasserfreiheit kann aber auch für diese Details<br />

gegebenenfalls notwendig sein.<br />

Auf der nächsten Seite folgt eine Übersicht von möglichen Wärmebrücken,<br />

die an einem Gebäude <strong>und</strong> beim detaillierten Nachweis zu beachten sind.<br />

Diese Checkliste kann aber die Vielzahl möglicher Konstruktionen <strong>und</strong> Details<br />

nicht vollständig abdecken. Selbst einfache Häuser weisen oft 15 oder<br />

mehr Wärmebrückendetails auf.<br />

Sind alle am Gebäude vorhandenen Wärmebrücken identifiziert, muss im<br />

nächsten Schritt der längenbezogene Wärmedurchgangskoeffizient Y ermittelt<br />

werden. Für ein Neubauvorhaben stünden hierfür zahlreiche Wärmebrückenkataloge<br />

von Herstellern verschiedener Bauprodukte als Hilfsmittel<br />

zur Verfügung. Trotzdem finden sich bei nahezu jedem Bauvorhaben Details,<br />

die nicht in einem Katalog erfasst sind. Für die Altbausanierung fehlen solche<br />

Kataloge fast gänzlich. Hier muss dann mit entsprechender Software der<br />

Y-Wert berechnet werden. Wie eine solche thermische Simulation durchzuführen<br />

ist, wird in der DIN 10211 geregelt.<br />

In diesem Zusammenhang muss auch noch erwähnt werden, dass man auf<br />

Gr<strong>und</strong>lage der im Beiblatt 2 angegebenen Referenzwerte keinen detaillierten<br />

Wärmebrückennachweis führen darf.<br />

G2.1<br />

Um die zusätzlichen Wärmeverluste berechnen zu können, müssen noch die<br />

Längen der einzelnen Wärmebrücken aufgemessen werden. Hierbei ist, wie<br />

bei der Flächenermittlung der thermischen <strong>Gebäudehülle</strong>, darauf zu achten,<br />

dass der Außenmaßbezug hergestellt ist.<br />

Mit den ermittelten Längen kann dann der Anteil der Wärmebrücken am<br />

Transmissionwärmeverlust des Gesamtgebäudes berechnet werden.<br />

Wärmebrücken, die nicht an die Außenluft grenzen, wie z. B. Anschlüsse der<br />

Innenwand mit der Bodenplatte auf Erdreich oder mit der Kellerdecke gegen<br />

unbeheizt, dürfen über einen Temperatur-Korrekturfaktor reduziert werden.<br />

Eine Umrechnung der konkreten Wärmebrückenverluste auf die Hüllfläche<br />

dient nur einem Vergleich mit den pauschalen Wärmebrückenzuschlägen<br />

gemäß EnEV. In den weiterführenden Informationen im Anhang finden Sie<br />

eine Liste der relevanten Normen <strong>und</strong> Vorschriften.<br />

16 <strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Konstruktion.


Wärmebrücken<br />

G<br />

Übersicht Wärmebrücken<br />

1 Bodenplatte Keller<br />

1.01 Anschluss Kellerwand<br />

1.02 Anschluss Innenwand<br />

1.03 Anschluss Innenwand gegen unbeheizt<br />

2 Bodenplatte auf Erdreich<br />

2.01 Sockel, Anschluss Außenwand<br />

3 Kellerwand<br />

3.01 Außenecke<br />

3.02 Innenecke<br />

3.03 Anschluss Innenwand<br />

3.04 Anschluss Innenwand gegen unbeheizt<br />

Abb. 32: Schnitt<br />

4 Kellerdecke<br />

4.01 Deckenauflager, Keller beheizt<br />

4.02 Deckenauflager, Keller unbeheizt<br />

4.03 Deckenauflager im Kellerfenster, Keller<br />

unbeheizt<br />

4.04 Deckenauflager Anschluss Bodenplatte<br />

Anbau, Keller beheizt<br />

4.05 Deckenauflager Anschluss Bodenplatte<br />

Anbau, Keller unbeheizt<br />

4.06 Anschluss Innenwand<br />

4.07 Anschluss Innenwand gegen unbeheizt<br />

5 Außenwand<br />

5.01 Außenecke<br />

5.02 Innenecke<br />

5.03 Anschluss Innenwand<br />

5.04 Innenecke mit Innenwandanschluss<br />

6 Geschossdecke<br />

6.01 Deckenauflager<br />

6.02 Balkonplatte<br />

6.03 Anschluss Flachdach<br />

G2.1<br />

Abb. 33: Gr<strong>und</strong>riss Erdgeschoss<br />

7 Oberste Geschossdecke<br />

7.01 Deckenauflager<br />

7.02 Deckenauflager mit Traufanschluss<br />

7.03 Durchstoßende Innenwand<br />

7.04 Durchstoßende Innenwand gegen unbeheizt<br />

7.05 Anschluss Innenwand gegen<br />

Kehlbalkenanlage<br />

7.06 Anschluss Innenwand gegen unbeheizt<br />

7.07 Anschluss Außenwand<br />

8 Dach<br />

8.01 Traufe<br />

8.02 Traufe mit Kniestock<br />

8.03 Ortgang<br />

8.04 Mittelpfette, Anschluss Kehlbalkendecke<br />

9 Flachdach<br />

9.01 Attika<br />

10 Innenwand gegen unbeheizt<br />

10.01 Innenwandanschluss<br />

11 Fenster<br />

11.01 Schwelle Fenstertür, Kellerdecke gegen<br />

unbeheizt<br />

11.02 Schwelle Fenstertür, Balkon<br />

11.03 Schwelle Fenstertür, Flachdach<br />

11.04 Brüstung<br />

11.05 Laibung<br />

11.06 Sturz<br />

11.07 Sturz mit Rollladenkasten<br />

Abb. 34: Gr<strong>und</strong>riss Kellergeschoss<br />

17


G<br />

Wärmebrücken<br />

3.4 Beispiel eines detaillierten Wärmebrückennachweises.<br />

Für die Durchführung eines detaillierten Wärmebrückennachweises nach<br />

der DIN 4108-6 ist eine nachvollziehbare Darstellung der Berechnung unverzichtbar.<br />

Folgende Inhalte sollte diese Dokumentation mindestens beinhalten:<br />

Gebäudepläne mit Bemaßung<br />

Auflistung <strong>und</strong> Längenaufmaß der Wärmebrücken<br />

Bildliche Darstellung der relevanten Details<br />

U-Werte <strong>und</strong> Konstruktionsbeschreibung der Flächenbauteile<br />

Quellenangabe, auf welcher Gr<strong>und</strong>lage die einzelnen Y-Werte ermittelt<br />

sind<br />

Zusammenfassung der Wärmebrückenverluste<br />

Auf den folgenden Seiten wird ein Musterbeispiel für einen detaillierten genauen<br />

Wärmebrückennachweis vorgestellt.<br />

Die Berechnung erfolgte für ein Einfamilienhaus aus den 1950er Jahren, bei<br />

dem im Zuge einer Sanierung sämtliche Bauteilflächen erneuert bzw. nachträglich<br />

gedämmt wurden.<br />

Das Gebäude verfügt über einen außenliegenden Kellerabgang <strong>und</strong> das<br />

Dachgeschoss wurde nachträglich ausgebaut. Somit ergeben sich für die<br />

detaillierte Wärmebrückenberechnung 16 relevante Anschlussdetails, die zu<br />

berücksichtigen sind.<br />

G2.1<br />

Als Ergebnis wurde ein zusätzlicher Transmissionswärmeverlust über<br />

die Wärmebrücken von 35,04 W/K ermittelt. Auf die vorhandene <strong>Gebäudehülle</strong><br />

von 423,8 m 2 umgelegt, ergibt sich somit ein Wärmebrückenzuschlag<br />

DU WB<br />

von 0,08 W/(m 2 · K).<br />

Gebäudepläne mit Bemaßung.<br />

3,49<br />

3,10<br />

Bauteil<br />

Kellerdecke gegen<br />

unbeheizt<br />

U-Wert<br />

[W/(m 2 · K)]<br />

0,40<br />

Außenwand 0,27<br />

Dachfläche 0,21<br />

5,62<br />

2,13<br />

2,50 2,50<br />

Kehlbalkendecke gegen<br />

unbeheizt<br />

0,17<br />

Fenster 1,40<br />

Eingangstür 2,60<br />

Wärmedurchgangskoeffizient U<br />

Abb. 35: Schnitt<br />

18 <strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Konstruktion.


Wärmebrücken<br />

G<br />

Abb. 36: Gr<strong>und</strong>riss Dachgeschoss<br />

4,005 1,01 1,115 1,01 3,13<br />

1,26 1,26<br />

1,51 2,49 1,51<br />

1,26 1,26<br />

G2.1<br />

7,25<br />

4,005 1,01 1,115 1,01 3,13<br />

1,26 1,26<br />

1,505<br />

1,505<br />

3,38<br />

1,505<br />

2,005 1,26 1,99 1,26<br />

1,26 1,26<br />

2,005 1,26 1,99 1,26<br />

1,26 8,52 1,26<br />

2,005<br />

2,005<br />

10,27<br />

4,13 1,01<br />

1,26<br />

1,51 2,49 1,51 1,505<br />

1,26 1,26<br />

8,52<br />

2,13 0,885 1,00 2,24 0,885 1,00 2,13<br />

2,26<br />

1,26 2,26 1,26<br />

10,27<br />

Abb. 37: Gr<strong>und</strong>riss 1. Obergeschoss<br />

4,26<br />

3,26<br />

2,635<br />

4,01<br />

9,51<br />

4,13 1,01 3,38<br />

2,26<br />

8,52<br />

Kellerabgang<br />

2,13 1,885 2,24 1,885 2,13<br />

1,26<br />

10,27<br />

1,26<br />

Abb. 38: Gr<strong>und</strong>riss Erdgeschoss<br />

19


G<br />

Wärmebrücken<br />

Längenermittlung.<br />

Nr. Gruppe Beschreibung der Wärmbrücke Länge<br />

G2.1<br />

01 Kellerdecke Auflager, Keller unbeheizt<br />

- Eingangstür<br />

- Kellerfenster (nicht im Plan eingezeichnet)<br />

(10,27 m + 8,52 m ) * 2<br />

- 1,01 m<br />

- 1,01 m * 8<br />

02 Auflager mit Kellerfenster, Keller unbeheizt 1,01 m * 8 = 8,08 m<br />

03 Innenwand, Keller unbeheizt 9,51 m<br />

3,26 m<br />

4,26 m * 2<br />

2,635 m<br />

4,01 m<br />

04 Außenwand Außenecke 5,62 m * 4 = 22,48 m<br />

05 Innenwand 2,50 m * 2 * 6 = 30,00 m<br />

06 Geschossdecke<br />

Auflager EG<br />

- Balkon<br />

07 Balkon<br />

Auflager OG, Giebelseite<br />

- Schwelle, Balkontür<br />

(10,27 m + 8,52 m ) * 2<br />

- 7,25 m<br />

8,52 m * 2<br />

7,25 m<br />

- 0,885 m * 2<br />

08 Kehlbalkendecke 3,49 m * 2 = 6,98 m<br />

09 Dach Traufe 10,27 m * 2 = 20,54 m<br />

10 Ortgang 3,10 m * 4 = 12,40 m<br />

11 Kehlbalkendecke 10,27 m * 2 = 20,54 m<br />

12 Fenster/Türen Schwelle, Eingangstür 1,01 m = 1,01 m<br />

13 Schwelle, Balkontür 0,885 m * 2 = 1,77 m<br />

14 Brüstung 1,00 m * 2<br />

1,01 m * 5<br />

1,26 m * 4<br />

1,51 m * 4<br />

1,885 m * 2<br />

15 Laibung 1,26 m * 2 * 15<br />

2,26 m * 2 * 3<br />

16 Sturz 1,01 m * 6<br />

1,26 m * 4<br />

1,51 m * 4<br />

1,885 m * 4<br />

=<br />

=<br />

=<br />

=<br />

=<br />

=<br />

=<br />

=<br />

=<br />

=<br />

=<br />

=<br />

=<br />

=<br />

=<br />

=<br />

=<br />

=<br />

=<br />

=<br />

=<br />

=<br />

=<br />

=<br />

37,58<br />

1,01<br />

-8,08<br />

30,51<br />

9,51<br />

3,26<br />

8,52<br />

2,635<br />

4,01<br />

27,94<br />

35,96<br />

-7,25<br />

16,48<br />

45,19<br />

7,25<br />

-1,77<br />

5,48<br />

2,00<br />

5,05<br />

5,04<br />

6,04<br />

3,77<br />

21,90<br />

37,80<br />

13,56<br />

51,36<br />

6,06<br />

5,04<br />

6,04<br />

7,54<br />

24,68<br />

m<br />

m<br />

m<br />

m<br />

m<br />

m<br />

m<br />

m<br />

m<br />

m<br />

m<br />

m<br />

m<br />

m<br />

m<br />

m<br />

m<br />

m<br />

m<br />

m<br />

m<br />

m<br />

m<br />

m<br />

m<br />

m<br />

m<br />

m<br />

m<br />

m<br />

m<br />

20 <strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Konstruktion.


Wärmebrücken<br />

G<br />

Berechnung der zusätzlichen Wärmedurchgänge über die Wärmebrücken.<br />

Nr. Gruppe Beschreibung der Wärmebrücke y Wert<br />

[W/(m· K)]<br />

Länge<br />

[m]<br />

F x<br />

[-]<br />

H T<br />

[W/K]<br />

01 Kellerdecke Auflager, Keller unbeheizt 0,28 30,51 1,0 8,54<br />

02 Auflager mit Kellerfenster, Keller unbeheizt 0,48 8,08 1,0 3,88<br />

03 Innenwand, Keller unbeheizt 0,35 27,94 0,6 5,87<br />

04 Außenwand Außenecke -0,10 22,48 1,0 -2,25<br />

05 Innenwand 0,00 30,00 1,0 0,00<br />

06 Geschossdecke Auflager 0,01 45,19 1,0 0,45<br />

07 Balkon 0,75 5,48 1,0 4,11<br />

08 Kehlbalkendecke 0,00 6,98 1,0 0,00<br />

09 Dach Traufe -0,01 20,54 1,0 -0,21<br />

10 Ortgang 0,08 12,40 1,0 0,99<br />

11 Kehlbalkendecke 0,00 20,54 1,0 0,00<br />

12 Fenster/Türen Schwelle, Eingangstür 0,39 1,01 1,0 0,39<br />

13 Schwelle, Balkontür 0,79 1,77 1,0 1,40<br />

14 Brüstung 0,15 21,90 1,0 3,29<br />

15 Laibung 0,09 51,36 1,0 4,62<br />

16 Sturz 0,16 24,68 1,0 3,95<br />

Summe H T,WB<br />

[W/K] 35,04<br />

Hüllfläche A ges<br />

[m 2 ] 423,8<br />

Wärmebrückenzuschlag ΔU WB<br />

[W/(m 2 · K)] 0,08<br />

G2.1<br />

Wärmebrückendetails.<br />

5<br />

120<br />

25<br />

240<br />

15<br />

5-03<br />

1-06<br />

5-02<br />

2-03<br />

5-01<br />

40<br />

10<br />

Abb. 39: Wärmebrückendetail Nr. 1<br />

Gruppe: Kellerdecke<br />

Detail: Deckenauflager, Keller unbeheizt<br />

f Rsi<br />

= 0,79<br />

y = 0,28 W/(m · K)<br />

6-02<br />

200<br />

80<br />

300 700<br />

5-04<br />

1-08<br />

3-01<br />

1-06<br />

5-02<br />

1-06<br />

5-02<br />

2-04<br />

A AW<br />

20 °C<br />

15 °C<br />

10 °C<br />

5 °C<br />

0 °C<br />

–5 °C<br />

A G<br />

10<br />

60<br />

15<br />

300<br />

21


G<br />

Wärmebrücken<br />

Abb. 40: Wärmebrückendetail Nr. 2<br />

Gruppe: Kellerdecke<br />

Detail: Deckenauflager mit Kellerfenster<br />

Keller unbeheizt<br />

f Rsi<br />

= 0,70<br />

y = 0,48 W/(m · K)<br />

5-03<br />

1-06<br />

5-02<br />

2-03<br />

5-01<br />

40<br />

10<br />

6-02<br />

200<br />

80<br />

5-02<br />

1-06<br />

5-02<br />

2-04<br />

G2.1<br />

Abb. 41: Wärmebrückendetail Nr. 3<br />

Gruppe: Kellerdecke<br />

Detail: Anschluss Innenwand, Keller unbeheizt<br />

f Rsi<br />

= 0,93<br />

y = 0,35 W/(m · K)<br />

15<br />

240<br />

15<br />

5-01<br />

2-03<br />

5-01<br />

A G<br />

40<br />

10<br />

200<br />

80<br />

5-04<br />

1-08<br />

3-01<br />

1-06<br />

2-04<br />

Abb. 42: Wärmebrückendetail Nr. 4<br />

Gruppe: Außenwand<br />

Detail: Außenecke, WDVS<br />

f Rsi<br />

= 0,86<br />

y = -0,10 W/(m · K)<br />

5<br />

120<br />

25<br />

240<br />

15<br />

A AW<br />

A AW<br />

5-01<br />

2-03<br />

5-02<br />

1-06<br />

5-03<br />

5<br />

120<br />

25<br />

240<br />

15<br />

10<br />

60<br />

15<br />

1-06<br />

3-01<br />

1-08<br />

5-04<br />

A AW<br />

20<br />

A G<br />

300<br />

22 <strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Konstruktion.


5-03<br />

1-06<br />

5-02<br />

2-03<br />

20<br />

10<br />

40<br />

200<br />

5<br />

120<br />

25<br />

5-04<br />

5-06<br />

5-05<br />

15<br />

240<br />

15<br />

240<br />

7<br />

15<br />

5<br />

120<br />

25<br />

5-01<br />

2-03<br />

5-04<br />

1-08<br />

3-01<br />

5-01<br />

2-03<br />

5-02<br />

1-06<br />

5-03<br />

240<br />

15<br />

Wärmebrücken G<br />

Abb. 43: Wärmebrückendetail Nr. 5<br />

5<br />

120<br />

Gruppe: Außenwand<br />

25<br />

Detail: Anschluss Innenwand, Außenwand WDVS<br />

240<br />

f Rsi<br />

= 0,93<br />

y = 0,00 W/(m · K)<br />

15<br />

A AW<br />

Abb. 44: Wärmebrückendetail Nr. 6<br />

Gruppe: Geschossdecke<br />

A AW<br />

Detail: Deckenauflager<br />

f Rsi<br />

= 0,94<br />

y = 0,01 W/(m · K)<br />

40<br />

10<br />

200<br />

Abb. 45: Wärmebrückendetail Nr. 7<br />

Gruppe: Geschossdecke<br />

Detail: Balkonplatte<br />

f Rsi<br />

= 0,75<br />

y = 0,75 W/(m · K)<br />

40<br />

10<br />

200<br />

5-01<br />

2-03<br />

5-02<br />

1-06<br />

5-03<br />

A AW<br />

3-01<br />

1-08<br />

5-04<br />

G2.1<br />

23


G<br />

Wärmebrücken<br />

Abb. 46: Wärmebrückendetail Nr. 8<br />

Gruppe: oberste Geschossdecke<br />

Detail: Anschluss Außenwand, Kehlbalkenlage<br />

f Rsi<br />

= 0,81<br />

y = 0,00 W/(m · K)<br />

5-07<br />

7<br />

7<br />

4-01<br />

6-05<br />

7<br />

4-01<br />

1-05<br />

5-01<br />

2-03<br />

5-02<br />

1-06<br />

5-03<br />

200<br />

25<br />

20<br />

80<br />

20<br />

80<br />

24<br />

25<br />

A D<br />

5<br />

120<br />

25<br />

240<br />

15<br />

A AW<br />

Abb. 47: Wärmebrückendetail Nr. 9<br />

Gruppe: Dach<br />

Detail: Traufe<br />

f Rsi<br />

= 0,92<br />

y = -0,01 W/(m · K)<br />

22<br />

140<br />

60<br />

25<br />

G2.1<br />

1-10<br />

1-06<br />

1-06<br />

5-07<br />

5-04<br />

1-06<br />

3-01<br />

5-01<br />

7<br />

5-01<br />

2-03<br />

5-02<br />

1-06<br />

5-03<br />

45<br />

25<br />

200<br />

15<br />

5<br />

120<br />

25<br />

240<br />

15<br />

A D<br />

A AW<br />

24 <strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Konstruktion.


Wärmebrücken G<br />

Abb. 48: Wärmebrückendetail Nr. 10<br />

Gruppe: Dach<br />

Detail: Ortgang<br />

f Rsi<br />

= 0,76<br />

y = 0,08 W/(m · K)<br />

22<br />

140<br />

60<br />

25<br />

5-01<br />

A D<br />

2-03<br />

5-02<br />

1-06<br />

5-03<br />

A AW<br />

Abb. 49: Wärmebrückendetail Nr. 11<br />

Gruppe: Dach<br />

Detail: Mittelpfette, Anschluss Kehlbalkenlage<br />

f Rsi<br />

= 0,90<br />

y = 0,00 W/(m · K)<br />

200<br />

25<br />

20<br />

80<br />

20<br />

80<br />

24<br />

1-06<br />

25 1-06<br />

5-07<br />

5<br />

120<br />

25<br />

1-06<br />

4-01<br />

240<br />

15<br />

7<br />

6-05<br />

4-01<br />

7<br />

7<br />

5-07<br />

5-07<br />

1-06<br />

1-06<br />

1-10<br />

22<br />

140<br />

60<br />

25<br />

A D1<br />

A D2<br />

1-10<br />

G2.1<br />

25


G<br />

Wärmebrücken<br />

Abb. 50: Wärmebrückendetail Nr. 12<br />

Gruppe: Fenster<br />

Detail: Schwelle Fenstertür, Kellerdecke ggf. unbeheizt<br />

f Rsi<br />

= 0,70<br />

y = 0,39 W/(m · K)<br />

6-02<br />

40<br />

10<br />

200<br />

80<br />

300 700<br />

5-04<br />

1-08<br />

3-01<br />

1-06<br />

5-02<br />

1-06<br />

5-02<br />

2-04<br />

A W<br />

10<br />

60<br />

15<br />

300<br />

A G<br />

G2.1<br />

Abb. 51: Wärmebrückendetail Nr. 13<br />

Gruppe: Fenster<br />

Detail: Schwelle Fenstertür, Balkon<br />

f Rsi<br />

= 0,70<br />

y = 0,79 W/(m · K)<br />

5-04<br />

5-06<br />

5-05<br />

3-01<br />

1-08<br />

5-04<br />

20 10<br />

40<br />

200<br />

40<br />

10<br />

200<br />

5-01<br />

2-03<br />

5-02<br />

1-06<br />

5-03<br />

5<br />

120<br />

25<br />

240<br />

15<br />

A W<br />

A AW<br />

26 <strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Konstruktion.


5-01<br />

2-03<br />

5-02<br />

1-06<br />

5-03<br />

20<br />

5<br />

120<br />

25<br />

240<br />

20<br />

15<br />

5<br />

120<br />

25<br />

240<br />

15<br />

20<br />

6-04<br />

5-01<br />

2-03<br />

5-02<br />

1-06<br />

5-03<br />

5-03<br />

1-06<br />

5-02<br />

2-03<br />

5-01<br />

5-01<br />

3-01<br />

1-08<br />

5-04<br />

5<br />

120<br />

25<br />

240<br />

15<br />

Wärmebrücken G<br />

Abb. 52: Wärmebrückendetail Nr. 14<br />

Gruppe: Fenster<br />

Detail: Brüstung<br />

f Rsi<br />

= 0,77<br />

y = 0,15 W/(m · K)<br />

A AW<br />

Abb. 53: Wärmebrückendetail Nr. 15<br />

Gruppe: Fenster<br />

Detail: Laibung<br />

f Rsi<br />

= 0,84<br />

y = 0,09 W/(m · K)<br />

A AW<br />

Abb. 54: Wärmebrückendetail Nr. 16<br />

Gruppe: Fenster<br />

Detail: Sturz<br />

f Rsi<br />

= 0,86<br />

y = 0,16 W/(m · K)<br />

A AW<br />

A W<br />

40<br />

10<br />

200<br />

15<br />

G2.1<br />

27


G<br />

Wärmebrücken<br />

Materialliste.<br />

Gruppe Nr. Material Wärmeleitfähigkeit<br />

Wärmedämmung 1-01 mineralische <strong>und</strong> pflanzliche Faserdämmstoffe sowie<br />

0,024<br />

1-02<br />

Schaumkunststoffe<br />

0,028<br />

1-03 0,030<br />

1-04 0,032<br />

1-05 0,035<br />

1-06 0,040<br />

1-07 0,045<br />

1-08 0,050<br />

1-09 0,060<br />

1-10 poröse Holzfaserplatte 0,056<br />

1-11 Holzwolle-Leichtbauplatte 0,090<br />

Mauerwerk 2-01 Bimsvollstein 0,280<br />

2-02 Leichthochlochziegel 0,390<br />

2-03 Bimshohlblock 0,500<br />

2-04 Vollziegel 0,680<br />

2-05 Kalkstein 0,700<br />

2-06 Vollklinker 0,960<br />

Beton 3-01 Stahlbeton 2,100<br />

G2.1<br />

3-02 Stampfbeton 1,800<br />

Holz/Holzwerkstoffe 4-01 Fichte, Kiefer, Tanne 0,130<br />

4-02 Buche, Eiche 0,200<br />

4-03 Sperrholz 0,150<br />

4-04 OSB-Platte 0,130<br />

Putze, Estrich, Ausbau 5-01 Innenputz 0,700<br />

5-02 Außenputz 0,870<br />

5-03 Dünnputz 0,870<br />

5-04 Estrich 1,400<br />

5-05 Fliesen 1,300<br />

5-06 Fliesenkleber 1,400<br />

Sonstige 6-01 Stahl 60,000<br />

6-02 Aluminium 200,000<br />

6-03 Naturstein (Granit, Basalt, Mamor) 3,500<br />

6-04 Naturstein (Sandstein, Muschelkalk) 2,300<br />

Luftschichten 7 nach DIN EN ISO 6946 var.<br />

28 <strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Konstruktion.


Wärmebrücken<br />

G<br />

4 Konstruktionsempfehlungen.<br />

Zukunftsfähige Gebäudesanierungen erfordern eine wärmebrückenreduzierte<br />

<strong>Gebäudehülle</strong>, um unnötige Energieverluste <strong>und</strong> Feuchteschäden zu<br />

vermeiden. Hierzu ist es für den Fachplaner notwendig, gewisse Konstruktionsprinzipien<br />

zu beachten. Im Folgenden werden Empfehlungen, Verfahren<br />

<strong>und</strong> Hilfestellungen vorgestellt, mit denen fachgerechte Wärmebrückenminimierungen<br />

im Zusammenhang mit einer energetischen Sanierung umgesetzt<br />

werden können.<br />

Hierbei ist es allerdings nicht möglich, alle in der Altbausanierung auftretenden<br />

Wärmebrücken zu behandeln <strong>und</strong> Lösungsvorschläge bereitzustellen.<br />

Die ausführlich vorgestellten Beispiele sollen aber verdeutlichen, wie an die<br />

Planungsaufgabe herangegangen werden sollte.<br />

Zu Beginn werden noch einige Gr<strong>und</strong>überlegungen genauer erläutert.<br />

4.1 Gr<strong>und</strong>sätzliches zur Verringerung von Wärmebrücken.<br />

Es ist stets darauf zu achten, dass die wärmedämmende Hülle in keinem Bereich<br />

des Gebäudes geschwächt oder unterbrochen wird. Diese Vorgabe kann<br />

bei der Gebäudesanierung nicht immer konsequent eingehalten werden.<br />

Deshalb ist es notwendig, zu Beginn des Planungsprozesses den Verlauf der<br />

thermischen Hülle genau zu definieren. Hierbei ist auch wichtig, auf Abseitenräume<br />

im Dachgeschoss <strong>und</strong> auf Wände <strong>und</strong> Treppenabgänge zum Keller<br />

zu achten. Um einen idealen Überblick möglicher Schwachpunkte zu erhalten,<br />

sollte die thermische Hülle im Schnitt <strong>und</strong> im Gr<strong>und</strong>riss der Baupläne<br />

eingezeichnet bzw. markiert werden.<br />

G2.1<br />

Folgende Fragen sind in diesem Zusammenhang zu beachten:<br />

Kann die thermische Hülle so gelegt werden, dass eine einfache Form<br />

entsteht? (Durch den Verlauf der nachträglich aufgebrachten Dämmung<br />

oder durch An- <strong>und</strong> Erweiterungsbauten kann dies wesentlich beeinflusst<br />

werden.)<br />

Können Durchdringungen wie auskragende Balkonplatten oder Vordächer<br />

vermieden werden? Ist hier evtl. ein Abbruch möglich?<br />

Können die Dämmschichten verschiedener Bauteile lückenlos an den Stoßstellen<br />

ineinander übergehen (beispielsweise die Außenwanddämmung in<br />

die Dämmung der Dachschräge)?<br />

Können Bauteilanschlüsse so gelegt werden, dass die Mittellinien der<br />

Dämmebenen im Wesentlichen aufeinander treffen (z. B. wird ein Fenster<br />

optimal in die Dämmebene eines nachträglich aufgebrachten Wärmedämmverb<strong>und</strong>systems<br />

eingebaut)?<br />

Abb. 55: Abbruch von Stahlbetonplatten zur Wärmebrückenvermeidung<br />

Für die Anwendung dieser einfachen Regeln reichen technische Gr<strong>und</strong>kenntnisse<br />

aus <strong>und</strong> es sind keine ausführlichen Detailplanungen bzw. Zusatzhilfsmittel<br />

wie Wärmebrückenkataloge oder spezielle Berechnungsprogramme<br />

erforderlich. Die Auswirkungen der genannten Vorgaben haben auf den<br />

Heizwärmebedarf jedoch einen sehr großen Einfluss.<br />

29


G<br />

Wärmebrücken<br />

4.2 Planungsbeispiel.<br />

Zum Heranführen an die Konstruktionsempfehlungen für wärmebrückenminimiertes<br />

Planen in der Gebäudesanierung sei noch einmal auf einen zentralen<br />

Leitsatz verwiesen:<br />

„Bei hocheffizient gedämmten Gebäuden können schlecht ausgebildete<br />

Wärmebrückendetails den Transmissionswärmeverlust um bis zu<br />

40 Prozent erhöhen.“<br />

Das folgende Beispiel dient zur Verdeutlichung dieses Sachverhalts.<br />

1 2 3<br />

Abb. 56: Foto- <strong>und</strong> Thermografieaufnahmen von<br />

massiven Wärmebrücken bei einer Gebäudesanierung:<br />

dämmstoffdurchstoßende Balkonplatte (1); ungedämmte<br />

Fenster- <strong>und</strong> Türlaibung (2); ungedämmter<br />

Sockel aus Bruchsteinmauerwerk (3).<br />

Hier wird dargestellt, wie sich der Wärmebrückenverlustanteil je nach<br />

Dämmstandard des Gebäudes <strong>und</strong> der Sorgfalt der Detailausbildung verändert.<br />

Bei einem Gebäude aus den 1950er Jahren werden für den ungedämmten<br />

<strong>und</strong> den sanierten Zustand die Transmissionswärmeverluste über<br />

die <strong>Gebäudehülle</strong> mit den zusätzlichen Verlusten von drei Wärmebrücken<br />

verglichen. Zwecks der Übersichtlichkeit sind nicht sämtliche Wärmebrücken<br />

berücksichtigt.<br />

G2.1<br />

2<br />

3<br />

Abb. 57: Gebäudeschnitt eines Gebäudes aus den<br />

1950er Jahren im unsanierten Zustand<br />

1<br />

4.2.1 Unsanierter IST-Bestand<br />

<strong>Gebäudehülle</strong> F x<br />

[-] A [m 2 ] U-Wert [W/(m 2 · K)] H T<br />

[W/K]<br />

A) Kellerdecke 0,6 80,0 1,1 52,8<br />

B) Außenwand 1 165,0 1,4 231<br />

C) Fenster 1 18,0 2,8 50,4<br />

D) Dachfläche 1 115,0 0,8 92<br />

Summe: 426,2<br />

Wärmebrücken F x<br />

[-] L [m] Y [W/(m· K)] H T<br />

[W/K]<br />

1. Balkonplatte 1 6,0 0,38 2,28<br />

2. Fensterlaibung 1 52,0 0,09 4,68<br />

3. Sockel 1 36,0 -0,07 -2,52<br />

Summe: 4,44<br />

Wärmebrückenanteil: 1 %<br />

2<br />

3<br />

Abb. 58: Gebäudeschnitt mit einem suboptimalen<br />

Dämmkonzept, da auf eine Wärmebrückenminimierung<br />

nicht geachtet wurde.<br />

1<br />

4.2.2 Energetische Sanierung ohne Wärmebrückenminimierung<br />

<strong>Gebäudehülle</strong> F x<br />

[-] A [m 2 ] U-Wert [W/(m 2 · K)] H T<br />

[W/K]<br />

A) Kellerdecke 0,6 80,0 0,35 16,8<br />

B) Außenwand 1 165,0 0,24 39,6<br />

C) Fenster 1 18,0 1,4 25,2<br />

D) Dachfläche 1 115,0 0,2 23<br />

Summe: 104,6<br />

Wärmebrücken F x<br />

[-] L [m] Y [W/(m· K)] H T<br />

[W/K]<br />

1. Balkonplatte 1 6,0 0,75 4,5<br />

2. Fensterlaibung 1 52,0 0,47 24,44<br />

3. Sockel 1 36,0 0,24 8,64<br />

Summe: 37,58<br />

Wärmebrückenanteil: 26 %<br />

30 <strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Konstruktion.


Wärmebrücken<br />

G<br />

4.2.3 Energetische Sanierung mit Wärmebrückenminimierung<br />

<strong>Gebäudehülle</strong> F x<br />

[-] A [m 2 ] U-Wert [W/(m 2 · K)] H T<br />

[W/K]<br />

A) Kellerdecke 0,6 80,0 0,35 16,8<br />

B) Außenwand 1 165,0 0,24 39,6<br />

C) Fenster 1 18,0 1,4 25,2<br />

D) Dachfläche 1 115,0 0,2 23<br />

Summe: 104,6<br />

Wärmebrücken F x<br />

[-] L [m] Y [W/(m· K)] H T<br />

[W/K]<br />

1. Balkonplatte 1 6,0 0,02 0,12<br />

2. Fensterlaibung 1 52,0 0,01 0,52<br />

3. Sockel 1 36,0 0,11 3,96<br />

Summe: 4,6<br />

Wärmebrückenanteil: 4 %<br />

2<br />

3<br />

Abb. 59: Gebäudeschnitt mit energetisch optimierter<br />

Ausbildung der drei Wärmebrücken<br />

1<br />

Die Auflistungen der einzelnen U- <strong>und</strong> Y-Werte zeigen, dass sich mit der<br />

nachträglichen Dämmung der <strong>Gebäudehülle</strong> der Transmissionswärmeverlust<br />

über die flächigen Bauteile um 75 Prozent reduziert. Bei der suboptimalen<br />

Lösung 4.2.2 erhöht sich dagegen der Anteil der zusätzlichen Energieverluste<br />

über die Wärmebrücken auf über 25 Prozent. Absolut vergrößert sich<br />

der Wärmebrückenverlust um den Faktor 8. Berücksichtigt man sämtliche<br />

Wärmebrücken, würde der Wärmebrückenverlustanteil sicher auf über 40<br />

Prozent steigen.<br />

Alleine die drei betrachteten Details Balkonplatte, seitliche Fensterlaibung<br />

<strong>und</strong> Sockel verursachen einen auf die <strong>Gebäudehülle</strong> von 378 m 2 umgelegten<br />

pauschalen Zuschlag DU WB<br />

von fast 0,10 W/(m 2 · K).<br />

Erst durch eine wärmebrückenminimierte Detailausbildung, in der der Balkon<br />

abgeschnitten, das Fenster an die Dämmebene herangerückt <strong>und</strong> der<br />

Sockel gedämmt werden, reduziert sich der absolute Wärmebrückeneffekt<br />

wieder auf den Wert von ca. 4,5 W/K wie im ungedämmten Zustand. Durch<br />

den wesentlich besseren Dämmstandard nach 4.2.3 beträgt der Wärmebrückenanteil<br />

ca. 4 Prozent.<br />

G2.1<br />

Man erkennt an diesem Beispiel, dass erst durch eine sinnvolle Wärmebrückenoptimierung<br />

eine nachhaltige Energieeinsparung auf höchstem<br />

Niveau erzielt werden kann.<br />

Allerdings kann es auch vorkommen, dass aus wirtschaftlichen Gründen<br />

nicht jede Wärmebrücke energetisch ideal ausgebildet werden kann. Ungeachtet<br />

der Energieeinsparung muss einem Fachplaner dann aber bewusst<br />

sein, dass Wärmebrücken auch aus Sicht des Baurechts zu vermeiden sind.<br />

Als Mindestvoraussetzung sollten die geplanten Detailausführungen stets zu<br />

Innenoberflächentemperaturen von deutlich über 12,6 °C führen, sodass bei<br />

üblicher Wohnraumnutzung die Gefahr von Tauwasserausfall <strong>und</strong> somit die<br />

Schimmelbildung ausgeschlossen ist.<br />

4.3 Konstruktionsempfehlungen zu einzelnen Details.<br />

Anhand der drei Wärmebrücken vom obigen Gebäudebeispiel werden nun<br />

verschiedene Strategien vorgestellt, wie die einzelnen Details wärmeschutztechnisch<br />

verbessert werden können.<br />

31


G<br />

Wärmebrücken<br />

4.3.1 Balkonplatte.<br />

Wird ein Gebäude von außen nachträglich gedämmt, stellt eine Balkonplatte,<br />

die die Dämmschicht durchstößt, eine extreme Wärmebrücke dar. Die große<br />

Oberfläche <strong>und</strong> der sehr gut wärmeleitende Stahlbeton des Balkons führen<br />

die Wärme aus dem Innenraum wie eine Kühlrippe an die Außenluft ab. Es<br />

folgt eine starke lokale Abkühlung der Geschossdecke <strong>und</strong> die Gefahr eines<br />

Feuchteschadens ist nicht zu vernachlässigen. In ihrer Wirkung nicht wesentlich<br />

geringer sind auch dämmschichtunterbrechende Vordächer aus Beton,<br />

Terrassenanschlüsse, Außenmauern oder Garagendächer.<br />

Der Idealfall für eine Wärmebrückenminimierung dieser Anschlüsse wäre<br />

der Abbruch der jeweiligen Bauteile, sodass die Wärmedämmung ungestört<br />

über die gesamte Fassadenfläche verlegt werden kann. In diesem Fall wären<br />

dann neue Balkone als vorgestellte <strong>und</strong> selbsttragende Konstruktionen erforderlich.<br />

Um eine thermische Trennung zu bewirken, kann man die Balkonplatten<br />

auch auf Edelstahlkonsolen auflagern. Diese Haltepunkte stellen zwar immer<br />

noch Wärmebrücken dar, sind aber aufgr<strong>und</strong> ihrer punktuellen Wirkung<br />

vernachlässigbar.<br />

Ist es aus baukonstruktiven oder wirtschaftlichen Gründen nicht möglich die<br />

Balkone abzubrechen, besteht eine weitere Möglichkeit den Wärmebrückeneffekt<br />

zu reduzieren, indem die Balkonplatte von oben <strong>und</strong> unten mit Dämmstoff<br />

eingepackt wird. Wegen des schon beschriebenen Kühlrippeneffekts<br />

einer auskragenden Balkonplatte wird sich die Wärmebrückenreduzierung<br />

durch diese Maßnahme nur begrenzt umsetzen lassen.<br />

G2.1<br />

Aus wirtschaftlichen Gründen kann es durchaus sinnvoll sein, dass man auf<br />

das „Einpacken“ der Balkonplatte verzichtet, sofern auf der Innenseite kein<br />

Tauwasserausfall zu befürchten ist <strong>und</strong> an anderer Stelle mehr in den baulichen<br />

Wärmeschutz investiert wird. Als Entscheidungsgr<strong>und</strong>lage wären dann<br />

das sogenannte Kosten-Nutzen-Verhältnis bzw. die Kosten der eingesparten<br />

Kilowattst<strong>und</strong>e ausschlaggebend.<br />

40<br />

40<br />

120<br />

40<br />

20<br />

180<br />

40<br />

20<br />

180<br />

40<br />

60<br />

8 120 240 15<br />

25<br />

8 140 240 15<br />

25<br />

Abb. 60: Temperaturfeld einer mit Dämmstoff eingepackten<br />

Balkonplatte bei einem 12-cm-Wärmedämmverb<strong>und</strong>system<br />

F Rsi<br />

= 0,816<br />

Y = 0,46 W/(m · K)<br />

U-Wert: 0,234 W/(m 2 · K)<br />

Abb. 61: Temperaturfeld eines 14-cm-Wärmedämmverb<strong>und</strong>systems<br />

mit einer durchstoßenden Balkonplatte<br />

aus Stahlbeton<br />

F Rsi<br />

= 0,750<br />

Y = 0,72 W/(m · K)<br />

U-Wert: 0,206 W/(m 2 · K)<br />

32 <strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Konstruktion.


Wärmebrücken<br />

G<br />

Die Abbildung 61 zeigt, dass bei der ungedämmten Balkonplatte kein Tauwasserausfall<br />

zu erwarten ist. Durch die Erhöhung der Außendämmung bei dieser<br />

Variante verringert sich der Transmissionswärmeverlust über die gesamte<br />

Fassade um ca. 305 kWh/a. Die Einsparung durch die Minimierung der Wärmebrücken<br />

beläuft sich auf ca. 145 kWh/a. Gleichzeitig ist die Wärmebrückenreduktion<br />

aber doppelt so teuer wie die Verbesserung der Fassadendämmung<br />

bei nur halber Energieeinsparung. Sofern nicht andere Randbedingungen für<br />

das Einpacken der Balkonplatte sprechen, wäre hier aus rein wirtschaftlicher<br />

Sicht, die bessere Fassadendämmung zu bevorzugen.<br />

Dieser Sachverhalt ist aber für jede Situation individuell zu bewerten <strong>und</strong><br />

kann nicht gr<strong>und</strong>sätzlich auf jeden Sanierungsfall <strong>und</strong> jede Balkonkonstruktion<br />

übertragen werden.<br />

4.3.2 Fensterlaibung.<br />

Bei Bestandsgebäuden findet man häufig als seitliche Fensterlaibung einen<br />

Maueranschlag vor. Wenn eine Außendämmung aufgebracht wird <strong>und</strong> eine<br />

Fenstererneuerung nicht stattfindet, ist es durch diese Detailausbildung in<br />

der Regel nicht möglich, auch die Laibung nachträglich zu dämmen. Zwischen<br />

Fensterrahmen <strong>und</strong> Wärmedämmung bleibt somit eine Lücke mit<br />

ungedämmtem Mauerwerk, wodurch ein sehr starker Wärmeverlust entsteht.<br />

Die Fensterlaibung <strong>und</strong> der Rahmen kühlen sehr stark <strong>und</strong> oft unter<br />

die Taupunkttemperatur ab, sodass hier mit erhöhter Schimmelgefahr zu<br />

rechnen ist. Um das Schadensrisiko <strong>und</strong> auch die Wärmeverluste wesentlich<br />

zu verringern, muss der Maueranschlag abgebrochen <strong>und</strong> die Laibung bis<br />

auf den Fensterrahmen (mindestens 3 cm) gedämmt werden. Eventuell vorhandene<br />

Rolloführungsschienen beeinflussen das Wärmebrückenergebnis<br />

entscheidend, sollten sie die Laibungsdämmung unterbrechen.<br />

Bei einer gleichzeitigen Erneuerung von Fenstern <strong>und</strong> Aufbringen einer Dämmung<br />

können dagegen sehr wärmebrückenreduzierte Detailausbildungen<br />

realisiert werden. In diesem Fall kann man das Fenster mauerwerksbündig an<br />

die Dämmebene heranrücken. Wenn in diesem Fall der Maueranschlag ebenso<br />

nicht abgebrochen wird, verringert sich die Scheibenfläche, da sich auch<br />

das Rohbau-Öffnungsmaß des Fensters verkleinert.<br />

Die wärmebrückentechnisch ideale Einbausituation für Fenster liegt innerhalb<br />

der Dämmebene. Allerdings ist darauf zu achten, dass ein späterer<br />

Ausbau der Fenster nur noch mit größerem Aufwand <strong>und</strong> nicht ohne Schäden<br />

an der Fassade möglich ist. Ebenso erfordert diese Anschlussausbildung ein<br />

höheres handwerkliches Geschick <strong>und</strong> ist erst ab Dämmstoffdicken ab 14 cm<br />

zu empfehlen.<br />

Bei der Herangehensweise, die Fenster aus der ursprünglichen Lage in die<br />

Dämmebene zu rücken, muss auch berücksichtigt werden, dass eventuell<br />

vorhandene Rollos nicht mehr nutzbar sind. Entweder wird dann darauf verzichtet<br />

<strong>und</strong> der bestehende Kasten stillgelegt, oder es werden Schiebe- bzw.<br />

Klappläden für die Verdunkelung der Fenster oder kleine Vorbaurollos eingebaut.<br />

Durch diese Maßnahmen entstehen nicht unerhebliche Zusatzkosten,<br />

die bei der Wirtschaftlichkeit der Wärmebrückenminimierung ebenso zu<br />

beachten sind.<br />

Beim Fensteranschluss ist auch ein besonderes Augenmerk auf den luftdichten<br />

Anschluss zwischen Rahmen <strong>und</strong> Laibung zu legen, damit konvektive<br />

Wärmebrücken vermieden werden.<br />

25<br />

120<br />

8<br />

Abb. 62: Temperaturfeld eines seitlichen Fensteranschlusses,<br />

bei dem aufgr<strong>und</strong> eines vorhandenen Maueranschlags<br />

die Laibung nicht gedämmt wurde.<br />

F Rsi<br />

= 0,694<br />

Y = 0,22 W/(m · K)<br />

Bei diesem Detail besteht die Gefahr von Tauwasserausfall!<br />

Bei dem Fenster handelt es sich um ein<br />

nicht erneuertes Fenster mit einem U W<br />

-Wert von<br />

2,6 W/(m 2 · K)<br />

60<br />

Abb. 63: Temperaturfeld eines seitlichen Fensteranschlusses<br />

mit erneuertem Fenster<br />

(U W<br />

-Wert: 1,4 W/(m 2 · K)) <strong>und</strong> 6 cm Laibungsdämmung,<br />

nachdem der Maueranschlag aus Abb. 61 abgebrochen<br />

wurde.<br />

F Rsi<br />

= 0,868<br />

Y = 0,02 W/(m · K)<br />

60<br />

Abb. 64: Optimale Fenstereinbausituation. Maueranschlag<br />

abgebrochen, Fenster an das Wärmedämmverb<strong>und</strong>system<br />

herangerückt <strong>und</strong> 6 cm mit dem WDVS<br />

überdämmt. Eine Rolloführungsschiene ist nicht<br />

vorgesehen.<br />

F Rsi<br />

= 0,874<br />

Y = - 0,02 W/(m · K)<br />

Rechnerisch könnte aufgr<strong>und</strong> des negativen Y-Wertes<br />

der vorhandene Fenster-U W<br />

-Wert von 1,4 W/(m 2 · K)<br />

(siehe Abb. 63) für den eingebauten Zustand auf<br />

1,29 W/(m 2 · K) reduziert werden.<br />

15<br />

365<br />

15<br />

365<br />

25<br />

120<br />

8<br />

15<br />

365<br />

25<br />

120<br />

8<br />

G2.1<br />

33


G<br />

Wärmebrücken<br />

4.3.3 Sockel.<br />

Eine nachträgliche Sockeldämmung verbessert die Wärmebrückensituation<br />

in diesem Bereich entscheidend. Darüber hinaus übernimmt die Sockeldämmung<br />

auch noch einen wesentlichen Schutz gegen Spritzwasser <strong>und</strong> Feuchtigkeitseintrag<br />

von außen.<br />

Gleichwohl ist es in einigen Fällen unglücklich, wenn durch die Dämmung<br />

des Sockels ein sichtbares Bruch- oder Sandsteinmauerwerk verdeckt wird. In<br />

diesen Fällen sollte intensiv nach einer Lösung gesucht werden, z. B. lässt sich<br />

mit geeigneten Materialien gegebenenfalls eine ähnliche Oberflächengestaltung<br />

wie im Urzustand herstellen. Eine Dämmung auf der Kellerinnenseite<br />

wäre in diesem Fall aber nicht zielführend.<br />

Als weiterer Aspekt einer wärmebrückenminimierten Detailausbildung sollte<br />

auf die Sockelabschlussschiene aus Aluminium verzichtet werden. Selbst eine<br />

nur 1 mm dicke Schiene, die im Wesentlichen nur als Montagehilfe notwendig<br />

ist, verschlechtert das Wärmebrückenergebnis entscheidend, da Aluminium<br />

ein sehr stark wärmeleitendes Material ist. Befinden sich im Keller beheizte<br />

Räume, kommt der Wärmebrückeneffekt in diesem Fall noch verstärkt zum<br />

Tragen. In Abbildung 65 <strong>und</strong> 66 werden verschiedene Sockelausbildungen<br />

dargestellt.<br />

G2.1<br />

Abb. 65 <strong>und</strong> 66: Foto- <strong>und</strong> Thermografieaufnahme<br />

einer Sockelausbildung. Über das Thermogramm<br />

lässt sich sehr gut der erhöhte Wärmeabfluss über<br />

die Sockelschiene des Wärmedämmverb<strong>und</strong>systems<br />

erkennen.<br />

Bei der Sanierung eines Einfamilienhauses muss man bei der ungedämmten<br />

Variante (Abb. 67) gegenüber der wärmebrückentechnisch besten Sockelausbildung<br />

(Abb. 70) mit einem zusätzlichen Energieverlust von ca. 950 kWh im<br />

Jahr rechnen. Eine mit 12 cm gedämmte Fassadenfläche von fast 60 m 2 (ca. 35<br />

Prozent der Gesamtfläche) weist einen Wärmeverlust in gleicher Höhe auf.<br />

8 120 25 240 15<br />

8 120 25 240 15<br />

40<br />

20<br />

180<br />

100<br />

40<br />

20<br />

180<br />

100<br />

400<br />

360<br />

Abb. 67: Temperaturfeld eines ungedämmten Sockelanschlusses.<br />

Hier besteht eine hohe Tauwassergefahr.<br />

Die innere Oberflächentemperatur beträgt in der<br />

Kante von Kellerdecke <strong>und</strong> Außenwand nur 11,1 °C.<br />

F Rsi<br />

= 0,619<br />

Y = 0,6 W/(m · K)<br />

360<br />

80<br />

Abb. 68: Temperaturfeld eines ungedämmten Sockelanschlusses<br />

mit zusätzlich aufgebrachter Dämmschürze<br />

auf der Innenseite. Hier sinkt die innere<br />

Oberflächentemperatur gegenüber dem Detail aus<br />

Abb. 67 noch weiter auf 10,1 °C ab.<br />

F Rsi<br />

= 0,602<br />

Y = 0,64 W/(m · K)<br />

34 <strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Konstruktion.


Wärmebrücken<br />

G<br />

8 120 25 240 15<br />

8 120 25 240 15<br />

40<br />

20<br />

180<br />

100<br />

40<br />

20<br />

180<br />

100<br />

800<br />

800<br />

8<br />

80 25<br />

360<br />

Abb. 69: Temperaturfeld einer Sockelausbildung mit<br />

eingebauter WDVS-Abschlussschiene aus Aluminium.<br />

F Rsi<br />

= 0,732<br />

Y = 0,37 W/(m · K)<br />

8 360<br />

80 25<br />

Abb. 70: Temperaturfeld eines Sockelanschlusses, bei<br />

dem auf die Abschlussschiene des WDVS verzichtet<br />

wurde. Gegenüber der Detailausbildung von Abb. 67<br />

reduziert sich der Wärmebrückenverlust um über 45<br />

Prozent. Die Oberflächentemperatur auf der Innenseite<br />

beträgt nun 15,2 °C.<br />

F Rsi<br />

= 0,807<br />

Y = 0,2 W/(m · K)<br />

4.3.4 Weitere Empfehlungen.<br />

Neben den drei beschriebenen Details, die schlecht ausgebildete massive<br />

Wärmebrücken darstellen, gibt es noch eine Vielzahl von anderen Anschlusssituationen<br />

<strong>und</strong> Bereichen an der <strong>Gebäudehülle</strong>, die in ihrer Wärmebrückenwirkung<br />

zu beachten sind.<br />

In der Regel können flankierende Dämmmaßnahmen oder das „Umhüllen“<br />

von Bauteilen sowie einfache Konstruktionsänderungen dazu führen, dass<br />

der Wärmebrückeneffekt wesentlich reduziert wird.<br />

80<br />

500<br />

18<br />

220<br />

G2.1<br />

Auf folgende Details <strong>und</strong> Anschlüsse sollte in der Gebäudesanierung ebenso<br />

verstärkt geachtet werden:<br />

180<br />

Eine Balkonbrüstung oder die Attika eines Flachdachs können abgebrochen<br />

oder mit Dämmstoff eingepackt werden.<br />

8<br />

120 240 15<br />

25<br />

Abb. 71: Temperaturfeld eines wärmebrückentechnisch<br />

optimierten Anschlusses „oberste Geschossdecke/Giebelwand“.<br />

Verzichtet man auf den 8-cm-<br />

Dämmstreifen auf der Innenseite der Giebelwand,<br />

würde der Y-Wert um 75 Prozent auf 0,14 W/(m · K)<br />

ansteigen.<br />

F Rsi<br />

= 0,822<br />

Y = 0,08 W/(m · K)<br />

35


G<br />

Wärmebrücken<br />

G2.1<br />

8 160 25 300 15<br />

40<br />

20<br />

180<br />

Abb. 72: Temperaturfeld eines Fenstersturzes mit<br />

16 cm WDVS <strong>und</strong> nachträglich gedämmtem Rollokasten<br />

F Rsi<br />

= 0,878<br />

Y = 0,24 W/(m · K)<br />

8 160 25 300 15<br />

40<br />

20<br />

180<br />

Abb. 73: Temperaturfeld einer wärmebrückenoptimierten<br />

Fenstersturzausbildung. Mauerwerksbündiger<br />

Fenstereinbau <strong>und</strong> ausgedämmter Altrollokasten<br />

sowie Einbau eines Vorsatzrollos. Diese<br />

Konstruktion kann als wärmebrückenfrei bezeichnet<br />

werden.<br />

F Rsi<br />

= 0,944<br />

Y = -0,01 W/(m · K)<br />

Bei dem Anschluss oberste Geschossdecke/Giebelwand sollte die Giebelwand<br />

auf der Innenseite mit einem Dämmstreifen versehen werden.<br />

Die Mauerkronen von Giebel-, Gebäudetrenn- oder Innenwänden, die in<br />

die Dachdämmung einbinden, sollten mit einer Kopfdämmung versehen<br />

werden.<br />

Am Traufanschluss ist stets zu beachten, dass Fassaden- <strong>und</strong> Dachdämmung<br />

lückenlos aneinander stoßen können. In einigen Fällen muss mit<br />

einem Aufscheibling die Vorraussetzung dafür hergestellt werden.<br />

Terrassenanschlüsse werden oft statisch/konstruktiv mit der Fassade verb<strong>und</strong>en.<br />

Hier sollte eine nachträgliche thermische Trennung erfolgen.<br />

Vorhandene Rollokästen müssen mit Dämmstoff ausgekleidet werden,<br />

sofern die Fenster nicht erneuert oder in der alten Bauebene verbleiben<br />

sollen. Bei an die Dämmebene vorgerückten Fenstern sollte der alte Rollokasten<br />

stillgelegt <strong>und</strong> mit Dämmstoff ausgefüllt werden, sodass mit Mini-,<br />

Vorsatz- oder Vorbaurollokästen ein wärmebrückenarmer Fenstersturz<br />

ausgebildet werden kann.<br />

Zwischen Fensterbank <strong>und</strong> Mauerwerk an der Brüstung muss eine Dämmlage,<br />

die sich an den Fensterrahmen anfügt, eingebaut werden.<br />

Eine Dachbodenluke kann mit einem Dämmstoffdeckel versehen werden.<br />

Aufsteigende Wände oder Stützen bei Hofdurchfahrten sollten bei außen<br />

gedämmten Decken eine Dämmschürze am oberen Anschluss erhalten.<br />

Die vollflächige Dämmung der Wände ist in der Regel aufgr<strong>und</strong> des<br />

beengten Raumangebots der Durchfahrt nicht möglich. Befinden sich<br />

hinter den Wänden beheizte Räume, sollte zusätzlich eine Innendämmung<br />

angebracht werden.<br />

Einbindende Wände bei Innendämmmaßnahmen sollten für eine Wärmebrückenminimierung<br />

Dämmkeile im Anschlussbereich erhalten.<br />

Um eine Dämmstoffaussparung zu vermeiden, ist eine Deckenbeleuchtung<br />

abzumontieren <strong>und</strong> später wieder auf der Kellerdeckendämmung zu<br />

befestigen. Ebenso ist bei Fassadenlampen vorzugehen, wenn ein Wärmedämmverb<strong>und</strong>system<br />

aufgebracht wird.<br />

Um die Wärmebrückenwirkung von Sparren in der Dachdämmung zu<br />

reduzieren, sollte entweder eine vollflächige Aufsparrendämmung<br />

montiert werden oder bei einer zusätzlichen Dämmung auf der Innenseite<br />

die Unterkonstruktion quer zum Sparren verlaufen. Eine Erhöhung<br />

des Sparrenquerschnitts durch Aufdopplung in Sparrenrichtung ist nicht<br />

vorteilhaft.<br />

Kellerunterzüge sollten komplett eingepackt werden, sofern es die Durchgangshöhe<br />

zulässt.<br />

Diese Lösungsvorschläge werden sicher nicht alle Möglichkeiten abdecken<br />

können. Sie stoßen an einigen Stellen auch an konstruktive Grenzen. Ausschlaggebend<br />

ist es, jedes vorhandene Detail zu betrachten <strong>und</strong> eine individuelle<br />

Kompensationsmaßnahme zu erarbeiten. Es ist aber vom Planer immer<br />

darauf zu achten, dass die entworfenen Wärmebrückendetails auch auf der<br />

Baustelle handwerklich umsetzbar sein müssen.<br />

Abb. 74: Thermografieaufnahme eines Stützenkopfes,<br />

der mit Dämmstoffschürzen verkleidet wurde, sodass<br />

die Wärmebrückenwirkung massiv reduziert wurde<br />

(vgl. Abb. 14 – 16).<br />

Ganz gleich ob es darum geht, die Gleichwertigkeit gemäß Beiblatt 2 für die<br />

EnEV-Wärmeschutzberechnung nachzuweisen, die Tauwassergefahr auszuschließen<br />

oder den zusätzlichen Energieverlust zu minimieren, es stehen<br />

genügend geeignete Maßnahmen zur Verfügung, das Wärmebrückenproblem<br />

lösen zu können. Eine qualifizierte Bewertung, eine detaillierte Planung<br />

<strong>und</strong> die fachgerechte Ausführung sind für die Umsetzung einer annähernden<br />

wärmebrückenfreien <strong>Gebäudehülle</strong> aber stets erforderlich.<br />

36 <strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Konstruktion.


Wärmebrücken<br />

G<br />

5 Anhang.<br />

5.1 DIN-Normen.<br />

Beim detaillierten Wärmebrückennachweis sind neben der in Kap. 3.3 beschriebenen<br />

Vorgehensweise auch folgende Normen <strong>und</strong> gesetzliche Vorschriften<br />

zu beachten:<br />

Verordnung über energiesparenden Wärmeschutz <strong>und</strong> energiesparende<br />

Anlagentechnik bei Gebäuden (Energieeinsparverordnung (EnEV))<br />

DIN 4108-2:2003-07, Wärmeschutz <strong>und</strong> Energie-Einsparungen in Gebäuden.<br />

Teil 2: Mindestanforderungen an den Wärmeschutz. DIN Deutsches<br />

Institut für Normung, Berlin<br />

DIN V 4108-6:2003-06, Wärmeschutz <strong>und</strong> Energie-Einsparung in Gebäuden<br />

- Teil 6: Berechnung des Jahresheizwärme- <strong>und</strong> des Jahresheizenergiebedarfs.<br />

DIN Deutsches Institut für Normung, Berlin<br />

DIN 4108 Beiblatt 2:2006-03, Wärmeschutz <strong>und</strong> Energie-Einsparungen in<br />

Gebäuden – Wärmebrücken – Planungs- <strong>und</strong> Ausführungsbeispiele. DIN<br />

Deutsches Institut für Normung, Berlin<br />

DIN EN ISO 10211-1:1995-11, Wärmebrücken im Hochbau – Wärmeströme<br />

<strong>und</strong> Oberflächentemperatur – Teil 1: Allgemeine Berechnungsverfahren.<br />

DIN Deutsches Institut für Normung, Berlin<br />

DIN EN ISO 10211-2:2001-06, Wärmebrücken im Hochbau – Wärmeströme<br />

<strong>und</strong> Oberflächentemperatur – Teil 2: Linienförmige Wärmebrücken. DIN<br />

Deutsches Institut für Normung, Berlin<br />

DIN EN ISO 10077-2:2003-12, Wärmetechnisches Verhalten von Fenstern,<br />

Türen <strong>und</strong> Anschlüssen – Berechnung des Wärmedurchgangskoeffizienten<br />

– Teil 2: Numerisches Verfahren für Rahmen. DIN Deutsches Institut für<br />

Normung, Berlin<br />

G2.1<br />

5.2 Weiterführende Literatur.<br />

Hauser, Gerd; Stiegel, Horst (2006): Wärmebrückenkatalog für Modernisierungs-<br />

<strong>und</strong> Sanierungsmaßnahmen zur Vermeidung von Schimmel pilzen.<br />

Stuttgart: Fraunhofer-IRB-Verl. (Bauforschung für die Praxis, Bericht 74).<br />

Spitzner, Martin H. (2005): Dauerthema Wärmebrücken. Praxishinweise zur<br />

Anwendung von DIN 4108 Beiblatt 2 <strong>und</strong> zum energetischen Einfluß von<br />

Wärmebrücken. In: Bauphysik, Jg. 27, H. 3, S. 246 – 252.<br />

Tichelmann, Karsten (2005): Wärmebrücken-Atlas. Trockenbau Stahl-<br />

Leichtbau <strong>Bauen</strong> im Bestand. Köln: Müller.<br />

Willems, Wolfgang; Schild, Kai (2007): Wärmebrücken Berechnung –<br />

Bilanzierung – Vermeidung: Bauphysik-Kalender 2007. Berlin: Ernst & Sohn,<br />

S. 477 – 519<br />

5.3 Bildnachweis.<br />

Für Abbildung 24, 26, 28 gilt: Wiedergabe mit Erlaubnis des Deutschen Instituts<br />

für Normung e.V. Maßgebend für das Anwenden der DIN-Norm ist die<br />

jeweils neueste Fassung, die beim Beuth Verlag, Berlin, erhältlich ist. Alle<br />

übrigen: Deutsche Energie-Agentur (<strong>dena</strong>).<br />

37


G<br />

Wärmebrücken<br />

G2.1<br />

38 <strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Konstruktion.


Außenwand<br />

G<br />

G2.2 Außenwand.<br />

1<br />

2<br />

Varianten der Dämmung.<br />

Porenbeton.<br />

Autor:<br />

Markus Heße<br />

G<br />

G2.2<br />

1


G<br />

Außenwand<br />

G2.2<br />

2<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Konstruktion.


Außenwand<br />

G<br />

1 Varianten der Dämmung.<br />

Die Außenwand stellt in der Regel die größte Fläche der <strong>Gebäudehülle</strong> mit<br />

entsprechend hohem Anteil an Wärmeverlusten durch Transmission dar. Die<br />

Dämmung der Außenwände bietet daher ein großes Einsparpotenzial in Bezug<br />

auf den Gesamtenergiebedarf eines Gebäudes.<br />

Sowohl im Rahmen einer energetischen Sanierung als auch eines <strong>energieeffizienten</strong><br />

Neubaus ist es wichtig, die thermische Hülle zu definieren. Es muss<br />

also, unter anderem auch für die Bilanzierung, festgelegt werden, welche<br />

Räume zum beheizten Volumen gehören <strong>und</strong> welche sich außerhalb befinden.<br />

Die dämmende Hülle muss möglichst lückenlos das beheizte Volumen<br />

umfassen. Die über die wärmeübertragenden Umfassungsflächen gemittelten<br />

U-Werte bilden den spezifischen Transmissionswärmeverlust H T<br />

‘.<br />

Welche Räume gehören zum beheizten Volumen des Gebäudes?<br />

Die Entscheidung, ob sporadisch beheizte Räume dem beheizten Bereich<br />

zuzuschlagen sind, kann anhand folgender Regeln entschieden<br />

werden:<br />

Abb. 1: Beispiel für thermische Hülle<br />

Alle Räume, die direkt oder indirekt durch einen Raumverb<strong>und</strong><br />

beheizt sind – wie z. B. Hausflure <strong>und</strong> Dielen –, gehören auch ohne<br />

eigene Heizaggregate zum beheizten Bereich.<br />

Hobbyräume <strong>und</strong> Gästezimmer, die bei Bedarf mit mobilen Einzelöfen<br />

– wie Ölradiatoren oder Heizlüftern – beheizt werden, gehören<br />

nicht zum beheizten Bereich. Werden derartige Räume allerdings in<br />

mehr als der halben Heizzeit benutzt <strong>und</strong> beheizt, müssen sie dem<br />

beheizten Bereich zugeschlagen <strong>und</strong> der Einzelofen als gesonderte<br />

Anlage bei der Bestimmung des Heizenergiebedarfs berücksichtigt<br />

werden.<br />

Räume, die mittels der zentralen Heizungsanlage beheizt werden<br />

können, aber ungenutzt <strong>und</strong> somit unbeheizt sind, gehören zum<br />

beheizten Bereich.<br />

Spezifisches Nutzerverhalten wird bei der Festlegung der thermischen<br />

Hüllfläche nicht berücksichtigt.<br />

G2.2<br />

Anforderungen.<br />

Die Anforderungen an die Außenwand umfassen nicht nur die Optimierung<br />

der Dämmwirkung der Wandfläche, sondern auch die Reduzierung der Verluste<br />

über Wärmebrücken. Beim Neubau <strong>und</strong> in der Sanierung sollten die<br />

Anforderungen möglichst früh in die Planung einbezogen werden, da so optimierte<br />

Lösungen gef<strong>und</strong>en werden können. Die EnEV unterscheidet zwischen<br />

Anforderungen an die Gesamtenergieeffizienz des Gebäudes <strong>und</strong> Bauteilanforderungen.<br />

In folgender Tabelle sind die Anforderungen an die Einzelbauteile<br />

abhängig von der Konstruktionsart zusammengestellt.<br />

3


G<br />

Außenwand<br />

EnEV: Anforderungen an Außenwände<br />

Was Sie tun können<br />

Ersatz, Errichtung, Verkleidung oder Dämmung der<br />

Außenwände von beheizten Räumen<br />

Neuer Außenputz für Wände, wenn diese die bestehende<br />

Mindestanforderung* nicht erfüllen<br />

Geforderter Wert<br />

für die Außenwände<br />

nach EnEV<br />

U ≤ 0,24 W/(m 2 · K)<br />

U ≤ 0,24 W/(m 2 · K)<br />

Erforderliche Dämmstärke<br />

(Richtwert)<br />

Ca. 14 cm<br />

Ca. 14 cm<br />

Kerndämmung von Außenwänden U ≤ 0,24 W/(m 2 · K)** Ca. 14 cm, maximal erforderlich:<br />

vollständiges Ausfüllen des<br />

Zwischenraums<br />

Innendämmung von Außenwänden U ≤ 0,35 W/(m 2 · K) Ca. 10 cm<br />

* Die Mindestanforderung liegt bei einem U-Wert (Wärmedurchgangskoeffizient) von 0,9 W/(m 2 · K).<br />

Sie wird z. B. durch 30 cm dicke Porenbetonblocksteine oder 36,5 cm Mauerwerk aus Leichtbeton-Vollsteinen erreicht.<br />

** Bei mehrschaligem Mauerwerk im Bestand gilt die vollständige Ausfüllung des Hohlraums als Anforderungserfüllung<br />

(bei λ = 0,040 W/(m · K))<br />

Tab. 1: Bauteilanforderungen nach EnEV 2009<br />

Konstruktionsarten.<br />

Gr<strong>und</strong>sätzlich wird bei Gebäuden zwischen Massivbauweise <strong>und</strong> Leichtbauweise<br />

unterschieden.<br />

Massive Wandkonstruktionen bestehen aus einer tragenden Schicht aus<br />

verschiedenen Ziegelmaterialien, Kalksandstein oder Beton. Auch hoch dämmende<br />

Steine, industriell auch als großformatige Plansteine oder Wandtafeln<br />

hergestellt, kommen in Wohn- <strong>und</strong> Nichtwohngebäuden zum Einsatz.<br />

G2.2<br />

Allgemein gilt: Je schwerer <strong>und</strong> dichter ein Baumaterial ist, desto mehr Wärme<br />

wird durchgeleitet <strong>und</strong> desto höher ist die Wärmespeicherfähigkeit. Und<br />

je poröser <strong>und</strong> leichter das Material ist, desto weniger Wärme wird weitergeleitet<br />

<strong>und</strong> desto geringer ist die Wärmespeicherfähigkeit.<br />

Holzrahmenbau-Konstruktionen sind die am weitesten verbreiteten Leichtbausysteme.<br />

Sie bestehen aus einer tragenden Rahmenkonstruktion aus<br />

Schwelle, Ständern <strong>und</strong> Rähm, die aus statischen Gründen zur Aussteifung<br />

zumindest einseitig, teilweise auch beidseitig, beplankt wird.<br />

Durch den hohen Grad der Vorfertigung dieser Bauweise hat der Rahmenbau<br />

deutlich größere Anteile gegenüber anderen Holzkonstruktionsweisen wie<br />

zum Beispiel dem Holzskelettbau, der vor Ort aus Einzelelementen errichtet<br />

<strong>und</strong> ausgesteift wird.<br />

4<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Konstruktion.


Außenwand<br />

G<br />

Dämmebene.<br />

Außendämmung.<br />

Das aus bauphysikalischer Sicht einfachste <strong>und</strong> unbedenklichste Prinzip der<br />

Dämmung ist das Aufbringen einer Außendämmung. Sie sollte alle wärmeübertragenden<br />

Flächen vollständig umschließen, um eine möglichst lückenlose<br />

<strong>und</strong> wärmebrückenarme Konstruktion zu gewährleisten. Besonders<br />

wirtschaftlich sind Außendämm-Maßnahmen, wenn ohnehin notwendige<br />

Maßnahmen durchzuführen sind wie beispielsweise eine anstehende Putzerneuerung.<br />

Fehlstellen im Putz führen zu eindringender Feuchtigkeit in das<br />

Mauerwerk, die dieses nachhaltig schädigen <strong>und</strong> zu weiteren Mängeln führen<br />

kann.<br />

Abb. 2: Außenwanddämmung als hinterlüftete<br />

Fassade<br />

Es gibt zwei erprobte Konstruktionsprinzipien der Außendämmung:<br />

Vorgehängte Fassade mit hinterlüfteter Verkleidung<br />

Wärmedämmverb<strong>und</strong>systeme (WDVS)<br />

Die Vorhangfassade erhält auf der Wetterseite statt eines Putzes eine Verkleidung.<br />

Als Material können Holzverschalungen, Plattenwerkstoffe oder auch<br />

Hochdrucklaminatplatten verwendet werden. Diese sind als zugelassene Systeme<br />

auf dem Markt erhältlich. In die Zwischenräume der Unterkonstruktion<br />

wird der Dämmstoff eingebracht. Die Wahl der Verkleidungen hat keinerlei<br />

Einfluss auf die energetische Qualität des Gebäudes, da die eigentliche Dämmebene<br />

hinter der hinterlüfteten Schale liegt.<br />

Außendämmung<br />

Abb. 3: Außenwanddämmung als Wärmedämmverb<strong>und</strong>system<br />

Innendämmung<br />

Beim Wärmedämmverb<strong>und</strong>system wird das Dämm-Material direkt auf die<br />

Wand aufgebracht <strong>und</strong> anschließend verputzt. Die Verbindung wird über<br />

eine Schicht aus Klebemörtel hergestellt. Abhängig vom Untergr<strong>und</strong> muss der<br />

Dämmstoff gegebenenfalls zusätzlich verdübelt werden. Die auf die Dämmebene<br />

gespachtelte Armierungsschicht verbindet sich fest mit dem Dämm-<br />

Material <strong>und</strong> dient dem eingelegten Armierungsgewebe als Haftgr<strong>und</strong>. Das<br />

Gewebe nimmt den Oberputz mit einer Stärke von 2 – 3 mm, die der Kornstärke<br />

entspricht, auf.<br />

Abb. 4 a: Lage der Dämmung: Außendämmung<br />

G2.2<br />

Hinweise zur Außendämmung.<br />

Wärmeverb<strong>und</strong>dämmungen<br />

müssen als Systeme zugelassen<br />

sein. Daher sollte aus Gründen der<br />

Gewährleistung unbedingt ein<br />

vom Hersteller garantiertes System<br />

geplant <strong>und</strong> ausgeschrieben<br />

werden.<br />

5


G<br />

Außenwand<br />

Kerndämmung<br />

Abb. 4 b: Lage der Dämmung: Kerndämmung<br />

Kerndämmung.<br />

Eine Kerndämmung bietet sich vor allem bei Gebäuden an, die über eine<br />

zweischalige Außenwandkonstruktion mit einer Luftschicht verfügen. Bei<br />

der Kerndämmung wird der Zwischenraum mit Dämmstoff gefüllt, der über<br />

Löcher in der Außenschale eingeblasen wird. Die Dämmstärke entspricht der<br />

vorhandenen Luftschicht <strong>und</strong> beträgt in der Regel etwa 40 – 60 mm, teilweise<br />

auch bis zu 150 mm nach der aktuellen Norm 1053. Das Dämm-Material sollte<br />

möglichst wasserabweisend <strong>und</strong> diffusionsoffen sein. An Fensterlaibungen<br />

<strong>und</strong> Übergängen zwischen den Schalen bleiben vielfach Wärmebrücken erhalten,<br />

die mit einer Kerndämmung nicht auszuschließen sind.<br />

Innendämmung<br />

Abb. 4 c: Lage der Dämmung: Innendämmung<br />

Kerndämmung wird nicht nur als nachträgliche Dämmung in der Bestandssanierung<br />

eingesetzt, sondern kann auch im Neubau sinnvoll sein, wenn beson-<br />

Kerndämmung<br />

ders hochwertige Fassaden aus Sichtbeton oder Sichtmauerwerk zum Einsatz<br />

kommen sollen.<br />

Innendämmung.<br />

Eine Innendämmung der Außenwand bietet sich dann an, wenn Dämm-<br />

Maßnahmen von außen nicht möglich oder nicht erwünscht sind. Dies ist bei<br />

Fassaden unter Denkmalschutz oder bei erhaltenswerten Fassaden unter Umständen<br />

der Fall. Eine Innendämmung muss sehr sorgfältig geplant <strong>und</strong> ausgeführt<br />

werden, um Wärmebrücken an Geschossdecken <strong>und</strong> Innenwänden<br />

gering zu halten. Der unsachgemäße Einbau einer Innendämmung kann erhebliche<br />

Bauschäden durch Feuchtigkeit verursachen. Um die Kondensation<br />

von Feuchtigkeit hinter der Dämmschicht zu vermeiden, wird in den meisten<br />

Konstruktionen eine Dampfbremse eingebaut.<br />

Vertiefende Informationen<br />

zum Thema Innendämmung<br />

sowie die technische<br />

Richtlinie zur Verarbeitung finden<br />

Sie in Kapitel G3.<br />

G2.2<br />

6<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Konstruktion.


Außenwand<br />

G<br />

Dämmstoffe.<br />

Gr<strong>und</strong>sätzlich lassen sich bei Dämmstoffen drei große Gruppen unterscheiden:<br />

anorganische bzw. mineralische Dämmstoffe: z. B. Perlite, Blähton, Kalziumsilikat,<br />

Mineraldämmplatten, Mineralwolle oder auch Schaumglas,<br />

organische Dämmstoffe auf Basis von Erdöl: z. B. Polystyrol (PS) oder Polyurethan<br />

(PUR),<br />

organische Materialien aus nachwachsenden Rohstoffen: z. B. Hanf, Holzfasern,<br />

Schafwolle oder Zellulose.<br />

Besonders gute Dämmstoffe haben eine geringe Wärmeleitfähigkeit von<br />

maximal 0,035 W/(m · K). Je nach Einsatzgebiet <strong>und</strong> Art des Bauvorhabens können<br />

nicht brennbare (Baustoffklasse A), schwer brennbare (B1) oder normal<br />

entflammbare (B2) Dämmstoffe verwendet werden. Für besondere Anwendungen<br />

werden zum Beispiel Vakuumisolationspaneele eingesetzt. Mit diesen<br />

erzielt man ein vier- bis fünffach besseres Wärmedämmvermögen gegenüber<br />

Hartschaum oder Mineralwolle <strong>und</strong> kommt mit dünneren Dämmstärken aus.<br />

Weitere wichtige Eigenschaften sind der Widerstand gegen Feuchtigkeit, die<br />

Trittfestigkeit, das Gewicht, die ökologische Verträglichkeit <strong>und</strong> natürlich der<br />

Preis. Dämmstoffe oder deren Verpackungen tragen verschiedene Kennzeichen.<br />

In jedem Falle ist die Wärmeleitfähigkeit aufgedruckt. Auch die Klassifizierung<br />

des Brandverhaltens muss klar ersichtlich sein. Dämmstoffe müssen<br />

entweder das CE-Zeichen tragen (zeigt an, dass der Dämmstoff einer europäischen<br />

Norm entspricht) oder das Ü-Zeichen (verweist auf Übereinstimmung<br />

mit nationalen Normen). Manche Stoffe können mit beiden Zeichen versehen<br />

sein.<br />

Zu beachten ist, dass bei ausschließlich CE-gekennzeichneten Dämmstoffen<br />

mit ca. 20 Prozent mehr Dicke gerechnet werden muss als bei Dämmstoffen<br />

mit Ü-Zeichen, um dieselbe Dämmqualität zu erhalten. Hintergr<strong>und</strong> sind<br />

Unterschiede zwischen deutschen <strong>und</strong> europäischen Normen. Bei einigen<br />

Dämmstoffen ist zudem eine Typkurzbezeichnung aufgedruckt. Diese gibt<br />

wichtige Hinweise darauf, in welchen Bereichen das Produkt eingesetzt werden<br />

kann.<br />

G2.2<br />

Materialkennzeichnung für Dämmstoffe.<br />

Typkurzbezeichnung für Anwendung:<br />

DEO für Innendämmung der Decke oder Bodenplatte<br />

Angabe der Wärmeleitfähigkeit <strong>und</strong> des Brandverhaltens<br />

Bei Dämmstoffen, die ausschließlich mit einem CE-Zeichen<br />

gekennzeichnet sind, muss bei gleichem U-Wert 20 Prozent<br />

mehr Dicke gegenüber Dämmstoffen mit Ü-Zeichen<br />

berechnet werden.<br />

Abb. 5: Erläuterungen Ü-Zeichen<br />

7


G<br />

Außenwand<br />

Weitere Details zum Thema<br />

Wärmebrücken sind im Kapitel<br />

Wärmebrücken (G2)<br />

ausgeführt.<br />

Wärmebrücken.<br />

Wärmebrücken sind Schwachstellen in der Wärmedämmung der <strong>Gebäudehülle</strong>,<br />

die einen erhöhten Wärmestrom aufweisen <strong>und</strong> zu Tauwasser- <strong>und</strong><br />

Schimmelbildung auf der Innenoberfläche führen können. Besondere Problematiken<br />

treten bei den Fassaden auf.<br />

Man unterscheidet folgende Typen von Wärmebrücken:<br />

konstruktionsbedingte Wärmebrücken (punktuelle <strong>und</strong> lineare Wärmebrücken),<br />

geometrisch bedingte Wärmebrücken (beispielsweise Raumecken),<br />

konvektive Wärmebrücken bei <strong>und</strong>ichten Fugen.<br />

Typische Wärmebrücken treten an den Auflagern der Geschossdecken auf den<br />

Außenwänden, bei durch die Fassade gehenden Balkonträgern, bei Fensterstürzen<br />

<strong>und</strong> Rollladenkästen sowie bei Fensterbrüstungen auf.<br />

Abbildungsverzeichnis.<br />

Alle Abbildungen:<br />

Deutsche Energie-Agentur GmbH (<strong>dena</strong>)<br />

G2.2<br />

8<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Konstruktion.


Außenwand<br />

G<br />

2 Porenbeton.<br />

Autor:<br />

Markus Heße<br />

Herstellung <strong>und</strong> Materialeigenschaften.<br />

Porenbeton ist ein poröser, mineralischer Massivbaustoff, der auf der Basis natürlicher<br />

Rohstoffe hergestellt wird. Er wurde nach dem Ersten Weltkrieg von<br />

schwedischen Forschern entwickelt, die vor dem Hintergr<strong>und</strong> einer Energiekrise<br />

nach einem Baustoff mit hoher Wärmedämmung suchten. Porenbeton<br />

hat keine Ähnlichkeit mit dem klassischen Beton, sondern gehört zur Gruppe<br />

der sogenannten dampfgehärteten Baustoffe.<br />

Porenbeton wird aus den Rohstoffen Quarzsand, Kalk <strong>und</strong> Wasser hergestellt.<br />

Je nach Rezeptur werden zusätzlich geringe Mengen Gips oder Anhydrit<br />

verarbeitet. Die Einzelkomponenten werden gemahlen <strong>und</strong> unter Zugabe<br />

von Wasser zu einer Mörtelmischung verb<strong>und</strong>en. Der Masse werden geringe<br />

Mengen Aluminium als Pulver oder Paste zugefügt. Die Rohmischung wird<br />

anschließend in Gussformen gefüllt, wo das Aluminium mit dem alkalischen<br />

Milieu der Mörtelmischung reagiert. Der dabei frei werdende gasförmige<br />

Wasserstoff treibt das Rohgemisch etwa auf das Fünffache des ursprünglichen<br />

Volumens auf. Der gesamte Vorgang dauert bis zu zwei St<strong>und</strong>en. In dieser Zeit<br />

entweicht das Wasserstoffgas vollständig, zurück bleiben in der nunmehr<br />

standfesten Rohmasse Millionen kleinster Luftporen mit Durchmessern von<br />

0,5 bis 1,5 mm, die dem Baustoff den Namen geben. Der massive Baustoff<br />

besteht zu 80 Prozent seines Volumens aus Luft <strong>und</strong> nur zu 20 Prozent aus<br />

Feststoffen. Die Rohstoffbilanz des Porenbetons stellt sich folgendermaßen<br />

dar: Aus 1 m³ Rohstoff entstehen ca. 5 m³ Porenbeton. Zur Produktion von<br />

Porenbeton werden die Primärrohstoffe oft auch ergänzt durch wiederaufbereitete<br />

Wertstoffe aus der Porenbetonproduktion oder durch sortenreines<br />

Recyclingmaterial.<br />

G2.2<br />

Der Herstellungsprozess ermöglicht die Produktion von bewehrten <strong>und</strong><br />

unbewehrten Bauteilen gleichermaßen. Für bewehrte Bauteile werden vor<br />

dem Gießen Bewehrungskörbe in die Formen eingebaut, die zuvor mit Korrosionsschutz<br />

behandelt wurden. Sobald die Masse ihr Endvolumen erreicht<br />

hat, wird die Form entfernt. Entstanden sind Rohblöcke, die zwischen 3 <strong>und</strong><br />

8 Metern lang <strong>und</strong> bei einer Breite von 50 bis 80 cm etwa 1,5 Meter hoch sind.<br />

Sie werden jetzt mithilfe fester Drähte in die gewünschten Formate mit Profilierungen<br />

<strong>und</strong> Grifftaschen geschnitten. Dies geschieht maschinell in einer<br />

automatischen Schneideanlage. Beim Schneiden anfallende Materialreste<br />

werden nach entsprechender Aufbereitung der Produktion <strong>und</strong> somit dem<br />

Stoffkreislauf wieder zugeführt.<br />

Anschließend erfolgt die Härtung des Materials in Dampfdruckkesseln, den<br />

sogenannten Autoklaven bei Temperaturen von 180 bis 200 °C <strong>und</strong> einem<br />

Sattdampfdruck von 10 bis 12 bar. Der Härtungsprozess ist nach etwa 10 bis 12<br />

St<strong>und</strong>en abgeschlossen.<br />

9


G<br />

Außenwand<br />

Entstanden ist ein massiver, homogener Vollstein mit den folgenden Produkteigenschaften:<br />

Porenbeton.<br />

Rohdichte<br />

Druckfestigkeit<br />

Biegezugfestigkeit<br />

Elastizitätsmodul<br />

0,3 bis 1,0 kg/dm³<br />

2,5 bis 10,0 N/mm²<br />

0,5 bis 2,0 N/mm²<br />

1.200 <strong>und</strong> 2.500 MN/m²<br />

Wärmeleitfähigkeit 0,08 bis 0,21 W/(m · K)<br />

Spezifische Wärmekapazität c<br />

Thermische Ausdehnung<br />

Ca. 1 kJ/kg · K<br />

Im Temperaturbereich von 20 bis<br />

100 °C ca. 0,008 mm/(m · K)<br />

Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl μ = 5 bis 10<br />

Wärmespeicherung 90 kJ/(m 2 · K)<br />

Tab. 1: Technische Eigenschaften von Porenbeton<br />

Tragfähigkeit.<br />

Trotz einer vergleichsweise niedrigen Rohdichte zwischen 0,30 <strong>und</strong> 1,00 kg/<br />

dm³<strong>und</strong> eines geringen Gewichts verfügt Porenbeton über eine hohe Druckfestigkeit<br />

von 2,5 bis 10,0 N/mm 3 mit entsprechender Tragfähigkeit. Bauteile<br />

aus Porenbeton können daher auch mit tragender Funktion für die Kon struktion<br />

von mehrgeschossigen Gebäuden eingesetzt werden. Ein normaler Porenbetonstein<br />

mit 25 kg Gewicht kann im Mauerwerk mit bis zu 12,5 Tonnen<br />

belastet werden.<br />

G2.2<br />

Abb. 1: Mauerwerksecke aus Porenbeton<br />

Verantwortlich für die Belastbarkeit von Porenbetonmauerwerk ist zum einen<br />

die homogene Materialstruktur, die eine vollflächige Kraftübertragung<br />

bewirkt. Zum anderen führt die Verarbeitung im Dünnbettmörtelverfahren<br />

zu geringen Fugendicken von nur 1 bis 3 mm <strong>und</strong> sorgt so ebenfalls für eine<br />

Steigerung der Druckfestigkeit. Die so weitgehend ohne Mörtelfuge ermöglichte<br />

Lastübertragung der einzelnen Elemente erlaubt eine in der DIN 1053-1<br />

dokumentierte höhere Druckspannung als für Mauerwerk mit Normalmörtel<br />

gleicher Steinfestigkeitsklassen: Beispielsweise sind die Gr<strong>und</strong>spannungen<br />

für die Steinfestigkeitsklasse 4 um 37 Prozent höher anzusetzen als für Mauerwerk<br />

mit Normalmörtel MG IIa. Bei der Steinfestigkeitsklasse 8 beträgt der<br />

Vorsprung sogar r<strong>und</strong> 50 Prozent.<br />

Wärmedämmung.<br />

Die vielen kleinen Luftporen sind verantwortlich für die Wärmedämmeigenschaften<br />

des Baustoffs. Sie sorgen für eine sehr niedrige Wärmeleitfähigkeit.<br />

Daher ist es je nach Konstruktion <strong>und</strong> Haustechnik möglich, mit Mauerwerk<br />

aus Porenbeton <strong>und</strong> ohne weitere Zusatzdämmungen die Vorgaben der aktuell<br />

gültigen Energieeinsparverordnung zu erfüllen. So entstehen einfache<br />

Massivkonstruktionen, die nur aus einem Baustoff bestehen <strong>und</strong> daher als monolithisch<br />

bezeichnet werden. Die Dämmwirkung von Porenbeton ist in alle<br />

Richtungen gleich groß.<br />

10<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Konstruktion.


Außenwand<br />

G<br />

Die Industrie verfolgt derzeit Konzepte zur weiteren Senkung der Lambda-<br />

Werte bei gleichzeitigem Erhalt der hohen Tragfähigkeit. Mittlerweile sind<br />

im Markt Porenbeton-Plansteine der Steinfestigkeitsklasse 2 in Kombination<br />

mit einem Lambdawert von λ = 0,08 W/(m · K) verfügbar. Neue Entwicklungen<br />

bieten einen Lambdawert von 0,07 W/(m · K). Bei einer Wanddicke von 36,5 cm<br />

können damit einschalige Wandkonstruktionen gebaut werden, mit denen<br />

der Energiestandard KfW-Effizienzhaus 55 erreicht werden kann. Bei Wandstärken<br />

von 48 cm kann zum Teil ein passivhaustauglicher U-Wert der Außenwände<br />

von 0,14 W/(m 2 · K) erreicht werden.<br />

Brandschutz.<br />

Als rein mineralischer Baustoff bietet Porenbeton eine relativ hohe Sicherheit,<br />

da er nicht brennbar ist. Porenbeton gehört zur Baustoffklasse A1 <strong>und</strong> erfüllt<br />

die Anforderungen aller Feuerwiderstandsklassen von F30 bis F180. So erfüllt<br />

beispielsweise eine 7,5 cm dicke nicht tragende Wand die Anforderungen der<br />

Feuerwiderstandsklasse F90, eine mit 24 cm dicken Plansteinen der Festigkeitsklasse<br />

2 <strong>und</strong> der Rohdichteklasse 0,4 errichtete Wand die Anforderungen<br />

einer Brandwand.<br />

Schallschutz.<br />

Die Schallschutzeigenschaften des Porenbetons entstehen durch die Luftporen<br />

im Stein. Sie sorgen dafür, dass der Schall stärker gedämmt wird, als<br />

vom Gewicht her zu erwarten ist. Laut Messungen sind die Werte von Porenbetonwänden<br />

um ca. 2 bis 4 dB besser als bei gleich schweren Wänden aus<br />

vergleichbaren Baustoffen. Dieses günstige schalltechnische Verhalten ist im<br />

Beiblatt der DIN 4109, Ausgabe November 1989, dokumentiert.<br />

Einsatzbereiche.<br />

Porenbeton wird überwiegend im Neubau als massive Konstruktion der <strong>Gebäudehülle</strong><br />

verwendet, vor allem für die Errichtung von Außenwänden im<br />

mehrgeschossigen Wohnungs- <strong>und</strong> Nichtwohnungsbau. Neben dem Neubau<br />

lassen sich Porenbeton-Bauelemente auch für die Erweiterung im Bestand<br />

einsetzen, wo sie durch ihr relativ geringes Gewicht beispielsweise für Dachaufbauten<br />

gut geeignet sind.<br />

G2.2<br />

Wichtiges Element für die technische Ausführung ist der Einsatz von industriell<br />

hergestellten Plansteinen aus Porenbeton, die durch relativ große Formate<br />

eine schnelle Errichtung der <strong>Gebäudehülle</strong> ermöglichen. Die hohe Maßhaltigkeit<br />

dieser Bauelemente erlaubt die Minimierung der Fugen bis auf ca. 1 mm:<br />

Das ermöglicht einen maschinellen Auftrag des Fugenmörtels <strong>und</strong> führt außerdem<br />

zu guten statischen Eigenschaften.<br />

Abb. 2: Maschinelles Auftragen des Fugenmörtels<br />

Porenbeton erfüllt neben statischen Funktionen auch die bauphysikalischen<br />

Anforderungen im Hochbau. Der Baustoff wird bei Einfamilienhäusern vor<br />

allem für Außenwände, aber auch für Decken <strong>und</strong> massive Dachsysteme<br />

eingesetzt. Zahlreiche Hersteller bieten komplette Rohbausysteme an, die<br />

Plansteine, Planelemente, Planbauplatten <strong>und</strong> geschosshohe Wandtafeln<br />

umfassen. Hinzu kommen Ergänzungsprodukte wie Passplatten, Fertigstürze,<br />

Rollladenkästen, Deckenrandsteine oder auch U-Schalen, die eine zusätzliche<br />

Bewehrung ermöglichen <strong>und</strong> als Ringanker eingesetzt werden. Die Kombination<br />

von Porenbetonmauerwerk mit Dach- <strong>und</strong> Deckenelementen aus Porenbeton<br />

ermöglicht homogene Konstruktionen aus einem Baustoff. Darauf abgestimmte<br />

Putze sowie Beschichtungen <strong>und</strong> Abdichtungsmaterialien können<br />

daher relativ einfach in einem System kombiniert werden.<br />

Abb. 3: Einbau von Plansteinen<br />

11


G<br />

Außenwand<br />

Verarbeitung.<br />

Abb. 4: Zuschneiden der Porenbetonsteine vor Ort<br />

Der Grobzuschnitt auf Platten- <strong>und</strong> Plansteinformat erfolgt bereits im Werk<br />

über Schneidedrahtanlagen. Durch das geringe Gewicht des Porenbetons, das<br />

je nach Produkt zwischen 7 <strong>und</strong> maximal 25 kg pro Stein beträgt, sowie durch<br />

ergonomische Erleichterungen wie z. B. seitliche Grifftaschen können die Steine<br />

relativ einfach von einer Person bewegt <strong>und</strong> verbaut werden. Für größere<br />

Plansteine mit Längen über 50 cm oder Planelemente mit teilweise einigen<br />

Metern Länge können zusätzliche Hilfsmittel wie kleine Kräne zur Verfügung<br />

gestellt werden, wodurch die Verarbeitung ergonomisch sicherer <strong>und</strong> auch<br />

darüber hinaus sehr rationell erfolgen kann.<br />

Porenbeton kann relativ leicht mit einem Fuchsschwanz oder einer Feile bearbeitet<br />

werden, sodass notwendige Anpassungen der Elemente wie Kürzen<br />

oder evtl. Aussparungen für Medienführung vor Ort durchgeführt werden<br />

können.<br />

Abbildungsverzeichnis.<br />

Alle Abbildungen:<br />

Xella Deutschland GmbH<br />

Dieser Beitrag wird mit fre<strong>und</strong>licher Unterstützung der Xella GmbH veröffentlicht.<br />

ƒ www.xella.de<br />

G2.2<br />

12<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Konstruktion.


Fenster <strong>und</strong> Verglasung<br />

G<br />

G2.3 Fenster <strong>und</strong> Verglasung.<br />

1<br />

Einführung.<br />

G<br />

G2.3<br />

1


G<br />

Fenster <strong>und</strong> Verglasung<br />

G2.3<br />

2<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Konstruktion.


Fenster <strong>und</strong> Verglasung<br />

G<br />

1 Einführung.<br />

Bedeutung des Fensters.<br />

Fenster sind ein zentrales Merkmal in Gebäuden, da sie den Charakter eines<br />

Hauses maßgeblich prägen. Zudem spielen sie eine wichtige Rolle bei der<br />

thermischen Behaglichkeit <strong>und</strong> der energetischen Bilanz von Bauwerken.<br />

Fenster sind die Bauteile mit den höchsten Transmissionswärmeverlusten <strong>und</strong><br />

tragen gleichzeitig zum Wärmegewinn bei. Die menschlichen Bedürfnisse<br />

nach Belichtung, Sonnenwärme <strong>und</strong> Ausblick stehen daher auch im Zusammenhang<br />

mit den Themen „Wärmeverluste“ im Winter <strong>und</strong> „Überhitzung“<br />

im Sommer.<br />

Abb. 1: Wohnraum mit großer Fensterfront<br />

G2.3<br />

3


G<br />

Fenster <strong>und</strong> Verglasung<br />

Anforderungen.<br />

Wärmeschutz.<br />

Die Dämmeigenschaften eines Fensters werden durch den Wärmedurchgangswert<br />

U W<br />

(englisch: window) für das Gesamtfenster charakterisiert.<br />

Für diesen sind die Verglasung, der Randverb<strong>und</strong> der Verglasung sowie der<br />

Fensterrahmen in seiner Einbausituation verantwortlich. Die Angabe des sogenannten<br />

U g<br />

-Wertes (englisch: glass) bezieht sich demgegenüber nur auf die<br />

Verglasung <strong>und</strong> ist als Aussage für das Gesamtfenster nicht ausreichend. Der<br />

Rahmen wird durch den U f<br />

-Wert (englisch: frame) gekennzeichnet <strong>und</strong> ist<br />

insbesondere bei kleineren Formaten eine wichtige Größe. Die Mindestanforderungen<br />

an den Wärmeschutz für das Einzelbauteil Fenster sind in der Energieeinsparverordnung<br />

(EnEV 2009) bestimmt <strong>und</strong> liegen bei einem U W<br />

-Wert<br />

von 1,30 W/(m 2 · K). Mittlerweile sind Fenster mit deutlich besseren U-Werten<br />

zu vergleichbaren Kosten auf dem Markt erhältlich. 3-Scheiben-Verglasungen<br />

mit optimiertem Randverb<strong>und</strong> <strong>und</strong> gedämmten Rahmen können U W<br />

-Werte<br />

von unter 0,8 W/(m 2 · K) erreichen.<br />

Nach EN 10077 gehen in die Berechnung des Fenster-U-Wertes (U w<br />

)<br />

folgende Faktoren ein:<br />

der Verglasungs-U-Wert (U g<br />

) <strong>und</strong> die Fläche der Verglasung (A g<br />

),<br />

der U-Wert des Rahmens (U f<br />

)<strong>und</strong> die Projektionsfläche des Rahmens<br />

(A f<br />

),<br />

der Wärmebrückenverlustkoeffizient am Glasrand (ψ g<br />

) – dieser wird<br />

wesentlich durch den Randverb<strong>und</strong> <strong>und</strong> die Länge (l g<br />

) des Glasrandes<br />

bestimmt,<br />

der Wärmebrückenverlustkoeffizient durch den Einbau des Fensters<br />

in der Außenwand (ψ Ein<br />

) <strong>und</strong> die Länge (l Ein<br />

) des Einbaurandes.<br />

U w<br />

=<br />

A g<br />

U g<br />

+ A f<br />

U f<br />

+ l g<br />

Ψ g<br />

(+ l Ein<br />

Ψ Ein<br />

)<br />

A g<br />

+ A f<br />

G2.3<br />

Fenster sind nicht nur für den Wärmeverlust verantwortlich, sondern tragen<br />

durch die Strahlungseinträge der Sonne auch zu den Wärmegewinnen bei.<br />

Entscheidende Größe ist der Energiedurchlassgrad (g-Wert) der Verglasung.<br />

Je höher dieser Wert ist, desto mehr Wärme kann in den Raum dahinter gelangen.<br />

Werte von 0,5 W/(m 2 · K) sind bei Fenstern mit sehr hohem Wärmeschutz<br />

möglich.<br />

In die Berechnung der solaren Gewinne (Q s<br />

) gehen folgende Faktoren<br />

ein:<br />

Q S<br />

= A W<br />

· g · G · r<br />

die Fensterfläche A w<br />

,<br />

der g-Wert der Verglasung,<br />

die Globalstrahlung G in Abhängigkeit von der Ausrichtung,<br />

der Reduktionsfaktor r (der u. a. Rahmenanteil <strong>und</strong> Verschattung<br />

berücksichtigt).<br />

4<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Konstruktion.


Fenster <strong>und</strong> Verglasung<br />

G<br />

Dichtheit.<br />

Die Dichtheit der Fenster hat eine hohe Bedeutung bei der Reduzierung von<br />

Wärmeverlusten. Fenster müssen r<strong>und</strong>um luftdicht eingebaut werden, was<br />

üblicherweise mittels Verklebungen ausgeführt wird. Der Klebegr<strong>und</strong> muss<br />

geeignet sein oder Unebenheiten müssen durch zugelassene pastöse Massen<br />

überbrückt werden. Ideal ist es, wenn die Klebebänder zusätzlich eingeputzt<br />

werden <strong>und</strong> eine dichtende Putzabschlussleiste an das Fenster herangeführt<br />

wird.<br />

Bei der Sanierung ist eine Aufarbeitung der alten Fenster mit Austausch der<br />

alten Verglasung eine mögliche Alternative zum kompletten Fensteraustausch.<br />

Die EnEV schreibt hier eine Isolierverglasung mit einem U g<br />

-Wert von<br />

1,1 W/(m 2 · K) vor, bzw. einen U W<br />

-Wert für das gesamte Fenster von 1,3 W/(m 2 · K).<br />

In der Regel müssen die Dichtungen zwischen Rahmen <strong>und</strong> Flügel nachgerüstet<br />

werden. Bei Kastendoppelfenstern werden nur die inneren Flügel mit<br />

Dichtungen versehen, um anfallendes Kondensat aus dem Zwischenraum<br />

abführen zu können. Werden mehr als ein Drittel der vorhandenen Fenster<br />

ausgetauscht, fordert die DIN 1946-6 seit 2009 die Erstellung eines Lüftungskonzepts,<br />

das die Anforderungen an den notwendigen Luftwechsel im Gebäude<br />

je nach vorgesehener Nutzung kalkuliert <strong>und</strong> die dafür notwendigen<br />

Maßnahmen untersucht.<br />

Abb. 2: Aufarbeiten alter Fenster<br />

Sonnenschutz.<br />

Bei direkter Sonneneinstrahlung bieten außen angebrachte Jalousien, Fensterläden<br />

oder Rollos einen sommerlichen Wärmeschutz. Sie halten Sonnenstrahlen<br />

ab, bevor sie den Raum aufheizen können. An größeren Fensterflächen<br />

nach Süden, Osten <strong>und</strong> Westen sowie an Dachfenstern können außen<br />

liegende Lamellen oder Jalousien, aber auch Sonnenschutzgläser sinnvoll<br />

sein, damit im Sommer die Räume nicht überhitzen. Innen liegender Sonnenschutz<br />

wie Vorhänge oder Innenjalousien vermindert die Aufheizung der<br />

Räume kaum.<br />

G2.3<br />

Abb. 3: Sommerlicher Wärmeschutz durch Jalousien<br />

5


G<br />

Fenster <strong>und</strong> Verglasung<br />

Konstruktion: Glas <strong>und</strong> Rahmen.<br />

SGG PLANITHERM ® ONE<br />

Niedrig-emissive Gläser mit unsichtbarer<br />

mit unsichtbarer<br />

Wärmedämmbeschichtung aus Edelmetall<br />

Wärmedämmbeschichtung aus Edelmetall<br />

außen<br />

außen<br />

Edelgas*<br />

*<br />

innen<br />

innen<br />

Lichttransmission<br />

T L : 71%<br />

Solarfaktor<br />

g: 50 %<br />

Solarfaktor<br />

g: 50%<br />

+20°C<br />

°C<br />

Glas.<br />

Moderne Wärmeschutzverglasungen gibt es je nach Anforderung an die<br />

Dämmwirkung in unterschiedlichen Qualitäten. Sie bestehen aus mindestens<br />

zwei, bei einer besonders energiesparenden Ausführung aus drei Scheiben.<br />

Im Scheibenzwischenraum befinden sich Edelgase wie Argon, Krypton oder<br />

Xenon.<br />

Dieses Gaspolster sorgt für die Wärmeschutzwirkung. Zusätzlich können sehr<br />

dünne, kaum sichtbare Beschichtungen auf dem Glas den Effekt des Fensters<br />

als Wärmefalle verstärken: Strahlung kann dann nur in bestimmten Wellenlängen<br />

passieren. Licht kann hinein, die langwelligere Wärmestrahlung nicht<br />

hinaus.<br />

*U<br />

* U g -Wert: 1,0 W/m 2 K bei g<br />

-Wert: 1,0 W/m 2 · K bei Argonfüllung<br />

Niedrig-emissive Gläser mit unsichtbarer<br />

Wärmedämmbeschichtung aus Edelmetall<br />

+20°C°C<br />

Wichtig ist bei der Auswahl der Verglasung auch das Material der Abstandhalter<br />

des Glas-Randverb<strong>und</strong>s: Es sollte gering wärmeleitend sein. Der ψ-Wert<br />

für den Randverb<strong>und</strong> sollte bei einer 3-Scheiben-Verglasung ≤ 0,035 W/(m 2 · K)<br />

betragen.<br />

Rahmen.<br />

Die höchsten Wärmeverluste im Gesamtsystem Fenster treten am Rahmen<br />

auf. Daher sind Fenster mit speziell gedämmten Rahmen oder Rahmen<br />

mit Mehrkammerprofilen besonders energiesparend. Bei Holz- <strong>und</strong> Kunststoffrahmen<br />

ist der Energieverlust über das Material geringer als bei Metallrahmen.<br />

Zur Verbesserung der Wärmedämmeigenschaften des Rahmens<br />

sollte dieser mindestens 2 bis 3 cm überdämmt werden.<br />

Um den Energieverlust zwischen Glasscheibe <strong>und</strong> Rahmen zu verringern, werden<br />

die Glas-Abstandhalter im Glas-Randverb<strong>und</strong> aus wenig wärmeleitenden<br />

Kunststoffen hergestellt, die herkömmliche Abstandhalter aus Aluminium<br />

ersetzen <strong>und</strong> die Wärmeverluste in diesem Bereich deutlich reduzieren.<br />

U U g -Wert: 0,7 W/m 2 K mit Argon /<br />

g<br />

-Wert: 0,7 W/m 2 · K mit Argon<br />

0,5 W/m 0,5W/m 2 mit 2 Krypton mit Abbildungsverzeichnis.<br />

G2.3<br />

Lichttransmission<br />

T L<br />

: 71 %<br />

außen<br />

SGG PLANITHERM ® MAX mit unsichtbarer<br />

Wärmedämmbeschichtung + aus Edelmetall<br />

speziell +<br />

entfärbtes<br />

SGG DIAMANT ®<br />

innen<br />

Floatglas<br />

Lichttransmission<br />

innen<br />

außen<br />

T L<br />

: 74 %<br />

Lichttransmission<br />

Licht T L : 74% reflexion<br />

R L<br />

: 15 %<br />

Lichtreflexion<br />

R L : 15%<br />

Solarfaktor<br />

g: Solarfaktor 60 %<br />

g: 60%<br />

Klares Floatglas mit unsichtbarer<br />

Wärmedämmbeschichtung aus Edelmetall<br />

SGG PLANITHERM ® LUX mit unsichtbarer<br />

Wärmedämmbeschichtung<br />

+<br />

aus Edelmetall<br />

außen<br />

klares +<br />

innen<br />

Floatglas<br />

SGG PLANILUX ®<br />

Lichttransmission<br />

innen<br />

außen<br />

T L<br />

: 73 %<br />

Lichttransmission<br />

Licht T L : 73% reflexion<br />

R L<br />

: 17 %<br />

Lichtreflexion<br />

R L : 17%<br />

Solarfaktor<br />

g: 62 %<br />

Solarfaktor<br />

g: 62%<br />

Alle Abbildung Deutsche Energie-Agentur GmbH (<strong>dena</strong>) außer:<br />

Abb. 2: Chr. Sandig – Leipzig<br />

Abb. 4: Saint-Gobain Glass Deutschland GmbH<br />

+20°C°C<br />

U U g -Wert: 0,7 W/m 2 K mit Argon /<br />

g<br />

-Wert: 0,7 W/m 2 · K mit Argon<br />

0,5W/m 2 mit Krypton<br />

0,5 W/m 2 mit Krypton<br />

Abb. 4: Beispiele für 2- <strong>und</strong> 3-Scheiben-Wärmeschutzverglasung<br />

6<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Konstruktion.


G3<br />

Innendämmung.<br />

G<br />

G3 Innendämmung.<br />

G3.1 Planungsgr<strong>und</strong>lagen <strong>und</strong> Forschung.<br />

G3.1<br />

G3.2 Technische Regelwerke.<br />

G3.2<br />

G3.2 Materialien in der Innendämmung.<br />

G3.3


Planungsgr<strong>und</strong>lagen <strong>und</strong> Forschung<br />

G<br />

G3.1 Planungsgr<strong>und</strong>lagen<br />

<strong>und</strong> Forschung.<br />

1<br />

2<br />

Innendämmung massiver Außenwände.<br />

Autor:<br />

Robert Borsch-Laaks<br />

Innendämmung in der Praxis.<br />

Autor:<br />

Robert Borsch-Laaks<br />

G<br />

G3.1<br />

1


G<br />

Planungsgr<strong>und</strong>lagen <strong>und</strong> Forschung<br />

G3.1<br />

2<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Innendämmung.


Planungsgr<strong>und</strong>lagen <strong>und</strong> Forschung<br />

G<br />

1 Innendämmung massiver<br />

Außenwände.<br />

Autor:<br />

Robert Borsch-Laaks<br />

Erkenntnisse aus der Bauforschung <strong>und</strong> Erfahrungen aus der<br />

Gutachterpraxis.<br />

Richtig ausgeführte Innendämmungen haben sich seit Jahrzehnten in der<br />

Praxis bewährt. Dennoch gilt die innenseitige Anbringung von Außenwanddämmungen<br />

vielen Planern <strong>und</strong> Handwerkern nach wie vor als äußerst riskante<br />

Sanierungsmaßnahme. Die Gefahr einer „Verlagerung des Taupunktes<br />

in die Wand“ löst Ängste vor Bauschäden aus, die sich unkontrollierbar in unzugänglichen<br />

Bereichen des Wandquerschnitts einstellen könnten. Genährt<br />

werden solche Befürchtungen durch Dampfdiffusionsberechnungen nach<br />

dem sogenannten Glaser-Verfahren aus den 1950er Jahren, das in der DIN<br />

4108-3 im Jahr 1981 genormt wurde.<br />

Moderne feuchtetechnische Nachweismethoden mittels hygrothermischer<br />

Simulation können die dominierenden Feuchtetransportprozesse in massiven<br />

Wänden (Sorption <strong>und</strong> Kapillarleitung) besser beurteilen <strong>und</strong> z. B. auch den<br />

Einfluss von Innendämmungen auf die Abtrocknung der Schlagregenbelastung<br />

erfassen. Nicht berechenbar sind Befeuchtungsrisiken durch Hinterströmungen<br />

der Dämmschicht mit feuchter Raumluft. Diese Problematik sollte<br />

deshalb bereits durch eine vorausschauende Planung vermieden werden.<br />

Feuchtebelastungen für eine Außenwand.<br />

Die größte Feuchteaufnahme hat ein historisches Mauerwerk vermutlich in<br />

der Bauphase erfahren: Bis zu 30 Liter pro m 2 Wandfläche sind i. d. R. durch<br />

Mörtel <strong>und</strong> Putz in der Wand verbaut worden (s. Abb. 1). Die Abtrocknung dieser<br />

Baufeuchte konnte Jahre dauern. Die heute noch vorhandene Bausubstanz<br />

früherer Jahrh<strong>und</strong>erte bezeugt jedoch, in welch hohem Maß Massivwände<br />

Wasser speichern können, ohne dabei Schaden zu nehmen.<br />

Der w-Wert:<br />

Kurzbezeichnung für den<br />

Wasseraufnahmekoeffizienten.<br />

Mit dieser Kenngröße wird<br />

der flächenbezogene zeitliche<br />

Verlauf der kapillaren Wasseraufnahme<br />

eines porösen Materials<br />

beschrieben. Der w-Wert gibt an,<br />

wie viel Liter Wasser durch 1 m 2<br />

Saugfläche hindurch in einer St<strong>und</strong>e<br />

eingesaugt werden. Damit wird<br />

die Fähigkeit eines Baustoffs beschrieben,<br />

Wasser kapillar zu transportieren.<br />

Anders ausgedrückt ist<br />

der w-Wert ein Maß für die kapillare<br />

Förderleistung. Die Prüfung erfolgt<br />

nach dem in DIN 52617 festgelegten<br />

Verfahren.<br />

Quelle: Materialprüfungsanstalt<br />

Bremen.<br />

G3.1<br />

Unter den periodisch wiederkehrenden Feuchtequellen birgt der Schlagregen<br />

das größte Belastungspotenzial: Bis zu 4 Liter pro m 2 <strong>und</strong> Tag können auch<br />

in ein intaktes Mauerwerk eindringen. Um dies auf ein verträgliches Maß zu<br />

reduzieren, helfen erfahrungsgemäß wasserhemmende oder wasserabweisende<br />

Außenputze oder, bei Sichtmauerwerk, wenig saugfähige Mauerziegel<br />

sowie ein intakter Fugenmörtel bzw. die zweischalige Ausführung des Mauerwerks.<br />

Während die o. g. Feuchtequellen die Bausubstanz in der Bauphase oder periodisch<br />

mit flüssigen Wassermengen im Bereich einiger Liter belasten, liegen<br />

mögliche Auffeuchtungen durch Wasserdampf von innen hingegen nur in<br />

der Größenordnung von Millilitern pro Tag – selbst dann, wenn gegen Sorption<br />

oder Diffusion keine Dampfbremse eingesetzt wird.<br />

Um eine bauphysikalisch angemessene Vorstellung von Feuchtemengen zu<br />

bekommen, hilft auch folgender Vergleich: Wenn ein Liter flüssiges Wasser<br />

verdunstet, entstehen 1.700 Liter gasförmiger Wasserdampf. Das heißt umgekehrt,<br />

dass der H 2<br />

O-Gehalt im Dampf so gering konzentriert ist, dass auch bei<br />

Unterschreitung des Taupunktes die Ansammlung von flüssigem Wasser in<br />

der Wand äußerst begrenzt ist.<br />

Neubaufeuchte:<br />

12 – 24 l/m 2 bei kleinsteiniger Mauer<br />

2 – 4 l/m 2 pro Putzschicht<br />

Schlagregen:<br />

4 l/m 2 d unverputzt<br />

3 l/m 2 d Kalkputz<br />

1 – 2 l/m 2 d Kalk-Zement-Putz<br />

Beim Kochen:<br />

15 ml/m 2 d<br />

Tauwasser:<br />

55 ml/m 2 d bei –10 °C<br />

16 ml/m 2 d bei 5 °C<br />

Abb. 1: Feuchteaufnahme von Massivmauerwerk<br />

3


G<br />

Planungsgr<strong>und</strong>lagen <strong>und</strong> Forschung<br />

Innendämmung in der Norm.<br />

Normen sind nicht die einzige <strong>und</strong> oft auch nicht die aktuellste Definition der<br />

technischen Entwicklung. Sie beruhen immer auf einem gewissen Niveau<br />

praktischer Erfahrungswerte <strong>und</strong> erprobter Ausführungsmöglichkeiten.<br />

Das gilt ganz besonders für die DIN 4108-3, in der das bekannte Glaser-Verfahren<br />

mit speziellen Randbedingungen festgeschrieben wurde. Das sogenannte<br />

Blockklima der DIN 4108-3 mit seinen zwei statischen Klimaperioden<br />

für „Winter“ <strong>und</strong> „Sommer“ ist dabei genauer als sein Ruf: Die Jahresbilanz<br />

der Diffusionsströme kommt den Ergebnissen, die man auch mit modernen<br />

dynamischen Berechnungsverfahren ermittelt, sehr nahe (vgl.„Zitate aus der<br />

Bauforschung des Fraunhofer-Instituts für Bauphysik, Holzkirchen“ [9]).<br />

Das Normverfahren betrachtet jedoch ausschließlich den Dampftransport:<br />

Die entscheidenden <strong>und</strong> quantitativ bedeutsameren Feuchtewanderungen in<br />

massiven Außenwänden sind jedoch flüssige Transportvorgänge durch Kapillarität<br />

<strong>und</strong> Sorption in hygroskopischen Mauerwerksbaustoffen. Dies zu ignorieren,<br />

kann zu krassen Fehlurteilen führen (vgl. „Zitate aus der Bauforschung<br />

des Fraunhofer-Instituts für Bauphysik, Holzkirchen“ [7] s. o.).<br />

Die Fähigkeit zum flüssigen Wassertransport ist der Hauptgr<strong>und</strong> dafür,<br />

warum sich innengedämmte Massivwände in der Praxis weit „gutmütiger“<br />

verhalten, als die Berechnung nach dem Glaser-Verfahren befürchten lässt.<br />

Hygroskopische Putze <strong>und</strong> Mauerwerkstoffe nehmen das Kondensat an der<br />

Grenzschicht zum Dämmstoff auf <strong>und</strong> verteilen die Feuchtigkeit hin zur verdunstungsfähigen<br />

Außenoberfläche. Diese Erkenntnis gilt insbesondere für<br />

solche Innendämmungen, die gemäß Norm-Berechnung hohe Tauwassermassen<br />

aufweisen, also für diejenigen ohne innere Dampfbremse.<br />

G3.1<br />

Zitate aus der Bauforschung des Fraunhofer-Instituts für Bauphysik,<br />

Holzkirchen.<br />

„Bei der Festlegung der Randbedingungen ging man damals (Ende der<br />

1970er, Anm. d. Red.) davon aus, dass völlige Tauwasserfreiheit nicht gefordert<br />

werden kann, sondern dass solche Tauwassermengen im Winter<br />

zulässig sind, die in der sommerlichen Trocknungsperiode sicher<br />

wieder abgegeben werden können <strong>und</strong> dass weder eine Schädigung<br />

der Konstruktion noch eine merkliche Minderung des Wärmeschutzes<br />

bewirkt werden. Von den damals zuständigen Prüfinstituten wurden<br />

die heute in DIN 4108-3 enthaltenen Randbedingungen festgelegt,<br />

die in einer harten 60-tägigen Winterperiode <strong>und</strong> einer ungünstigen<br />

90-tägigen Sommerperiode bestehen, um auf der ‚sicheren Seite‘ zu<br />

sein. Diese Randbedingungen wurden mehr oder weniger ‚gegriffen‘<br />

<strong>und</strong> wie sich nachträglich herausgestellt hat, nicht schlecht.“ [9]<br />

„Die auf dem bekannten Glaser-Verfahren beruhende Diffusionsberechnung<br />

mit speziell fixierten Randbedingungen für Tau- <strong>und</strong><br />

Verdunstungsperioden hat sich als einfaches Bewertungsverfahren<br />

praktisch durchaus bewährt, insbesondere bei Bauteilen <strong>und</strong> Baustoffkombinationen,<br />

bei denen Sorptions- <strong>und</strong> Kapillareffekte keine<br />

besondere Rolle spielen ... Zur Analyse bzw. Beurteilung tatsächlicher<br />

Feuchtetransportvorgänge unter natürlichen Randbedingungen darf<br />

diese Methode allerdings nicht herangezogen werden. Sie ist dafür<br />

auch nicht konzipiert worden. Wenn dies – aus Unwissenheit oder<br />

Missinterpretation – praktisch dennoch geschieht, ist mit Fehlanalysen<br />

zu rechnen.“ [7]<br />

4<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Innendämmung.


Planungsgr<strong>und</strong>lagen <strong>und</strong> Forschung<br />

G<br />

Sperrendes Mauerwerk.<br />

Schon in der ersten <strong>und</strong> bisher einzigen umfassenden Labor- <strong>und</strong> Felduntersuchung<br />

zur Innendämmung wurde die Sonderrolle von Betonaußenwänden<br />

deutlich [1]. Hierbei wurden 20 Wandaufbauten mit Innendämmung vom<br />

Forschungsinstitut für Wärmeschutz (FIW) in der Doppelklimakammer unter<br />

Randbedingungen der DIN 4108-3:1981 geprüft (Abb. 2).<br />

Die rechnerische Tauwassermenge (bis zu 3.200 g/m 2 ) ließ sich in der befürchteten<br />

Form nicht wiederfinden (s. o.). Lediglich bei diffusionsoffenen<br />

Innendämmungen vor Betonwänden war nach Öffnung der Konstruktion<br />

ein Feuchtefilm an der Oberfläche feststellbar. Dies ist nicht nur der Dampfdichtheit,<br />

sondern vor allem der nur geringen Saugfähigkeit des Materials<br />

geschuldet. Aus gleichem Gr<strong>und</strong> ist Vorsicht geboten, wenn alte Mauerwerkswände<br />

innenseitig mit Fliesen bekleidet oder mit wassersperrenden Ölfarben<br />

gestrichen wurden. Hierdurch wird die hygroskopische Wasseraufnahme <strong>und</strong><br />

-verteilung unterb<strong>und</strong>en.<br />

Abb. 2: Versuchswände bei der Untersuchung des<br />

Forschungsinstituts für Wärmeschutz, München.<br />

Labor- <strong>und</strong> Felduntersuchung des Forschungsinstituts für Wärmeschutz<br />

(FIW), München-Gräfelfing.<br />

„Mauerwerkskonstruktionen aus Gasbeton, Steinen aus haufwerkporigem<br />

Leichtbeton, Kalksandsteinen <strong>und</strong> Ziegeln mit diffusionsdurchlässigen<br />

Dämmstoffen wie Mineralfasern, auch ohne Dampfsperrschicht,<br />

sind gegenüber einer Durchfeuchtung im Winter unbedenklich.<br />

Die Wärmedämmung bleibt während der Tauperiode trocken. Die<br />

Zunahme des Wassergehalts des Mauerwerks liegt allerdings über<br />

dem Grenzwert von 1,0 kg/m 2 nach DIN 4108 Teil 3. Die erforderliche<br />

Austrocknung während der Verdunstungsperiode scheint gegeben zu<br />

sein ... Untersuchungen an ausgeführten Bauten bestätigen im bislang<br />

vorliegenden Rahmen die Labormessungen.“ [1]<br />

Entwicklung fortschrittlicher Rechenverfahren.<br />

G3.1<br />

Parallel zu den o. g. Laborversuchen des FIW legte Kurt Kießl mit seiner Dissertation<br />

ebenfalls bereits Mitte der 1980er Jahre den Gr<strong>und</strong>stein für die rechnerische<br />

Quantifizierung der komplexen <strong>und</strong> dynamischen Feuchtetransportvorgänge<br />

jenseits der Grenzen des Glaser-Verfahrens. Zwischenzeitlich wurden in<br />

Deutschland <strong>und</strong> anderen europäischen Ländern von der bauphysikalischen<br />

Forschung moderne Simulationsverfahren entwickelt <strong>und</strong> vielfach validiert,<br />

denen Folgendes gemeinsam ist:<br />

Die Berechnungen erfolgen instationär mit realen Klimadaten (i. d. R. St<strong>und</strong>enwerte),<br />

die auch die Schlagregen-Beanspruchung einschließen.<br />

Neben der Dampfdiffusion werden die Feuchtespeicherung <strong>und</strong> der flüssige<br />

Wassertransport durch Kapillar- <strong>und</strong> Sorptionsleitung berücksichtigt.<br />

Es können Temperatur- <strong>und</strong> Feuchteprofile des Wandquerschnitts zu beliebigen<br />

Zeitpunkten <strong>und</strong> über mehrjährige Zyklen ermittelt werden.<br />

Die Tauglichkeit einer Konstruktion kann direkt über die Verträglichkeit<br />

der sich einstellenden Feuchtegehalte mit den Eigenschaften des Materials<br />

bewertet werden.<br />

5


G<br />

Planungsgr<strong>und</strong>lagen <strong>und</strong> Forschung<br />

Differenzierte Nachweisbefreiung: das WTA-Merkblatt 6-4:<br />

2009.<br />

Seit 2005 arbeitet die Arbeitsgruppe 6-12 „Innendämmung im Bestand“ der<br />

WTA (Wissenschaftlich-Technische Arbeitsgemeinschaft für Bauwerkserhaltung<br />

<strong>und</strong> Denkmalpflege e. V.) an der Erstellung vereinfachter Nachweisverfahren<br />

<strong>und</strong> der Zusammenfassung bewährter Praxisregeln. Im September<br />

2009 erschien das erste Merkblatt als Planungsleitfaden [15]. Auf Basis von<br />

umfangreichen Parameteranalysen durch das Fraunhofer-Institut für Bauphysik<br />

(IBP) in Holzkirchen <strong>und</strong> den Autor dieses Beitrags wurde mit dem hygrothermischen<br />

Simulationsprogramm* ein vereinfachter grafischer Nachweis<br />

definiert (s. Abb. 3 a).<br />

Abb. 1- 3 b<br />

Dieser grafische Nachweis fasst die drei entscheidenden Einflussfaktoren für<br />

das feuchtetechnische Verhalten einer Innendämmung zusammen:<br />

Wasserabweisend<br />

Wasserhemmend<br />

Wassersaugend<br />

Diffusionssperrwert (s d,i<br />

-Wert) der Innendämmung (Dämmstoff, Bekleidung<br />

<strong>und</strong> evtl. Dampfbremse),<br />

Saugfähigkeit des Untergr<strong>und</strong>s (Putz, Wandbaustoff <strong>und</strong> ggf. innere Beschichtung),<br />

Wärmedurchlasswiderstand des Dämmsystems bzw. dessen äquivalente<br />

Dämmdicke.<br />

Abb. 3: Minimal erforderlicher s d,i<br />

-Wert des neuen<br />




20












40













60














80












100









120
<br />

inneren Aufbaus (Dämmung plus Dampfbremse)<br />

Dämmdicke
[mm]
bei
λ=
0,040
W/mK
<br />

in Abhängigkeit von der wärmetechnischen Verbesserung<br />

ΔR bzw. der äquivalenten Dämmdicke<br />

für unterschiedlich kapillaraktive Untergründe.<br />

Die Angaben zu den Dämmdicken sind bezogen auf<br />

λD = 0,040 W/(m · K)<br />

a) Endfassung des Merkblattes 6-4:2009<br />

b) Entwurfsfassung des Merkblattes E 6-4:2008<br />

Werden die Grenzwerte <strong>und</strong> Randbedingungen der o. g. Grafik eingehalten,<br />

so ist sichergestellt, dass in den Materialporen an der Grenzschicht der<br />

Dämmung zur bestehenden Wand eine Luftfeuchte von 95 Prozent nicht<br />

überschritten wird (kein Tauwasserausfall!). Dieses Grenzkriterium kann außerdem<br />

gewährleisten, dass in der Wand keine Eisbildung auftritt, die evtl.<br />

nicht frostbeständige Innenputze schädigen könnte (vgl. [11], auch dann nicht,<br />

wenn das Unterbinden der Wärmezufuhr durch hohe Dämmdicken zu Frosttemperaturen<br />

an der alten Putzschicht führt.<br />

G3.1<br />

Randbedingungen kennen <strong>und</strong> beachten.<br />

Voraussetzungen für die Anwendbarkeit des Diagramms sind:<br />

Funktionstüchtiger Schlagregenschutz der Fassade.<br />

R-Wert ≥ 0,39 m 2 · K/W (entspricht ca. 24 cm Vollziegelmauerwerk).<br />

Innenklima mit normaler Feuchtelast gem. WTA-Merkblatt 6-2.<br />

Mittlere Jahrestemperatur des Außenklimas ≥ 7 °C.<br />

Maximale Verbesserung des Wärmedurchgangswiderstands<br />

ΔR ≤ 2,5 m 2 · K/W (kapillaraktiver Untergr<strong>und</strong>) bzw. ≤ 2,0 m 2 · K/W (nicht<br />

saugfähige oder unbekannte Untergründe).<br />

Unter diesen Randbedingungen sind Dämmdicken feuchtetechnisch nachweisfrei,<br />

die auch für die Einhaltung der EnEV wärmetechnisch ausreichend<br />

sind, wenn zumindest moderate, an die Untergr<strong>und</strong>eigenschaften angepasste<br />

Dampfbremswerte eingebaut werden.<br />

Bei Verwendung von feuchtevariablen Dampfbremsen wird im Textteil des<br />

WTA MB 6-4 auch bei nicht saugfähigem Untergr<strong>und</strong> eine Dämmung bis<br />

ΔR = 2,5 m 2 · K/W (100 mm WLF 040) ohne hygrothermischen Nachweis freigegeben.<br />

In der Entwurfsfassung sah die Grafik noch etwas anders aus (Abb.<br />

3b). Zum einen reichte der zulässige Dämmbereich 20 mm weiter bis hin zu<br />

120 mm, <strong>und</strong> zum anderen lagen die erforderlichen Dampfbremswerte niedriger.<br />

Dies hatte seinen Gr<strong>und</strong> vor allem darin, dass hierfür ein Mindestwärmewiderstand<br />

der alten Wand von R = 0,55 m 2 · K/W als Randbedingung galt.<br />

Bessere Bestandsdämmung führt zu einer höheren Wintertemperatur an der<br />

* Simulationsprogramm WUFI ® des Fraunhofer-Instituts für Bauphysik (IBP)<br />

6<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Innendämmung.


Planungsgr<strong>und</strong>lagen <strong>und</strong> Forschung<br />

G<br />

Grenzschicht der bestehenden Wand zur Innendämmung <strong>und</strong> damit zu einer<br />

geringeren Feuchteerhöhung an dieser Stelle.<br />

Die Grafik 3 b kann als eine bauphysikalisch abgesicherte Empfehlung für<br />

Wände herangezogen werden, die einen entsprechend höheren vorhandenen<br />

Wärmeschutz aufweisen. Dazu zählen u. U. auch dicke Vollziegelmauerwerke<br />

von Gründerzeithäusern.<br />

Exkurs: der ewige Kampf gegen das Wasser.<br />

Die Vermeidung feuchter Wände war immer schon ein großes Thema der Bauphysik,<br />

auch als man diese Disziplin noch nicht so nannte. Als Maßnahme gegen<br />

starke Schlagregenbelastungen haben sich am besten Vorhangfassaden<br />

<strong>und</strong> zweischaliges Mauerwerk bewährt. Sollte nur der Außenputz verhindern,<br />

dass der windgetriebene Regen die Wand durchfeuchtet, musste man sich früher<br />

weitgehend auf das handwerkliche Geschick <strong>und</strong> die Geheimrezepturen<br />

der alten Baumeister verlassen. Erst als im Zuge der Industrialisierung wasserhemmende<br />

Putzbestandteile, vor allem Zement, erschwinglich wurden, konnten<br />

die Eigenschaften der Putze deutlich verbessert werden.<br />

Eine wirklich planbare Lösung brachte jedoch erst die Entwicklung der Werktrockenmörtel<br />

in den 1960er Jahren. Putze mit definierten Zusammensetzungen<br />

<strong>und</strong> Eigenschaften sind heute selbstverständlich <strong>und</strong> durch intensive<br />

Forschung <strong>und</strong> Entwicklung zuverlässige Garanten für den Regenschutz.<br />

Seit nunmehr 30 Jahren sind die Anforderungen an die Wasseraufnahmekoeffizienten<br />

(w-Werte) in der DIN 4108 Teil 3 klar geregelt. Tabelle 1 zeigt die<br />

bewährten Anforderungen in Abhängigkeit von den drei Schlagregen-Beanspruchungsgruppen<br />

(s. Abb. 4, Schlagregenkarte).<br />

Abb. 4: Schlagregen-Beanspruchungsgruppen nach<br />

DIN 4108-3: 2001<br />

Anforderungen an die feuchtetechnischen Eigenschaften von Außenputzen.<br />

G3.1<br />

Art des Außenputzes Wasseraufnahme-Koeffizient (w) s d<br />

-Wert [m] w * s d<br />

Geeignet für<br />

Beliebig Keine Anforderung Keine Anforderung Keine Anforderung SRG I<br />

Wasserhemmend ≤ 2,0 [kg/m2√h] Keine Anforderung Keine Anforderung SRG II<br />

Wasserabweisend ≤ 0,5 [kg/m2√h] ≤ 2 m 0,2 *) [kg/m√h] SRG III<br />

Tab. 1: Schlagregensbeanspruchungsgruppen nach DIN 4108-3 [12]. * Empfehlung IBP: 0,1 kg/m√h<br />

Einfluss des Schlagregenschutzes auf die Zulässigkeit von Innendämmungen.<br />

Nach Anbringen einer Innendämmung reagiert die alte Wand prinzipiell<br />

empfindlicher auf einen äußeren Feuchteeintrag, da sich der innere Heizbeitrag<br />

zur Abtrocknung von Regenfeuchte durch die Dämmung zwangsläufig<br />

verringert. Wie viel das ausmacht <strong>und</strong> welche Gegenmaßnahmen ergriffen<br />

werden müssen, ist häufig Gegenstand von Spekulationen bis hin zur Vermutung,<br />

dass dies das Ausschlusskriterium für die Innendämmung sei.<br />

Um den Einfluss der Schlagregenbelastung auf innen gedämmte Konstruktionen<br />

zu quantifizieren, wurde vom Autor für die Arbeitsgruppe der WTA eine<br />

umfangreiche Parameterstudie* durchgeführt (nähere Informationen siehe<br />

„Zur Schadensanfälligkeit von Innendämmungen“ [2]).<br />

* Simulationsprogramm WUFI ®<br />

7


G<br />

Planungsgr<strong>und</strong>lagen <strong>und</strong> Forschung<br />

Die Quintessenz hieraus lautet:<br />

Wenn die Normanforderungen an den Schlagregenschutz, die sich entsprechend<br />

dem Standort ergeben, von der Bestandswand eingehalten<br />

werden, dann bestehen für alle Fassadenorientierungen, die keine Wetterseite<br />

sind, keine Probleme durch die Innendämmungen.<br />

Auch bei Wetterseiten in Regionen der Beanspruchungsgruppe II können<br />

die seit Langem üblichen wasserhemmenden Putze den Regeneintrag<br />

so weit begrenzen, dass der verminderte innere Trocknungsantrieb infolge<br />

der Innendämmungen praktisch nicht ins Gewicht fällt.<br />

In dieser überwiegenden Zahl der Fälle bewegt sich der Feuchtegehalt des<br />

Mauerwerks in der Bandbreite dessen, was auch bei ungedämmten Gebäuden<br />

Praxis ist.<br />

Anforderungen an Wetterseiten in Gruppe III.<br />

An exponierten Standorten mit hoher Regenmenge kann es an Wetterseiten,<br />

die nur verputzt sind <strong>und</strong> keinen zusätzlichen konstruktiven Regenschutz aufweisen,<br />

kritisch werden. Bei den gegenwärtigen Anforderungen an den Mindest-w-Wert<br />

(0,5 kg/m 2 √ h bei SRG III) ist die Beheizung der Innenseite der Außenwand<br />

durch die Raumwärme u. U. nicht ausreichend für die Abtrocknung.<br />

Das WTA-Merkblatt 6-4 fasst die Erkenntnis der Studie wie folgt zusammen:<br />

G3.1<br />

Abb. 5: Empfohlener Diffusionswiderstand der<br />

raumseitig angeordneten Dämmschicht (inkl.<br />

Bekleidung) bei Fachwerkinnendämmung in<br />

Abhängigkeit von deren R-Wert.<br />

„Bei einschaligen Konstruktionen gilt, dass für besonders schlagregenbeanspruchte<br />

Fassaden (in Deutschland häufig nach Westen orientiert)<br />

in Regionen der Schlagregenbeanspruchungsgruppe III eine Begrenzung<br />

der Wasseraufnahme auf einen w-Wert von ≤ 0,5 kg/m 2 √h nicht<br />

immer ausreicht. Durch Beschichtungssysteme lässt sich ein w-Wert von<br />

≤ 0,1 kg/m 2 √ h der Fassadenoberfläche <strong>und</strong> damit eine ausreichend geringe<br />

Wasseraufnahme erzielen. Im Zweifel ist ein vollständiger Nachweis<br />

nach 7.2.1 (hygrothermische Simulation, d. A.) zu führen.“<br />

Diese Empfehlungen decken sich mit neueren Untersuchungen des IBP Holzkirchen,<br />

die eine Absenkung der alten w-Wert-Grenze der DIN 4108-3:1981<br />

auf 0,2 (statt 0,5) kg/m 2 √ h fordern (vgl. [12]). Solche Werte sind im Übrigen bei<br />

heutigen wasserabweisenden Putzsystemen Stand der produzierten Wirklichkeit<br />

am Markt.<br />

An einem Fallbeispiel werden wir im Teil 2 die praktischen Konsequenzen dieser<br />

Erkenntnis erläutern.<br />

Probleme, die sich nicht berechnen lassen.<br />

Jenseits der Möglichkeiten auch moderner Software gibt es zusätzliche<br />

Feuchtebelastungen für die alte Außenwand, die von keinem Berechnungsverfahren<br />

erfasst werden können. Dazu zählt in erster Linie die Aufnahme von<br />

Schlagregenfeuchte von steinsichtigen Fassaden <strong>und</strong> von Sichtfachwerken.<br />

Abb. 6: Innendämmung mit Mehrschichtleichtbauplatten<br />

(mit Polystyrol-Zwischenlage) vor<br />

westorientiertem Bruchsteinmauerwerk. Feuchteschäden<br />

durch Schlagregendurchtritt.<br />

Wassereintritt über Fugen von Ausfachungen oder Verklinkerungen entzieht<br />

sich sowohl in der Menge als auch in der Eindringtiefe der Berechenbarkeit.<br />

Bauphysikalische Nachweisrechnungen können in solchen Fällen nur dann<br />

erfolgen, wenn spezialisierte Sachverständige den Schlagregenschutz der<br />

betreffenden Fassade vor Ort begutachten <strong>und</strong> ihm eine dem Standort angemessene<br />

Qualität bescheinigen.<br />

Einig sind sich die Forscher darin, dass bei Fachwerkkonstruktionen der innere<br />

s d<br />

-Wert auch nach oben hin begrenzt werden sollte: Die Neufassung der<br />

DIN 4108-3 <strong>und</strong> das WTA-Merkblatt zur Fachwerksanierung [14] geben hierfür<br />

8<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Innendämmung.


Planungsgr<strong>und</strong>lagen <strong>und</strong> Forschung<br />

G<br />

eine Obergrenze von s d<br />

= 2 m an. Dies soll helfen, die im Bereich der Fugen tief<br />

eingedrungene Regenfeuchte auch nach innen hin austrocknen zu können.<br />

Das Diagramm in Abbildung 5 zeigt für Dämmdicken bis zu 100 mm den Gestaltungsspielraum<br />

für die bauphysikalische Planung.<br />

Voraussetzung für die Anwendung dieser Dimensionierungsregel ist allerdings,<br />

dass die bewährten Praxisregeln der Fachwerksanierung eingehalten<br />

werden:<br />

1. Sichtfachwerk sollte nur dort gezeigt werden, wo geringe Schlagregenbeanspruchungen<br />

(≤ 140 l/m 2 · a) gegeben sind.<br />

2. Ein durchgehender, Wind dichtender Innenputz muss den Schlagregendurchtritt<br />

bis auf die Innenseite verhindern (vgl. [9]).<br />

Bei problembewusster Planung können auch Innendämmungen beim Fachwerkhaus<br />

mit hohen Dämmstärken umgesetzt werden, wie Langzeitmessungen<br />

an Fallbeispielen zeigen, die beim 3. int. Holz[Bau]Physik-Kongress in<br />

Leipzig 2012 vorgestellt wurden (s. [3]).<br />

Nasse Innendämmung bei Sichtmauerwerk.<br />

Ein Negativbeispiel, das in [2] dokumentiert wurde, mag illustrieren, was geschehen<br />

kann, wenn die obigen Praxisregeln nicht beachtet werden:<br />

Im Zuge von Sanierung <strong>und</strong> Ausbau eines landwirtschaftlichen Gebäudes in<br />

Beanspruchungsgruppe III wurde eine nach Westen orientierte Fassade freigelegt<br />

<strong>und</strong> das Natursteinmauerwerk sorgfältig verfugt <strong>und</strong> hydrophobiert.<br />

Die Innenseite erhielt eine Dämmung aus Holzwolle-Leichtbauplatten mit<br />

Polystyrol-Zwischenlage. Schon bald zeigten sich Ausblühungen durch Befeuchtung.<br />

Ein Diffusionsproblem durch fehlende Dampfbremse?<br />

Die Abnahme der schadhaften Innenschale zeigt die wahre Ursache. Das auch<br />

innen unverputzte Mauerwerk zeigt Fehlstellen, durch die Regen bei Winddruck<br />

bis auf die Innenseite transportiert wurde.<br />

G3.1<br />

Fazit: Auch exponierte steinsichtige Fassaden sollten – ähnlich wie Fachwerkkonstruktionen<br />

– einen äußeren Wetterschutz erhalten. Dieser war beim<br />

untersuchten Objekt in Form einer Vorhangfassade vor der Sanierung auch<br />

vorhanden.<br />

Bei geringerer Schlagregenbeanspruchung kann auch ein durchgehender<br />

Innenputz das Schadensrisiko begrenzen. Dieser reduziert die Gefahr, dass<br />

Wind den Regen tief in die Konstruktion hinein treiben kann, <strong>und</strong> dient zusätzlich<br />

als Feuchtepuffer. Ob dies im Einzelfall ausreichende Sicherheit bietet,<br />

ist durch eine sachverständige Vor-Ort-Begutachtung des Schlagregenschutzes<br />

der Fassade zu prüfen.<br />

Abb. 7: Eine falsche Empfehlung zur Innendämmung<br />

in einem alten Fachbuch: Steife Dämmplatten<br />

vor unverputztem Mauerwerk angebracht mit<br />

Mörtelbatzentechnik.<br />

Dampfkonvektion. Auch ein Problem der Innendämmung?<br />

In der Bauphysik ist heute allgemeiner Konsens, dass von den dampfförmigen<br />

Feuchtetransportprozessen derjenige per Luftströmung (Dampfkonvektion)<br />

in jeder Hinsicht kritischer ist als der durch Diffusion. Hat diese Erkenntnis<br />

aus dem Bereich der Leichtbaukonstruktionen auch zur Frage der massiven<br />

Außenwände Erhellendes beizutragen? Wo soll bei einer verputzen Wand Luft<br />

strömen können?<br />

Nicht nur bei Heimwerkern ist die Montage von Verb<strong>und</strong>platten, die mit punktuellen<br />

Mörtelbatzen an die Wand gesetzt werden, eine weit verbreitete, wenn<br />

nicht gar die häufigste Form der Innendämmung (vgl. Abb. 7). Hierbei entstehen<br />

zwangsläufig Hohlräume zwischen der Dämmschicht <strong>und</strong> der bestehen-<br />

Abb. 8: Luftströmungspfade bei Innendämmungen<br />

mit Hohlräumen zwischen Dämmschicht <strong>und</strong> alter<br />

Wand.<br />

Links: Hinterströmung<br />

Rechts: Durchströmung<br />

9


G<br />

Planungsgr<strong>und</strong>lagen <strong>und</strong> Forschung<br />

den Wand, die von Luft durchströmt werden können. Gleiches gilt, wenn mit<br />

steifen Dämmplatten vor unebenem Mauerwerk gedämmt wird (vgl. Abb. 8).<br />

Die Luft auf der kalten Seite der Dämmung ist spezifisch schwerer <strong>und</strong> wird<br />

stets versuchen, über Undichtheiten an den Fußleisten oder Steckdosenauslässen<br />

in den Raum einzuströmen. Findet im Gegenzug die feuchtwarme Raumluft<br />

im oberen Bereich der Wand Eintrittsmöglichkeiten in den Hohlraum, so<br />

entsteht eine Hinterströmung der Dämmschicht, für die es keine Undichtheit<br />

nach außen hin braucht. Diese Luftwalze bewegt sich so langsam, dass dies<br />

nicht als Zugerscheinung spürbar ist. Sie läuft aber so kontinuierlich, dass der<br />

Transport <strong>und</strong> ggf. sogar die Kondensation der eingetragenen Luftfeuchtemengen<br />

stattfinden können.<br />

Schon [7] hatte darauf hingewiesen, dass die hierdurch eingetragenen Feuchtemengen<br />

i. d. R. größer sind als die Diffusion. Es ist jedoch unwahrscheinlich,<br />

dass über diesen Transportweg Feuchteanreicherungen entstehen können,<br />

die das Mauerwerk schädigen könnten oder nicht sorptionsfähige Dämmstoffe<br />

beeinträchtigen. Die quantitative Bedeutung dieses Transportweges ist<br />

noch unzureichend erforscht. Sicher ist allerdings, dass im Hohlraum Klimabedingungen<br />

entstehen können, die für die Bildung von Schimmelpilz auf der<br />

bestehenden Wand günstig sind.<br />

Ein lehrreicher Schadensfall.<br />

Die Folgen von konvektivem Dampftransport zwischen einer Innendämmung<br />

<strong>und</strong> einer alten, innen verputzten Ziegelwand zeigt Abbildung 6. Die im Rahmen<br />

von Umbaumaßnahmen abgenommenen Verb<strong>und</strong>platten hinterlassen<br />

klar erkennbar die Umrisse der Mörtelbatzen. An zwei Stellen hat sich auf dem<br />

Innenputz Schimmel gebildet:<br />

G3.1<br />

unter dem Anschluss einer <strong>und</strong>icht eingebauten inneren Fensterbank,<br />

in der Nähe eines Deckenbalkens, der im Mauerwerk aufliegt.<br />

An beiden Stellen dürfte die Kombination von Hinterströmung <strong>und</strong> Durchströmung<br />

die Ursache gewesen sein. Steinsichtiges Ziegelmauerwerk ist nicht<br />

luftdicht, <strong>und</strong> der Fensteranschluss mit Montageschaum wird den Anforderungen<br />

ebenfalls nicht gerecht. Die raumseitig teilweise nicht bekleideten<br />

Deckenbalken durchstoßen die Luftdichtheitsschicht (= Innenputz) <strong>und</strong> hinterlassen<br />

eine potenziell <strong>und</strong>ichte Anschlussfuge.<br />

Durchdringungen von Deckenbalken <strong>und</strong> <strong>und</strong>ichte Fensteranschlüsse führen<br />

im unsanierten Altbau zwar zu einem ungemütlichen, da oft zugigen Raumklima,<br />

aber im Allgemeinen nicht zu konvektiven Feuchteschäden. Die Luft<br />

strömt entlang der Balken/Rahmen so schnell nach außen <strong>und</strong> die Strömungswege<br />

sind so kurz, dass es meist nicht zur Unterschreitung der Taupunkttemperatur<br />

kommt.<br />

Abb. 9: Geöffnete Innendämmung mit EPS-<br />

Verb<strong>und</strong> platten (a), Schimmelbildung durch<br />

Luftströmung in der Nähe eines Deckenbalkens (b)<br />

<strong>und</strong> durch Hinterströmung an einer Holzfensterbank<br />

(c).<br />

Anders werden die Verhältnisse dann, wenn eine innenseitige Dämmung<br />

angebracht wird. Sollten sich bei der Dämm-Maßnahme Hohlräume auf der<br />

kalten Seite bilden <strong>und</strong> ist die innere Bekleidung nicht luftdicht ausgeführt,<br />

können sich für die Luft lange Strömungspfade zu den Leckagen an den<br />

Durchdringungen der alten Wand ergeben. Je länger die Verweildauer ist <strong>und</strong><br />

je geringer die Strömungsgeschwindigkeiten im Hohlraum sind, desto größer<br />

wird die Gefahr der intensiven Befeuchtung. Ein Schimmelrisiko entsteht insbesondere<br />

dort, wo die Luft an der kalten Außenwand entlangstreicht.<br />

10<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Innendämmung.


Planungsgr<strong>und</strong>lagen <strong>und</strong> Forschung<br />

G<br />

Fazit: Bei Innendämmungen vor Außenbauteilen, deren Luftdichtheit nicht<br />

gesichert ist, sind eine hohlraumfreie Verarbeitung der Dämmung <strong>und</strong> eine<br />

sorgfältige Luftdichtung notwendig.<br />

Innendämmungen mit größeren zusammenhängenden Hohlräumen auf ihrer<br />

kalten Seite können auch hinterströmt werden, wenn die Außenwände als<br />

solche luftdicht sind (Abb. 8). Da die Antriebskräfte (Druckdifferenzen) hierbei<br />

allerdings gering sind, reicht eine vollständige Verfüllung des Hohlraumes,<br />

um dieses Befeuchtungsrisiko zu minimieren, z. B. durch Einblasdämmung<br />

oder durch weiche Faserdämmplatten, die mit Übermaß eingebaut werden.<br />

Steife Dämmplatten müssen vollflächig, ggf. auf Ausgleichsputzen, verarbeitet<br />

werden.<br />

Literaturverzeichnis.<br />

[1] Achtziger, Joachim: Praktische Untersuchung der Tauwasserbildung im Innern<br />

von Bauteilen mit Innendämmung. In: wksb Sonderausgabe 1985<br />

[2] Borsch-Laaks, Robert: Zur Schadensanfälligkeit von Innendämmungen.<br />

In: Oswald, Rainer (Hrsg.): Aachener Bausachverständigentage 2010.<br />

Vieweg+Teubner Wiesbaden 2011.<br />

[3] Borsch-Laaks, Robert/Simons, Paul: „R<strong>und</strong>umerneuerung eines Fachwerkgebäudes“<br />

<strong>und</strong> „Wie dick darf die Dämmung sein“? In: Tagungsband zum 3.<br />

int. Holz[Bau]Physik-Kongress 8./9.3.2012 in Leipzig. (Eigenverlag) Aachen.<br />

(Bezug: www.holzbauphysik-kongress.eu)<br />

[4] Borsch-Laaks, Robert <strong>und</strong> Walther, Wilfried: Modul Innendämmung. In:<br />

Bauphysik- Module für Fachveranstaltungen zur energetischen Gebäudesanierung,<br />

Energieagentur NRW, Wuppertal 2004<br />

[5] Trocken <strong>und</strong> warm – Fachwerk mit Innendämmung. Condetti-Detail 22-04.<br />

In: HOLZBAU – die neue quadriga, Heft 2-2010 (Autoren:<br />

R. Borsch-Laaks, E. U. Köhnke, H. Schopbach, G. Wagner, H. Zeitter)<br />

G3.1<br />

[6] DIN 4108-3:2001 - Normenausschuss Bauwesen im DIN: Wärmeschutz <strong>und</strong><br />

Energie-Einsparung in Gebäuden. Teil 3: Klimabedingter Feuchteschutz,<br />

Beuth-Verlag Berlin 2001<br />

[7] Kießl, Kurt: Wärmeschutzmaßnahmen durch Innendämmung. Beurteilung<br />

<strong>und</strong> Anwendungsgrenzen aus feuchtetechnischer Sicht. In: wksb 31/1992<br />

[8] Künzel, Helmut: Kritische Betrachtungen zur Frage des Feuchtigkeitshaushalts<br />

von Außenwänden. In: Ges<strong>und</strong>heits-Ingenieur 1/2/1970<br />

[9] Künzel, Helmut: Bauphysik – Geschichte <strong>und</strong> Geschichten, IRB-Verlag Stuttgart<br />

2002<br />

[10] Künzel, Hartwig M.: Feuchteschutz von Fachwerkwänden, WTA-Schriftenreihe,<br />

Heft 16, München 1998<br />

[11] Künzel, Hartwig M., Binder, Andrea, Zirkelbach, Daniel: Bemessung von<br />

Innendämmung. In: Geburtig, Gerd (Hrsg.), Innendämmung im Bestand,<br />

Stuttgart 2010 (Fraunhofer IRB Verlag)<br />

[12] Künzel, Hartwig M., Fitz, Cornelia, Krus, Martin: Feuchteschutz verschiedener<br />

Fassadensysteme – Beanspruchungen, Systemanforderungen <strong>und</strong> Langzeitbeständigkeit.<br />

In: Venzmer (Hrsg.), Europäischer Sanierungskalender 2011,<br />

Berlin (Beuth-Verlag) 2010<br />

11


G<br />

Planungsgr<strong>und</strong>lagen <strong>und</strong> Forschung<br />

[13] Lochner, Dietmar <strong>und</strong> Ploss, Wolfgang: Wärme- <strong>und</strong> Schalldämmung im<br />

Innenausbau. Köln (Rudolf Müller Verlag) 1980<br />

[14] Wissenschaftlich-Technische Arbeitsgemeinschaft für Bauwerks erhaltung<br />

<strong>und</strong> Denkmalpflege e. V. - WTA (Hrsg.): WTA-Merkblatt 8-1-96/D. Bauphysikalische<br />

Anforderungen an Fachwerkfassaden<br />

[15] Wissenschaftlich-Technische Arbeitsgemeinschaft für Bauwerks erhaltung<br />

<strong>und</strong> Denkmalpflege e. V. - WTA (Hrsg.): WTA-Merkblatt 6-4-09. Innendämmung<br />

im Bestand – Planungsleitfaden. München 2009<br />

Abbildungsverzeichnis.<br />

Alle Abbildungen Robert Borsch-Laaks außer:<br />

Abbildung 1: H. M. Künzel [8], EA NRW, Wuppertal<br />

Abbildung 2: J. Achtziger [1]<br />

Abbildung 4: condetti 2010-02 [5]<br />

Abbildung 5: H. M. Künzel [10]<br />

Abbildung 7: D. Locher, W. Ploss [13]<br />

Abbildung 8: R. Borsch-Laaks, W. Walther [4]<br />

Abbildung 9: W. Walther<br />

G3.1<br />

12<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Innendämmung.


Planungsgr<strong>und</strong>lagen <strong>und</strong> Forschung<br />

G<br />

2 Innendämmung<br />

in der Praxis.<br />

Autor:<br />

Robert Borsch-Laaks<br />

Erfahrungen aus Langzeitfeuchtemessungen sowie bauphysikalischen<br />

Planungen <strong>und</strong> Nachweisen.<br />

Wie in „Innendämmung massiver Außenwände.“ dargestellt, fordern die<br />

bauphysikalischen Gesetzmäßigkeiten Innendämmungen, die hohlraumfrei<br />

verarbeitet werden <strong>und</strong> einen standortspezifischen, wirksamen Schlagregenschutz<br />

aufweisen. Die Luftdichtheit kann oft durch die vorhandene Massivwand<br />

<strong>und</strong> den Innen- oder auch den Außenputz hergestellt werden. Ist diese<br />

Art der Luftdichtheit nicht möglich oder nicht hinreichend gesichert, muss<br />

die innere Vorsatzschale nicht nur die Dämmung übernehmen, sondern auch<br />

die erforderliche Konvektionsdichtheit zur Vermeidung von Durchströmungen<br />

gewährleisten.<br />

Welche Rolle spielt bei diesen Aufbauten die Dampfbremse? Wie dick darf<br />

die Innendämmung sein? Die Ergebnisse aus Langzeituntersuchungen zum<br />

Feuchtegehalt <strong>und</strong> fortschrittliche bauphysikalische Planungsverfahren zeigen<br />

am Beispiel von Innendämmungen in Holz- bzw. Trockenbauweise Wege<br />

auf zu feuchtesicheren (s. u.) Lösungen für die Praxis.<br />

1988: Start eines einzigartigen Langzeitversuchs.<br />

Bereits in den 1980er Jahren gab es in Fachkreisen rege Diskussionen um die<br />

Anforderungen an Innendämmungen. Deshalb entschloss sich die Bauforschungsabteilung<br />

des Energie- <strong>und</strong> Umweltzentrums (e.u.[z.] in Springe), verschiedene<br />

Ausführungen unter Praxisbedingungen mit Langzeitmessungen<br />

zu evaluieren.<br />

Dabei wurden bewusst auch solche Innendämmungen in den Versuch mit<br />

aufgenommen, deren innerer s d<br />

-Wert noch deutlich unter den nach Norm<br />

0,5 m lag, die die also ohne Dampfbremse ausgeführt wurden. Es wurde<br />

überdies mit hohen Dämmstärken von 80, 120 <strong>und</strong> 200 mm experimentiert.<br />

Die Bestandswand aus den 1950er Jahren besteht aus einem ca. 30 cm starken<br />

Kalksandsteinmauerwerk <strong>und</strong> einer 12 cm starken Natursteinverblendung<br />

ohne Luftschicht.<br />

In einem gut 50 m 2 großen Raum wurden verschiedene Dämmstoffe mit <strong>und</strong><br />

ohne Dampfbremse als Innendämmungen ausgeführt (Abb. 1).<br />

Abb. 1: Anbringen der Dampfbremsen<br />

Messsonde zur<br />

elektrischen Holzfeuchtemessung<br />

G3.1<br />

Das feuchtetechnische Verhalten der Konstruktion wurde über Messstellen<br />

zur elektrischen Holzfeuchtebestimmung untersucht. Die Sensoren befanden<br />

sich in der Unterkonstruktion an der Grenzschicht zwischen Innendämmung<br />

<strong>und</strong> Mauerwerk (Abb. 2).<br />

Abb. 2: Konstruktionsaufbau der untersuchten<br />

Innendämmung <strong>und</strong> Lage der Holzfeuchtemessstellen<br />

an der kalten Seite der Dämmebene.<br />

Die Wände waren allesamt nicht nennenswert mit Schlagregen beaufschlagt<br />

<strong>und</strong> erfuhren durch Orientierung <strong>und</strong> Beschattung nur eine geringe äußere<br />

solare Erwärmung der Oberfläche. D. h., die Konstruktionsaufbauten waren<br />

vor allem den Einflüssen von Diffusions- <strong>und</strong> Sorptionsprozessen unter realen<br />

Klimarandbedingungen ausgesetzt.<br />

Die Nutzung des Raumes (zuerst Seminarraum, später Büro <strong>und</strong> Café) ließ keine<br />

dauerhaft hohe interne Feuchtelast erwarten. Da das Energie- <strong>und</strong><br />

13


G<br />

Planungsgr<strong>und</strong>lagen <strong>und</strong> Forschung<br />

Umweltzentrum am Rande eines feuchten Waldes liegt, war die sommerliche<br />

Verdunstung als eher gering einzuschätzen.<br />

Gleich am Anfang: hohe Einbaufeuchte.<br />

Besonderes Interesse galt am Anfang der Untersuchung der Austrocknung<br />

von Einbaufeuchte. Der größte Teil der ausgeführten Zellulosedämmung wurde<br />

im sog. Compact-Spray-On-Verfahren (CSO-Verfahren) appliziert: Hierbei<br />

wird der Dämmstoff beim Aufbringen mit Wasser besprüht, sodass die Klebekräfte<br />

des Altpapiers aktiviert werden (siehe Abb. 3 a).<br />

Abb. 3 a: Aufbringen von Zellulosedämmung in<br />

CSO-Anspritzverfahren.<br />

Der beim Ansprühen entstehende Überstand wird mit einer rotierenden Bürste<br />

abgenommen. (Abb. 3 b).<br />

Bei diesem Verfahren wird der Dämmstoff i. d. R. mit 40 bis 70 Masse-% Wassergehalt<br />

verarbeitet – dies entspricht bei der eingesetzten Regeldämmstärke<br />

von 80 mm ca. 1,5 bis 3 Liter Wasser pro m 2 .<br />

Die Konstruktion wurde bewusst schon kurz nach Fertigstellung der Dämmung<br />

im September 1988 geschlossen, ohne die übliche 3-wöchige Abtrocknungszeit<br />

abzuwarten. Es galt das Trocknungsverhalten zu untersuchen.<br />

Nach Anbringen der Verkleidung erreichten die Messstellen in der hölzernen<br />

Unterkonstruktion bald Werte um 25 Masse-% (Abb. 4).<br />

Eine Dampfbremse ist auch eine Trocknungsbremse.<br />

G3.1<br />

Abb. 3 b: Fertige Zellulosedämmung.<br />

In der Konstruktion ohne Dampfbremse trocknete die Einbaufeuchte noch in<br />

der folgenden Winterzeit zügig aus. Schon im März des darauffolgenden Jahres<br />

wurde der Holzfeuchtegrenzwert der DIN 68800 (20 Masse-%) unterschritten.<br />

Daraus lässt sich bereits schließen, dass der diffusionsoffene Aufbau auf<br />

lange Sicht einer Ausgleichsfeuchte in Holzunterkonstruktion <strong>und</strong> Dämmstoff<br />

entgegenstrebt, die im unkritischen Bereich liegen muss.<br />

Holzfeuchte [%]<br />

26<br />

24<br />

22<br />

20<br />

18<br />

16<br />

14<br />

12<br />

Zellulose-Dämmstoff mit Dampfbremse<br />

Zellulose-Dämmstoff ohne Dampfbremse<br />

Mineralfaser ohne Dampfbremse<br />

Jul 88 Jan 89 Jul 89 Jan 90 Jul 90 Jan 91 Jul 91 Jan 92<br />

Abb. 4: Feuchteverlauf in drei beispielhaften Innendämmungen<br />

in den ersten vier Jahren.<br />

20<br />

Holzfeuchte<br />

19 [Masse-%]<br />

18<br />

17<br />

16<br />

15<br />

14<br />

13<br />

Zellulose-Dämmstoff mit Dampfbremse<br />

12<br />

Zellulose-Dämmstoff ohne Dampfbremse<br />

11<br />

Mineralfaser ohne Dampfbremse<br />

10<br />

Jul 92 93 94 95 96 97 98 99 00 01 02 03 04 05 06 07<br />

Abb. 5: Kontrolle des Feuchtegehaltes 1992 bis 2007<br />

In der vergleichbaren Konstruktion mit Dampfbremse dauerte es bis zum darauffolgenden<br />

Hochsommer, ehe die 20-Prozent-Grenze erreicht wurde. Die<br />

Restfeuchte dieser Variante war auch nach Ende des Sommers noch so hoch,<br />

dass im nächsten Herbst die 20-Prozent-Marke noch einmal überschritten<br />

wurde.<br />

Auf lange Sicht verschwinden die Unterschiede aus der Anfangsphase zwischen<br />

den beiden Dämmvarianten. Kontrollmessungen der folgenden 14<br />

Jahre zeigen, dass die Konstruktion mit Dampfbremse auf Dauer ca. 2 Masse-%<br />

unter der diffusionsoffenen Variante liegt. Dies ist plausibel, da im Jahresmittel<br />

die absolute Luftfeuchte im Raum höher als außen ist <strong>und</strong> sich dies ohne<br />

innere Dampfbremse auch in einer höheren Porenluftfeuchte in der Messzone<br />

auswirken muss. Der Dämmstoff <strong>und</strong> das Messbrett reagieren hierauf naturgemäß<br />

mit einer erhöhten Ausgleichsfeuchte. Dieser Effekt kommt aber erst<br />

nach ca. zwei Jahren zum Tragen. So lange dauert es, bis die Einbaufeuchte in<br />

der Konstruktion mit Dampfbremse weitgehend abgeklungen ist.<br />

Langzeitvergleich <strong>und</strong> Öffnung nach 18 Jahren.<br />

Beide Feuchtekurven liegen aber auch in der Zeit danach im Langzeitvergleich<br />

(vgl. Abb. 5) nahe beieinander <strong>und</strong> zu allen Zeitpunkten deutlich unter<br />

kritischen Werten. Einen ähnlichen Verlauf zeigt die Variante mit Mineralfaserdämmung,<br />

ebenfalls ohne Dampfbremse: Ohne die Beaufschlagung durch<br />

Einbaufeuchte pendelt hier die Holzfeuchte von Anfang an um einen Mittelwert<br />

von ca. 15 Masse-%.<br />

14<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Innendämmung.


Planungsgr<strong>und</strong>lagen <strong>und</strong> Forschung<br />

G<br />

Im Rahmen des öffentlichen A plus -Baulabors des e.u.[z.] wurden im September<br />

2006 die Konstruktionen geöffnet, um den Zustand der Dämmungen zu<br />

kontrollieren <strong>und</strong> die durchgeführte elektrische Feuchtemessung durch Darrproben<br />

abzusichern. Alle Dämm-Materialien waren schadensfrei, <strong>und</strong> an den<br />

angrenzenden Putzschichten konnten weder Schimmel noch Feuchtespuren<br />

festgestellt werden (siehe Abb. 6).<br />

Die elektrische Holzfeuchtemessung ist bekanntlich mit gewissen Unsicherheiten<br />

verb<strong>und</strong>en. Deshalb wurden aus den Messbrettern <strong>und</strong> den Dämmstoffen<br />

Proben entnommen <strong>und</strong> im Trockenschrank bis auf Gewichtskonstanz getrocknet<br />

(Darrproben), um den massebezogenen Feuchtegehalt gravimetrisch<br />

zu bestimmen.<br />

Abb. 6: Geöffnete Konstruktion im September 2006.<br />

Innendämmung Außenwände (Darrproben)<br />

Dämmung Innenbekleidung Dampfbremse<br />

Dämmung<br />

(innen)<br />

Dämmung<br />

(außen)<br />

Messbrett<br />

elektrische<br />

Messung<br />

Zellulose CSO Gipsfaserplatte nein 11,6 % 12,7 % 14,4 % 15,4 – 17,1 %<br />

Zellulose CSO Gipsfaserplatte s d<br />

= 20 m 10,0 % 10,9 % 12,2 % 13,8 – 15,8 %<br />

Mineralfaser Gipsfaserplatte nein 1,2 % 1,2 % 12,9 % 15,7 – 16,5 %<br />

Tab. 1: Vergleich des gravimetrisch <strong>und</strong> des elektronisch bestimmten Feuchtegehalts<br />

Tabelle 1 zeigt eine recht gute Übereinstimmung mit den Ergebnissen aus der<br />

elektrischen Langzeitmessung. Die Messsonden wurden mit verschiedenen<br />

Holzfeuchtemessgeräten überprüft <strong>und</strong> an je einer weiteren Einstichstelle des<br />

Messbretts die Feuchte ermittelt. Es zeigte sich, dass die elektrisch ermittelten<br />

Werte im Mittel ca. 2 Prozent über den Ergebnissen der Darrproben lagen: Die<br />

Langzeitmessungen der Sonden bedeuten also gesicherte Ergebnisse, die in<br />

vergleichenden Darrproben sogar noch unterschritten wurden.<br />

G3.1<br />

Innendämmung ohne Dampfbremse: Ist das rechnerisch nachweisbar?<br />

Diffusionsberechnungen nach DIN 4108-3 zur Innendämmung im e.u.[z.]<br />

Konstruktion Tauwasser Verdunstung Differenz<br />

m WT<br />

m WV<br />

m WV<br />

- m WT<br />

Zellulose, ohne DB 2.549 2.473 -76<br />

Mineralfaser, ohne DB 2.679 2.548 -131<br />

Zellulose, mit DB 10 77 68<br />

Tab. 2: Diffusionsberechnungen bei Konstruktionen mit <strong>und</strong> ohne Dampfbremse<br />

Die Ergebnisse aus den praktischen Untersuchungen sollten in einem nächsten<br />

Schritt durch geeignete Methoden auch rechnerisch nachgewiesen werden.<br />

Dazu wurden für die ausgeführten Beispiele zunächst Glaser-Berechnungen<br />

durchgeführt, die in Tabelle 2 zusammengefasst sind.<br />

In der vergleichenden Berechnung nach dem Glaser-Verfahren werden alle<br />

Varianten mit diffusionsoffener Innendämmung als unzulässig bilanziert.<br />

Einzig die Variante mit Dampfbremse hätte demnach eine zulässige Diffusionsbilanz<br />

aufweisen dürfen.<br />

15


G<br />

Planungsgr<strong>und</strong>lagen <strong>und</strong> Forschung<br />

22 %<br />

20 %<br />

18 %<br />

16 %<br />

14 %<br />

Holzfeuchte<br />

[Masse-%]<br />

– 3 M. %<br />

+ 5 M. %<br />

Wohnungsraumklima o. DB<br />

≈ Gemessenes Klima o. DB<br />

Die jährlichen Tauwassermengen liegen ohne Dampfbremse bei 2.500 g/m 2<br />

<strong>und</strong> mehr. Nimmt man die Rechnung als Wirklichkeit, so müssten die gemessenen<br />

Holzbretter schon innerhalb einer Tauperiode eine Feuchtezunahme<br />

von 25 Masse-% erfahren haben. Da das Verdunstungspotenzial außerdem geringer<br />

als die Tauwassermenge ist, verbleibt rechnerisch Tauwasser im Bauteil.<br />

Schon bald hätte eine über-hygroskopische Befeuchtung der Unterkonstruktion<br />

auftreten müssen, die nicht spurlos an den Baustoffen auf der kalten Seite<br />

der Dämmschicht vorübergegangen wäre.<br />

12 %<br />

10 %<br />

Wohnungsraumklima<br />

o. DB<br />

Zellulose-Dämmstoff mit Dampfbremse<br />

Zellulose-Dämmstoff ohne Dampfbremse<br />

Mineralfaser ohne Dampfbremse<br />

Fazit: Die Diffusionsberechnung gem. Glaser-Verfahren ist offensichtlich<br />

nicht in der Lage, die tatsächlichen Feuchteverhältnisse korrekt abzubilden.<br />

8 %<br />

Okt Nov Dez Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep<br />

Abb. 7: Simulation* mit Hannoveraner Klima (Test-<br />

Referenz-Jahr des Deutschen Wetterdienstes) für<br />

Innendämmung mit Zellulose-Dämmstoff in Abhängigkeit<br />

von der inneren Feuchtelast. Die Kurven<br />

in Abb. 8 zeigen den berechneten Jahresverlauf der<br />

Holzfeuchte im eingeschwungenen Zustand.<br />

Die Alternative: hygrothermische Simulation.<br />

Eine geeignete Methode zum feuchtetechnischen Nachweis bei Innendämmungen<br />

sind „hygrothermische Simulationen“ gemäß DIN EN 15026. Mit dem<br />

Simulationsprogramm* wurden die Konstruktionsaufbauten mit Zellulosedämmung<br />

nachgerechnet <strong>und</strong> mit den messtechnisch erfassten Innenklimata<br />

<strong>und</strong> Feuchtegehalten abgeglichen. Somit lassen sich weitergehende Fragen<br />

durch Parametervariationen klären.<br />

Hierbei wurde das mittlere Klima des nahe gelegenen Standorts Hannover<br />

verwendet <strong>und</strong> das Innenklima zwischen normaler <strong>und</strong> geringer Feuchtelast<br />

nach [18] variiert. Die Regenwasseraufnahme wurde bei der Berechnung „ausgeschaltet“,<br />

da die betroffene Fassade durch einen großen Dachüberstand<br />

geschützt war. Des Weiteren wurden die Strahlungsgewinne auf der nach<br />

Osten orientierten Wandoberfläche wegen der vor Ort vorhandenen starken<br />

Verschattung halbiert. Dies ist in etwa äquivalent zur Strahlungsbilanz auf der<br />

Nordseite.<br />

G3.1<br />

Die Konstruktion mit Dampfbremse verhält sich in der Simulation erwartungsgemäß,<br />

d. h., der Feuchtegehalt des Holzes auf der kalten Seite der<br />

Innendämmung reagiert kaum auf die jahreszeitlichen Änderungen beim<br />

Innenklima (Abb. 7, braune Kurve). Vergleichsrechnungen (ohne Abbildung)<br />

zeigten, dass auch keine nennenswerten Unterschiede zwischen den Kurvenverläufen<br />

bei verschiedenen inneren Feuchtelasten auftreten. Das berechnete<br />

mittlere Feuchteniveau liegt mit r<strong>und</strong> 12 Masse-% r<strong>und</strong> 2,5 Masse-% niedriger<br />

als die Messwerte aus der elektrischen Messung, stimmt aber gut überein mit<br />

der Darrprobe gem. Tabelle 1.<br />

Grenzen der Diffusionsoffenheit.<br />

Bei den diffusionsoffenen Varianten zeigt die Simulation eine – ebenfalls zu<br />

erwartende – stärkere Ankopplung an das Raumklima. In der Winterperiode<br />

steigt der Feuchtegehalt auf Werte zwischen 16 Masse-% (niedrige Feuchtelast)<br />

bis knapp über 20 Masse-% (normale Feuchtelast). Ein Vergleich der berechneten<br />

Feuchteerhöhungen mit den Messwerten (Abb. 5) bestätigt die zu Anfang<br />

geäußerte Vermutung: Das Innenklima des untersuchten Raumes entspricht<br />

am ehesten dem Verlauf bei niedriger Feuchtelast, was typisch für Büroräume<br />

oder Schlafräume mit geringen Feuchtequellen ist.<br />

Auffällig ist allerdings, dass im Sommer des Testreferenzjahres für Hannover<br />

Feuchtegehalte ermittelt werden, die deutlich unter den niedrigsten Messwerten<br />

liegen, auch wenn man berücksichtigt, dass die elektrischen Messwerte<br />

bezogen auf die gravimetrischen Messwerte zur „Übertreibung“ neigen.<br />

Eine Erklärung hierfür kann in der Verschattungssituation gesucht werden.<br />

Die rechentechnisch angewandte pauschale Reduzierung der Strahlungsab-<br />

* Simulationsprogramm WUFI ®<br />

16<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Innendämmung.


Planungsgr<strong>und</strong>lagen <strong>und</strong> Forschung<br />

G<br />

sorption an der Außenoberfläche trifft die realen Verhältnisse vermutlich nur<br />

im Jahresmittel. Die Ostfassade des Objekts weist in Wirklichkeit eine saisonale<br />

Verschattung durch Wilden Wein an der Fassade <strong>und</strong> hohe Bäume auf. Im<br />

Winter, wenn das Laub unten ist <strong>und</strong> auch der große Dachüberstand wegen<br />

der tief stehenden Sonne kaum noch Schatten spendet, dürfte das Strahlungsangebot<br />

höher <strong>und</strong> im Sommer niedriger ausfallen, als sich aus der pauschalen<br />

Annahme ergibt.<br />

Ein erstes Fazit.<br />

Aufgr<strong>und</strong> von Langzeituntersuchungen an Innendämmungen im e.u.[z.]<br />

konnte in der Praxis nachgewiesen werden, dass auch diffusionsoffene Innendämmungen<br />

feuchtesicher funktionieren können, wenn Standort, Nutzung<br />

sowie Strahlungsabsorption der Fassaden günstige Randbedingungen schaffen.<br />

Die beispielhaft durchgeführten Simulationsrechnungen zeigen aber auch,<br />

dass bei wohnüblichem (= „normalem“ nach WTA) Raumklima kritische Situationen<br />

nicht völlig ausgeschlossen werden können. Insofern sind Mindests<br />

d,i<br />

-Werte von 0,5 bis 0,7 m, die sich aus der DIN 4108-3 ergeben [5], nach wie<br />

vor eine sinnvolle Empfehlung, um auf der sicheren Seite zu liegen. Hiervon<br />

kann abgewichen werden:<br />

von außen = oben<br />

nach innen = unten<br />

20 mm Kalkzementputz<br />

400 mm Vollziegelmauerwerk<br />

20 mm Kalkputz<br />

160 mm Zellulosedämmstoff, eingeblasen<br />

60 x 80 mm Ständerwerk (KVH), zur Gefachtrennung<br />

mit Naturfaserdämmstoff ausgestopft<br />

12 mm OSB-Verlegeplatte<br />

12,5 mm Gipskartonplatte<br />

Abb. 8: Innendämmung mit Holzwerkstoffplatte<br />

<strong>und</strong> hohlraumfüllender Einblasdämmung.<br />

wenn die innere Feuchtelast niedrig ist, z. B. durch geringe Feuchtequellen<br />

oder hohe Luftwechsel,<br />

beim Einsatz einer kontrollierten Wohnraumlüftung,<br />

beim Einsatz nachweislich kapillaraktiver Dämm-Materialien.<br />

Diffusionsoffene Innendämmungen, die weder die Mindest-s d<br />

-Werte nach<br />

DIN 4108-3 noch die nach WTA MB 6-4 einhalten, reagieren sensibel auf die<br />

Vielzahl der genannten Stellschrauben. Dies erfordert zwingend einen rechnerischen<br />

Nachweis über eine hygrothermische Simulation mit standortspezifischen<br />

Daten. Das gilt auch <strong>und</strong> gerade für die Anwendung von Dämmsystemen,<br />

in denen zusätzlich zur Diffusion kapillarer Transport von flüssigem<br />

Wasser stattfinden soll.<br />

G3.1<br />

Planung <strong>und</strong> rechnerischer Nachweis einer Trockenbau-Innendämmung.<br />

Die Erfahrungen aus der Langzeittauglichkeit der zuvor beschriebenen „hölzernen“<br />

Lösungen bieten die Basis für eine Variante, die für Holz- <strong>und</strong> Trockenbauer<br />

besonders interessant ist.<br />

Abbildung 8 zeigt ein Ständerwerk (60 x 60 – 80 mm), das mit variablem Abstand<br />

innenseitig vor die bestehende Außenwand gestellt wird, wobei sich<br />

der Abstand nach den wärmetechnischen Anforderungen <strong>und</strong> dem zur Verfügung<br />

stehenden Platz richtet. Die vorgestellte Konstruktion mit Schwelle <strong>und</strong><br />

Rähm sowie Riegeln im Fensterbereich kann vorhandene Schiefstellungen der<br />

Wände problemlos ausgleichen. Es ist kein Ausgleichsputz erforderlich. Die<br />

Dämmung (Einblaszellulose) passt sich allen Unebenheiten hohlraumfüllend<br />

an.<br />

Abb. 9 a <strong>und</strong> b: Innendämmung mittels Holzrahmenbau<br />

in der Praxis.<br />

Wenn der Abstand zwischen den Ständern <strong>und</strong> der Wand zu groß wird<br />

(> 20 mm), kann es sein, dass hierüber Dämmstoff, der in ein Gefach eingeblasen<br />

wird, in die Nachbargefache entweicht. Die Folge können ungleichmäßige<br />

Befüllungen <strong>und</strong> Verdichtungen sein, was die Setzungssicherheit infrage<br />

stellt. Dagegen helfen verschiedene handwerkliche Kniffe, bspw. das Ausstopfen<br />

des Hohlraumes zwischen Ständer <strong>und</strong> Wand, seitliches Anbringen von<br />

17


G<br />

Planungsgr<strong>und</strong>lagen <strong>und</strong> Forschung<br />

Holzweichfaserstreifen an die Ständer oder auch Dämmverfahren, bei denen<br />

in den Nachbargefachen bereits ein Einblas-Schlauch vormontiert wird.<br />

Der besondere Mehrwert dieser Konstruktionsweise besteht in ihrer Innenoberfläche:<br />

Die Kombination von Holzwerkstoffplatte (OSB) mit einer unmittelbar<br />

darauf montierten Gipskartonplatte ergibt eine solide Bekleidung,<br />

die es dem Nutzer erlaubt, an jeder Stelle der Wand beispielsweise Wandschränke<br />

ohne Spezialdübel oder Unterkonstruktionen zu befestigen.<br />

Geht das bauphysikalisch?<br />

Dieses Dämmverfahren schließt konvektive Hinterströmungen aus. Auch der<br />

Feuchteeintrag aus Luft<strong>und</strong>ichtheiten kann – wie aus dem handwerklichen<br />

Holzrahmenbau bekannt – durch die Holzwerkstoffplatte besonders sicher<br />

unterb<strong>und</strong>en werden. Dies ist besonders dann ein Vorteil, wenn die vorhandene<br />

Wandkonstruktion die Luftdichtheit nicht gewährleistet, z. B. bei Fachwerkhäusern<br />

(vgl. [7]).<br />

Bleibt also die Diffusionsbilanz als offene Frage. Zur ersten Orientierung reicht<br />

eine Diffusionsberechnung nach Glaser. Die innere OSB-Platte (µ = 200/300)<br />

begrenzt das rechnerische Diffusions-Tauwasser auf weniger als ein Viertel<br />

der zulässigen Menge von 1000 g/m 2 . Das Verdunstungspotenzial liegt fast<br />

50 Prozent höher als das berechnete Diffusions-Tauwasser, sodass für die<br />

Rücktrocknung der winterlichen Auffeuchtung durch Diffusion <strong>und</strong> Konvektion<br />

aus Restleckagen Reserven bestehen. Zusätzliche Sicherheit bietet – so<br />

vorhanden – die Saugfähigkeit des alten Putzes <strong>und</strong> des vorhandenen Mauerwerks.<br />

Das WTA-Merkblatt sagt jein.<br />

G3.1<br />

Mit der OSB-Platte als moderater Dampfbremse (s d<br />

-Wert von ca. 3 bis 5 m) erfüllt<br />

diese Innendämmung auch alle Anforderungen des grafischen Nachweises<br />

nach WTA MB 6-4 – allerdings reicht die Nachweiskurve nur bis zu einer<br />

Dämmdicke von maximal 100 mm („Innendämmung massiver Aussenwände“,<br />

Abb. 3 a).<br />

Es bleibt also die Frage zu untersuchen, ob eine höhere Dämmstärke möglich<br />

ist, wie sie z. B. im Rahmen einer Sanierung mit hohen Effizienzhaus-<br />

Anforderungen notwendig wird, <strong>und</strong> ob dies auch an Wetterseiten mit hoher<br />

Schlagregenbeanspruchung funktioniert. Hierfür fordert das Merkblatt den<br />

„vollständigen Nachweis“ durch hygrothermische Simulation.<br />

Das nächste Merkblatt der WTA-Arbeitsgruppe „Innendämmung im Bestand“,<br />

das voraussichtlich 2013 als Entwurf erscheinen wird, behandelt detailliert<br />

das Verfahren, die Randbedingungen <strong>und</strong> die Bewertung hygrothermischer<br />

Simulationen. Dazu wird mit Sicherheit die Empfehlung gehören, als Erstes<br />

eine „Nullrechnung“ durchzuführen, um die Simulationsergebnisse mit der<br />

vorgef<strong>und</strong>enen Bestandskonstruktion vergleichen zu können.<br />

Das Beispiel geht von einem 40 cm dicken Vollziegelmauerwerk aus, das<br />

beidseitig verputzt ist. Als Außenklima wird das Feuchtereferenzjahr von<br />

Holzkirchen gewählt mit einer sehr hohen Schlagregenbelastung (Beanspruchungsgruppe<br />

III, 600 l/m 2 · a auf der Westseite) <strong>und</strong> einer niedrigen Jahresmitteltemperatur<br />

(6,6 °C). Innen setzen wir eine normale Feuchtelast nach<br />

DIN EN 15026 an.<br />

18<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Innendämmung.


Planungsgr<strong>und</strong>lagen <strong>und</strong> Forschung<br />

G<br />

Die Wetterseite im Bestand.<br />

Die Kurven in Abbildung 10 zeigen den Wassergehalt der ungedämmten<br />

Westwände. Ist der für den Standort geforderte w-Wert vorhanden<br />

(0,5 kg/m 2 √h), bestimmt in den ersten Jahren die Austrocknung der hohen<br />

Baufeuchte (100 kg/m 3 im Vollziegelmauerwerk, gem. [11]) den Kurvenverlauf.<br />

Der periodische Feuchteeintrag durch den Schlagregen wird erst nach vier bis<br />

fünf Jahren überhaupt erkennbar <strong>und</strong> führt zu überschaubaren „Peaks“. Am<br />

Ende sinkt der Wassergehalt der Wand auf 26 ± 2 kg/m 3 .<br />

Bei Altbauten kann man allerdings nicht generell davon ausgehen, dass die<br />

heute üblichen wasserabweisenden Putzqualitäten vorhanden sind. Deshalb<br />

haben wir zum Vergleich auch Putze untersucht, die „nur“ wasserhemmend<br />

sind. Bei einem w-Wert von 1,0 kg/m 2 √h erfolgt ebenfalls eine rasche Abtrocknung<br />

der Baufeuchte auf gut die Hälfte des Ausgangswertes in ca. 6 Jahren.<br />

Solange blieben die Wohnungen also im feuchtekritischen Zustand. Die<br />

jährlichen schlagregenbedingten Ausschläge des Wassergehaltes erfahren<br />

allerdings eine deutliche Erhöhung auf ca. 10 kg/m 3 . Insgesamt stellt sich ein<br />

Wassergehalt im Mauerwerk ein, der beim doppelten der obigen Variante<br />

nach dem aktuellen Stand der Technik liegt.<br />

Dennoch kann man dies noch als einen akzeptablen Feuchtegehalt (≈ 30 Prozent<br />

der Sättigungsfeuchte) betrachten, der bei vielen Bestandsbauten aus der<br />

Zeit vor der Erfindung wasserabweisender Putze oder Anstriche üblich sein<br />

dürfte.<br />

Abb. 10: Wassergehalt im Bestandsmauerwerk<br />

(Westorientierung) in Abhängigkeit vom w-Wert<br />

des Außenputzes. Zum Vergleich: Nordseite. Klima:<br />

Holzkirchen/normale Feuchtelast. Putzfarbe: normal,<br />

hell (a = 0,4). Hinweis: 10 kg/m 3 = 1 Vol.-%<br />

Feuchte Wände dämmen schlecht.<br />

Geht es an die Obergrenze dessen, was als wasserhemmender Außenputz<br />

bezeichnet werden darf (w = 2,0 kg/m 2 √h), so zeigt sich ein ganz anderes Bild:<br />

Eine Abtrocknung der Einbaufeuchte findet nicht wirklich statt. Die wiederkehrende<br />

Befeuchtung aus der Schlagregenaufnahme hält den mittleren<br />

Wassergehalt der Ziegelwand auf über 90 kg/m 3 . Dies bedeutet zwar keine<br />

Schädigung des Mauerwerks, da nur weniger als die Hälfte der freien Wassersättigung<br />

erreicht wird. Die Wand ist nicht nass, aber „klamm“. Es ist in etwa<br />

ein Klima wie in Neubauten früherer Jahrh<strong>und</strong>erte, die damals sprichwörtlich<br />

trockengewohnt werden mussten.<br />

G3.1<br />

Je 1 Masse-% Feuchtegehalt steigt bei Ziegelmauerwerk der λ-Wert um 15 Prozent.<br />

Umgerechnet auf diese Bezugsgröße hat die zu untersuchende Wand<br />

in diesem Fall einen Wassergehalt von ca. 5 Masse-%. Dies verschlechtert den<br />

U-Wert der Wand gegenüber einer Wand mit gutem Schlagregenschutz um<br />

ca. 22 Prozent (von U = 1,35 auf U = 1,66 W/(m 2 · K))!<br />

Darüber hinaus muss die Raumheizung beachtliche Energiemengen aufwenden,<br />

um den Wassergehalt wenigstens in den Bereichen, die nahe an der Innenoberfläche<br />

liegen, soweit durch Verdunstung zu senken, dass diese nicht<br />

von Schimmel befallen werden.<br />

Abb. 11: Wassergehalt des Mauerwerks bei Innendämmung<br />

in Abhängigkeit von Dämmdicke,<br />

w-Wert <strong>und</strong> Orientierung. Randbedingungen wie<br />

Abb. 10. Hinweis: 10 kg/m 3 = 1 Vol.-%<br />

Eine wirklich trockene Wand mit bis zu 35 kg/m 3 (3,5 Vol-%) lässt sich an diesem<br />

Standort nur dann erreichen, wenn die seit 1981 geltenden Anforderungen<br />

an den w-Wert für die SRG III eingehalten werden (s. Tab. 1). Günstiger sind<br />

dann nur noch die Verhältnisse z. B. bei einer Nordwand: Ihre um den Faktor<br />

10 geringere Schlagregenbelastung halbiert den Wassergehalt nochmals. An<br />

Ost- <strong>und</strong> Südseite hilft die Besonnung zusätzlich bei der Trocknung.<br />

19


G<br />

Planungsgr<strong>und</strong>lagen <strong>und</strong> Forschung<br />

Was ändert sich durch die Dämmung?<br />

Wie bereits erwähnt, wirkt sich der verringerte innere Wärmestrom durch die<br />

Innendämmung auf das Austrocknungspotenzial einer mit Schlagregen belasteten<br />

Wand negativ aus. Für die weitere Untersuchung wurde eine Dämmdicke<br />

von 160 mm (λ = 0,04 W/(m · K)) gewählt, um an die Obergrenze dessen<br />

zu gehen, was vom Markt i. d. R. verlangt wird.<br />

Abbildung 12 bestätigt die Befürchtungen: Auch dann, wenn der w-Wert des<br />

Außenputzes den heutigen Mindestanforderungen entspricht, stellt sich im<br />

Laufe der Zeit ein Wassergehalt im Mauerwerk ein, der in der gleichen Größenordnung<br />

liegt wie bei der Bestandswand mit w = 2,0 kg/m 2 √h, <strong>und</strong> damit<br />

inakzeptabel ist.<br />

Dieser Effekt einer langsamen Auffeuchtung über drei Jahrzehnte bestätigt<br />

den zitierten Satz aus dem WTA-Merkblatt 6-4, in dem es heißt, dass bei hoher<br />

Schlagregenbeanspruchung die derzeit gültigen w-Wert-Anforderungen<br />

nicht ausreichend sein können, wenn Innendämmungen angebracht werden.<br />

Ist eine geringere Dämmstärke die Lösung? Vergleichsrechnungen zeigen<br />

jedoch, dass auch eine Halbierung der Dämmdicke (80 mm statt 160 mm) das<br />

Problem nicht löst. Selbst die Reduzierung auf nur 40 mm Dämmdicke erzeugt<br />

noch eine langfristige Auffeuchtung auf ein Niveau von 68 kg/m 3 . Sollten Innendämmungen<br />

in der dargestellten Art an Westwänden besser vermieden<br />

werden? Oder ist dieses Feuchteniveau noch tolerabel, weil Innendämmungen<br />

in dieser Dicke seit 30 Jahren nachweisfrei nach DIN 4108-3 gestellt sind,<br />

in Millionen Quadratmetern verbaut wurden <strong>und</strong> sicher auch unter den harten<br />

Klimabedingungen Holzkirchens <strong>und</strong> ähnlicher Standorte?<br />

Die Lösung liegt außen.<br />

G3.1<br />

Erfolgversprechender ist es, die eigentliche Ursache anzugehen <strong>und</strong> die Wasseraufnahme<br />

von Schlagregen an der Wetterseite weiter zu senken. Wie zuvor<br />

beschrieben, bietet der Markt heute wasserabweisende <strong>und</strong> gleichzeitig diffusionsoffene<br />

Putze an, die w-Werte von 0,2 kg/m 2 √h <strong>und</strong> darunter garantieren.<br />

Gleiches ist durch diffusionsoffene Anstriche ohne weiteres zu erreichen.<br />

Die Nachweisrechnung zeigt, dass schon eine Reduzierung des w-Wertes auf<br />

0,3 zu einer Senkung der Langzeitfeuchte der Wand auf ein normales Maß (ca.<br />

33 kg/m 3 ) führt – <strong>und</strong> das sogar bei der ursprünglich gewählten maximalen<br />

Dämmstärke von 160 mm.<br />

Fazit: Auch in extremen Situationen können Wetterseiten von Massivwänden<br />

mit dem dargestellten Trockenbau-Verfahren mit hohen Dämmdicken ausgeführt<br />

werden. Dazu ist die Ertüchtigung des Schlagregenschutzes erforderlich,<br />

z. B. durch eine Putzerneuerung oder einen entsprechenden Anstrich.<br />

Bei steinsichtigen Fassaden können ggf. Hydrophobierungen die Schlagregenaufnahme<br />

auf ein verträgliches Maß reduzieren. Ist dies nicht sicher zu<br />

gewährleisten, so ist ein äußerer konstruktiver Wetterschutz anzuraten, z. B.<br />

durch eine Vorhangfassade. In diesem Fall ist allerdings eine Außendämmung<br />

i. d. R. die wirtschaftlichere Maßnahme.<br />

Die Vergleichsrechnungen für die Nordseite zeigen, dass innenseitig hoch<br />

gedämmte Außenwände bei geringer Schlagregenbelastung keine Auffeuchtung<br />

erfahren, die über das hinausgeht, was eine trockene, wasserabweisend<br />

verputzte Westwand schon im Bestand aufweist.<br />

20<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Innendämmung.


Planungsgr<strong>und</strong>lagen <strong>und</strong> Forschung<br />

G<br />

Frostgefahr auch gebannt?<br />

Wie unter „Innendämmung massiver Aussenwände“ dargestellt, nennt das<br />

WTA-Merkblatt 6-4 ein weiteres Ausschlusskriterium für die Zulässigkeit<br />

einer nachweisfreien Innendämmung: Die Porenluftfeuchte der inneren<br />

Putzschicht sollte 95 Prozent relative Feuchte nicht übersteigen, um sicher<br />

auszuschließen, dass der alte Putz Frostschäden erleidet. Genau genommen<br />

ist der Zusammenhang etwas komplexer. Diese Feuchtegrenze gilt nur bei den<br />

Dämmdicken, die vom Merkblatt freigegeben werden <strong>und</strong> Minimaltemperaturen<br />

von ca. –5 °C zulassen. Nähere Informationen über die physikalischen<br />

Gesetze der Gefriertemperaturen in kapillar-porösen Baustoffen finden sich<br />

in [15]. Die Gefahr von Frostsprengungen ist zusätzlich davon abhängig, wie<br />

hoch der Grad der Wassersättigung in der jeweiligen Baustoffschicht ist.<br />

Nun könnte man argumentieren, dass bei der Dämm-Maßnahme mit vorgesetzter<br />

Holzbauschale ein Verlust der Trag- <strong>und</strong> Haftfähigkeit des alten Putzes<br />

unbedeutend <strong>und</strong> dies eher ein Thema nur für Dämmsysteme sei, die auf die<br />

vorhandene Oberfläche geklebt werden. Dennoch wäre es beruhigend zu wissen,<br />

dass auch dieses Kriterium der Funktionssicherheit eingehalten wird <strong>und</strong><br />

ein prophylaktisches Abschlagen des Innenputzes überflüssig ist.<br />

Deshalb wurde auch dieses Kriterium durch ein Simulationsprogramm für die<br />

untersuchten Dämmvarianten ausgewertet (vgl. Tab. 2). Es zeigt sich, dass die<br />

Varianten mit 80 <strong>und</strong> 160 mm Dämmdicke auf keinen Fall das Kriterium erfüllen,<br />

wenn außen nur ein w-Wert von 0,5 kg/m 2 √h vorhanden ist. Selbst bei der<br />

dünnen 40-mm-Dämmung wird nach 30 Jahreszyklen die Grenzfeuchte erreicht<br />

– mit weiter steigender Tendenz. Allerdings liegen hier die Minimaltemperaturen<br />

naturgemäß ca. 2,5 bis 4,5 °C höher, was das Frostrisiko verringert.<br />

Auf der sicheren Seite liegen die 160 mm Dämmung dann, wenn sie an der<br />

Nordseite angebracht werden oder bei Westorientierung der w-Wert des Außenputzes<br />

nicht mehr als 0,3 kg/m 2 √h beträgt. Dann sind die Porenluftfeuchte<br />

<strong>und</strong> dementsprechend der sich einstellende sorptive Wassergehalt im Putz so<br />

niedrig, dass auch die kälteren Temperaturen keine Eisbildungen hervorrufen<br />

können.<br />

G3.1<br />

Rel. Luftfeuchte in den Poren des alten Kalkputzes<br />

auf der Wandinnenseite<br />

w-Wert Außenputz<br />

[kg/m 2 √h]<br />

Dämmdicke<br />

[mm]<br />

rel. Poren-Luftfeuchte<br />

%<br />

Minimal-<br />

Temperatur °C<br />

0,5 160 97,8 –6,6<br />

0,5 80 96,7 –4,7<br />

0,5 40 94,9 –2,0<br />

0,5 160 91,1 –8,2<br />

0,3 160 92,5 –7,7<br />

Tab. 3: Bauphysikalische Kennwerte des Kalkputzes im Bestand<br />

21


G<br />

Planungsgr<strong>und</strong>lagen <strong>und</strong> Forschung<br />

Fazit.<br />

Innendämmungen mit einem Holzbau-System <strong>und</strong> Einblasdämmung bieten<br />

beste Voraussetzungen für eine schadensfreie Ausführung. Die flexible Anpassung<br />

dieses Dämmsystems an die vorhandene Altbausituation erlaubt eine<br />

kostengünstige <strong>und</strong> robuste handwerkliche Innendämmung. Sie kann Hohlraumfreiheit,<br />

Konvektionsdichtheit <strong>und</strong> eine ausreichende Diffusionsdichtheit<br />

sicherstellen, um auch bei sperrenden Untergründen eine Dampfbilanz<br />

mit Trocknungsreserven zu gewährleisten. Lediglich bei extremer Schlagregenbeanspruchung<br />

auf der Wetterseite ist ein minimierter äußerer w-Wert<br />

über wasserabweisende Putze oder vergleichbare Anstriche zusätzlich zu gewährleisten.<br />

Andere Systeme, die bspw. auf mineralischen Dämmstoffen wie<br />

Kalziumsilikat oder Porenbeton beruhen, sind den genannten Anforderungen<br />

der Innendämmung ebenfalls gewachsen, bedürfen aber einer anderen handwerklichen<br />

Vorbereitung <strong>und</strong> Verarbeitung.<br />

Literaturverzeichnis.<br />

[1] Achtziger, Joachim: Praktische Untersuchung der Tauwasserbildung im Innern<br />

von Bauteilen mit Innendämmung. In: wksb Sonderausgabe 1985<br />

[2] Borsch-Laaks, Robert: Innendämmung – Wo ist das Risiko? In: WTA-Journal<br />

1/2006.<br />

[3] Borsch-Laaks, Robert: Zur Schadensanfälligkeit von Innendämmungen.<br />

In: Oswald, Rainer (Hrsg.): Aachener Bausachverständigentage 2010.<br />

Vieweg+Teubner Wiesbaden 2011.<br />

G3.1<br />

[4] Borsch-Laaks, Robert/Simons, Paul: „R<strong>und</strong>umerneuerung eines Fachwerkgebäudes“<br />

<strong>und</strong> „Wie dick darf die Dämmung sein“? In: Tagungsband zum 3.<br />

int. Holz[Bau]Physik-Kongress 8./9.3.2012 in Leipzig. (Eigenverlag) Aachen.<br />

(Bezug: www.holzbauphysik-kongress.eu)<br />

[5] Borsch-Laaks, Robert <strong>und</strong> Walther, Wilfried: Modul Innendämmung. In:<br />

Bauphysik- Module für Fachveranstaltungen zur energetischen Gebäudesanierung,<br />

Energieagentur NRW, Wuppertal 2004<br />

[6] Borsch-Laaks, Robert <strong>und</strong> Walther, Wilfried: Innendämmung mit <strong>und</strong> ohne<br />

Dampfbremse, In: HOLZBAU – die neue quadriga, Heft 2-2008<br />

[7] Trocken <strong>und</strong> warm – Fachwerk mit Innendämmung. Condetti-Detail 22-04.<br />

In: HOLZBAU – die neue quadriga, Heft 2-2010 (Autoren:<br />

R. Borsch-Laaks, E. U. Köhnke, H. Schopbach, G. Wagner, H. Zeitter)<br />

[8] Normenausschuss Bauwesen im DIN: Wärmeschutz im Hochbau. Teil 3:<br />

Klimabedingter Feuchteschutz. Beuth-Verlag Berlin 1981<br />

[9] Normenausschuss Bauwesen im DIN: Wärmeschutz <strong>und</strong> Energie-Einsparung<br />

in Gebäuden. Teil 3: Klimabedingter Feuchteschutz, Beuth-Verlag Berlin<br />

2001<br />

[10] Kießl, Kurt: Wärmeschutzmaßnahmen durch Innendämmung. Beurteilung<br />

<strong>und</strong> Anwendungsgrenzen aus feuchtetechnischer Sicht. In: wksb 31/1992<br />

[11] Künzel, Helmut: Kritische Betrachtungen zur Frage des Feuchtigkeitshaushalts<br />

von Außenwänden. In: Ges<strong>und</strong>heits-Ingenieur 1/2/1970<br />

[12] Künzel, Helmut: Bauphysik – Geschichte <strong>und</strong> Geschichten, IRB-Verlag<br />

Stuttgart 2002<br />

22<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Innendämmung.


Planungsgr<strong>und</strong>lagen <strong>und</strong> Forschung<br />

G<br />

[13] Künzel, Hartwig M.: Feuchteschutz von Fachwerkwänden, WTA-Schriftenreihe,<br />

Heft 16, München 1998<br />

[14] Künzel, Hartwig M., Binder, Andrea, Zirkelbach, Daniel: Bemessung von<br />

Innendämmung. In: Geburtig, Gerd (Hrsg.), Innendämmung im Bestand,<br />

Stuttgart 2010 (Fraunhofer IRB Verlag)<br />

[15] Künzel, Hartwig M., Fitz, Cornelia, Krus, Martin: Feuchteschutz verschiedener<br />

Fassadensysteme – Beanspruchungen, Systemanforderungen <strong>und</strong> Langzeitbeständigkeit.<br />

In: Venzmer (Hrsg.) Europäischer Sanierungskalender 2011,<br />

Berlin (Beuth-Verlag) 2010<br />

[16] Lochner, Dietmar <strong>und</strong> Ploss, Wolfgang: Wärme- <strong>und</strong> Schalldämmung im<br />

Innenausbau. Köln (Rudolf Müller Verlag) 1980<br />

[17] Wissenschaftlich-Technische Arbeitsgemeinschaft für Bauwerks erhaltung<br />

<strong>und</strong> Denkmalpflege e. V. - WTA (Hrsg.): WTA-Merkblatt 8-1-96/D. Bauphysikalische<br />

Anforderungen an Fachwerkfassaden<br />

[18] Wissenschaftlich-Technische Arbeitsgemeinschaft für Bauwerks erhaltung<br />

<strong>und</strong> Denkmalpflege e. V. - WTA (Hrsg.): WTA-Merkblatt 6-2-01. Simulation wärme-<br />

<strong>und</strong> feuchtetechnischer Prozesse. München: 2001<br />

[19] Wissenschaftlich-Technische Arbeitsgemeinschaft für Bauwerks erhaltung<br />

<strong>und</strong> Denkmalpflege e. V. - WTA (Hrsg.): WTA-Merkblatt 6-4-09. Innendämmung<br />

im Bestand – Planungsleitfaden. München 2009<br />

Abbildungsverzeichnis.<br />

Alle Abbildungen Robert Borsch-Laaks außer:<br />

Abbildung 2: e.u.[z]., Springe<br />

Abbildung 3 a, b: e.u.[z]., Springe<br />

Abbildung 4: EA NRW, Wuppertal<br />

Abbildung 6: EA NRW, Wuppertal<br />

Abbildung 8: HOLZBAU – die neue quadriga, Heft 6-2012<br />

G3.1<br />

23


G<br />

Planungsgr<strong>und</strong>lagen <strong>und</strong> Forschung<br />

G3.1<br />

24<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Innendämmung.


Technische Regelwerke<br />

G<br />

G3.2 Technische Regelwerke.<br />

1<br />

Technische Richtlinie zur Innendämmung.<br />

Herausgeber:<br />

Fachverband Wärmedämm-Verb<strong>und</strong>systeme e. V.<br />

G<br />

G3.2<br />

1


G<br />

Technische Regelwerke<br />

G3.2<br />

2<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Innendämmung.


Technische Regelwerke<br />

G<br />

1 Technische Richtlinie zur<br />

Innendämmung.<br />

Einleitung.<br />

Innendämm-Systeme werden auf der Innenseite von Außenwänden eines<br />

Gebäudes angebracht. Ein Innendämm-System im Sinne dieser Richtlinie besteht<br />

aus mehreren Komponenten (Systembestandteilen) <strong>und</strong> kann – je nach<br />

Anwendungsbereich <strong>und</strong> Hersteller – unterschiedlich aufgebaut sein. Es beinhaltet<br />

in jedem Fall eine Dämmebene, durch die sich der Wärmedurchlasswiderstand<br />

des gesamten Wandaufbaus signifikant erhöht. Dadurch werden die<br />

Energieverluste über die Außenwand deutlich reduziert.<br />

Anwendung finden Innendämm-Systeme überwiegend bei der Sanierung von<br />

Bestandsgebäuden.<br />

Bei der Sanierung mithilfe von Innendämm-Systemen werden insbesondere<br />

folgende Ziele verfolgt:<br />

1. Die Verbesserung der Energieeffizienz <strong>und</strong> des Nutzwerts von Immobilien,<br />

bei denen eine Außendämmung nicht oder wegen besonderer Umstände<br />

nur durch einen unangemessen hohen Aufwand möglich ist. Mithilfe von<br />

Innendämm-Systemen können komplette Gebäude energetisch saniert werden<br />

oder Teileinheiten davon.<br />

Typische Einsatzfelder von Innendämm-Systemen sind:<br />

Gebäude mit denkmalgeschützten oder erhaltenswerten Fassaden wie<br />

Fachwerk, Sichtmauerwerk <strong>und</strong> Stuckfassaden,<br />

Gebäude mit Grenzbebauung oder bei denen Gebäudefluchten eingehalten<br />

werden müssen <strong>und</strong> somit keine ausreichende Dämmstoffdicke auf der<br />

Fassade angebracht werden kann,<br />

Gebäude, bei denen für eine Außendämmung kein ausreichender Dachüberstand<br />

vorhanden <strong>und</strong> herstellbar ist,<br />

Teileinheiten von Immobilien im Gemeinschaftseigentum, wenn nicht alle<br />

Miteigentümer einer energetischen Fassadensanierung zustimmen (z. B.<br />

einzelne Wohneinheiten oder Gewerbeflächen),<br />

nur gelegentlich benutzte Räume wie Gästezimmer <strong>und</strong> Hobbyräume oder<br />

nur zeitweise genutzte Gebäude wie Kirchen, Gemeindehäuser, Vereinsheime<br />

<strong>und</strong> Ferienhäuser.<br />

G3.2<br />

2. Die Verhinderung <strong>und</strong> Beseitigung von feuchtebedingten Schimmelschäden<br />

durch konstruktive <strong>und</strong> bauphysikalische Optimierung des gesamten<br />

Wandaufbaus <strong>und</strong> die damit verb<strong>und</strong>ene Erhöhung der Oberflächentemperaturen<br />

auf der Wandinnenseite.<br />

3


G<br />

Technische Regelwerke<br />

1 Allgemeines.<br />

Geltungsbereich.<br />

Diese Richtlinie gilt für die Planung <strong>und</strong> Ausführung von Innendämm-<br />

Systemen zur raumseitigen Dämmung von Außenwänden (Anwendungsgebiet<br />

WI gemäß DIN 4108-10) mit kapillaraktiven <strong>und</strong> diffusionsoffenen<br />

bis diffusionsdichten Systemen für den Wärme- <strong>und</strong> Feuchteschutz in ihren<br />

Gr<strong>und</strong>lagen.<br />

Neben dieser Richtlinie sind die Merkblätter der WTA (Wissenschaftlich-<br />

Technische Arbeitsgemeinschaft für Denkmalpflege <strong>und</strong> Bauwerkserhaltung)<br />

sowie die einschlägigen Normen (siehe auch Anlage 1) zu beachten.<br />

Die Verarbeitungsvorschriften der Hersteller/Systemanbieter sind zu berücksichtigen,<br />

da die Wirkungsweise einzelner Komponenten im System<br />

aufeinander abgestimmt ist <strong>und</strong> nur so die Funktionalität des Systemaufbaus<br />

gewährleistet werden kann.<br />

Bei Einhaltung dieser Richtlinie gelten Innendämm-Systeme als bauphysikalisch<br />

sicher <strong>und</strong> nachweisbar.<br />

2 Rechtliche Rahmenbedingungen <strong>und</strong> Vorschriften.<br />

2.1 Anforderungen an den Wärmeschutz.<br />

Bei den rechtlichen Anforderungen an den Wärmeschutz sind die Mindestanforderungen<br />

nach DIN 4108 sowie die jeweils geltenden Regelungen der<br />

Energie einsparverordnung (EnEV) zu berücksichtigen.<br />

G3.2<br />

2.1.1 Hygienischer Mindestwärmeschutz.<br />

Der Mindestwärmeschutz gemäß DIN 4108-2 beschreibt die Mindestanforderung<br />

an den Dämmstandard von Außenbauteilen. Er dient zur<br />

Vermeidung bauphysikalisch bedingter Feuchteschäden, welche die Bausubstanz<br />

gefährden <strong>und</strong> ges<strong>und</strong>heitliche Beeinträchtigungen durch Schimmelwachstum<br />

begünstigen. Dabei sind insbesondere die folgenden Punkte zu<br />

beachten:<br />

Der Mindestwärmedurchlasswiderstand für Außenwände beträgt gemäß<br />

Tabelle 3 der DIN 4108-2: R = 1,2 m 2 · K/W.<br />

Wärmebrücken müssen, sofern sie nicht nach Beiblatt 2 der DIN 4108 ausgeführt<br />

werden, einen Temperaturfaktor ƒRsi ≥ 0,70 aufweisen.<br />

Hinweis: Die Einhaltung des Mindestwärmeschutzes stellt im Regelfall nicht<br />

die Einhaltung der Mindestvorgaben für die Energieeffizienz von Gebäuden<br />

sicher!<br />

4<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Innendämmung.


Technische Regelwerke<br />

G<br />

2.1.2 Energieeinsparverordnung (EnEV).<br />

Die Verordnung über energiesparenden Wärmeschutz <strong>und</strong> energiesparende<br />

Anlagentechnik bei Gebäuden (Energieeinsparverordnung EnEV) ist eine<br />

Durchführungs verordnung zum Wärmeschutz. Sie hat den Zweck, die Einsparung<br />

von Heiz- <strong>und</strong> Kühlenergie <strong>und</strong> somit die Reduzierung des CO 2<br />

-Ausstoßes<br />

durch einen verbesserten baulichen Wärmeschutz zu erreichen.<br />

Die Anforderungen der jeweils gültigen EnEV sind stets zu beachten. Die EnEV<br />

gilt für alle Neubauten sowie bei der Modernisierung aller Bestandsgebäude,<br />

sobald mehr als 10 Prozent der Außenwandfläche verändert werden (z. B. bei<br />

neuem Putzauftrag oder beim Anbringen von plattenartigen Bekleidungen).<br />

2.2 Feuchteschutz.<br />

Dem Feuchteschutz kommt bei der Planung einer Innendämmung eine<br />

besondere Bedeutung zu, da die ursprüngliche <strong>Gebäudehülle</strong> nach dem Anbringen<br />

eines Innendämm-Systems aufgr<strong>und</strong> des weitgehenden Wegfalls von<br />

Transmissionswärme größeren Temperaturschwankungen unterliegt.<br />

Wandkonstruktionen bedürfen nach DIN 4108-3 eines Feuchteschutznachweises<br />

zur Begrenzung des Tauwasserausfalls innerhalb der Konstruktion.<br />

Bei dem in DIN 4108-3 genormten Glaser-Verfahren handelt es sich um ein<br />

vereinfachtes Rechen verfahren, das ausschließlich Wärmeleitung <strong>und</strong><br />

Dampfdiffusion unter stationären Randbedingungen berücksichtigt. Wenn<br />

bei Innendämm-Systemen auch die Einflüsse von Schlagregen, Baufeuchte<br />

<strong>und</strong> Umkehrdiffusion im Sommer sowie Feuchtespeicher- <strong>und</strong> Flüssigtransportvorgänge<br />

betrachtet werden sollen bzw. eine Rolle spielen, ist das Glaser-<br />

Verfahren zum Feuchteschutznachweis von Innendämm-Systemen nicht<br />

geeignet.<br />

2.2.1 Anforderungen nach DIN 4108-3.<br />

In DIN 4108-3 sind Bedingungen genannt, bei denen die Tauwasserbildung<br />

im Inneren von Bauteilen als unkritisch gilt. Neben absoluten Grenzwerten,<br />

denen Betrachtungen zur Beständigkeit der Materialien gegenüber biologischem<br />

Befall <strong>und</strong> Frost zu Gr<strong>und</strong>e liegen, muss nachgewiesen werden, dass<br />

die in der Tauperiode in der Konstruktion eingelagerte Feuchtigkeit in der<br />

Trocknungs periode wieder abgegeben werden kann <strong>und</strong> sich der Gesamtfeuchtegehalt<br />

der Konstruktion nicht über mehrere Jahre hinweg kumuliert.<br />

Wenn außer der Raumluftfeuchte jegliche weitere Feuchteeinwirkung auf die<br />

Außenwandkonstruktion ausgeschlossen werden kann, ist bei dampfbremsenden<br />

<strong>und</strong> dampfdichten Systemaufbauten ein Feuchte schutznachweis mit<br />

dem Glaser-Verfahren möglich.<br />

G3.2<br />

5


G<br />

Technische Regelwerke<br />

2.2.2 Umfassender Feuchteschutznachweis von Innendämm-Systemen.<br />

Für den Feuchteschutznachweis von Innendämm-Systemen ist die hygrothermische<br />

Simulation gemäß DIN EN 15026 unter Beachtung des WTA-Merkblattes<br />

6-1 zu empfehlen.<br />

Dabei sind folgende zusätzliche Einflussfaktoren auf die Gesamtkonstruktion<br />

zu berücksichtigen:<br />

Ausgangsfeuchte<br />

Wärme- <strong>und</strong> Feuchtespeicherung<br />

Flüssigwasser-/Kapillartransport<br />

Schlagregenbelastung<br />

Die Anwendung hygrothermischer Simulationsverfahren führt so zu einem<br />

sicheren bzw. erfolgreichen Nachweis von Innendämm-Systemen, sofern die<br />

notwendigen Kennwerte aller Baustoffe bekannt sind bzw. sinnvoll abgeschätzt<br />

werden können.<br />

Erfolgreich im Sinne des Nachweises bedeutet dabei, dass die Materialfeuchte<br />

einzelner Schichten systemspezifisch begrenzt ist, es nicht zu Schäden<br />

kommt <strong>und</strong> angelagerte Feuchte wieder austrocknen kann, d. h. der Gesamtfeuchtegehalt<br />

der Konstruktion nicht über mehrere Jahre hinweg kontinuierlich<br />

ansteigt.<br />

Die DIN 4108-3 weist im Abschnitt A 6.4 auf derartige Berechnungsmöglichkeiten<br />

hin <strong>und</strong> lässt entsprechende Verfahren explizit zu.<br />

Ferner muss sichergestellt werden, dass in systembedingten Hohlräumen<br />

Schimmelpilzwachstum in Anlehnung an das WTA-Merkblatt 6-3 vermieden<br />

wird.<br />

Kleinere, ausführungsbedingte Hohlräume ohne Verbindung untereinander<br />

oder zur Raumluft können als unkritisch angesehen werden.<br />

G3.2<br />

2.3 Anforderungen an die Hersteller von Innendämm-Systemen.<br />

Anbieter von Innendämm-Systemen müssen dem Fachplaner alle erforderlichen<br />

Werte <strong>und</strong> Angaben zur Durchführung einer ordnungsgemäßen hygrothermischen<br />

Simulation zur Verfügung stellen. Dies gilt für alle wesentlich an<br />

der Funktionsweise des Systemaufbaus beteiligten <strong>und</strong> von ihnen gelieferten<br />

Komponenten.<br />

Ferner muss die Funktionalität des Innendämm-Systems vom Hersteller an<br />

experimentellen Versuchsobjekten <strong>und</strong>/oder anhand von beispielhaften<br />

Simulations berechnungen für die vorgesehene Bauart nachgewiesen sein.<br />

6<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Innendämmung.


Technische Regelwerke<br />

G<br />

2.3.1 Angaben zu Stoffeigenschaften eines Innendämm-Systems.<br />

Dichte<br />

Porosität<br />

Wärmekapazität<br />

Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit<br />

Diffusionswiderstandswert (µ-Wert)<br />

Feuchtespeicherfunktion*<br />

Flüssigtransportfunktionen (für den gesamten Feuchtegehaltsbereich einschließlich<br />

kapillarem Rücktransport)*<br />

* Die Gesamtheit dieser Kennwerte ist nur bei hygroskopischen <strong>und</strong> kapillaraktiven<br />

Materialien notwendig. Für sehr dünne Schichten (≥ 1 mm), wie z. B.<br />

Kleberschichten oder Dampfbremsen, welche die Feuchte weder nennenswert<br />

speichern noch in flüssiger Form transportieren, reicht in der Regel die<br />

Angabe des Dampfdiffusionswiderstands (sd-Wert).<br />

2.3.2 Hinweispflichten.<br />

Zur Gewährleistung einer fachgerechten Verarbeitung <strong>und</strong> einer dauerhaften<br />

Funktion von Innendämm-Systemen sollen die Hersteller von Innendämm-<br />

Systemen folgende Unterlagen zu den von ihnen angebotenen Systemen<br />

bereitstellen:<br />

a) Verarbeitungshinweise<br />

Die Verarbeitungshinweise sollen alle wesentlichen Informationen enthalten,<br />

um einem qualifizierten Fachhandwerker die sichere Montage eines<br />

Innendämm-Systems zu ermöglichen (siehe auch Punkt 5). Darüber hinaus<br />

sollen sie Hinweise auf alle wesentlichen Verarbeitungsdetails enthalten,<br />

die für eine einwandfreie dauerhafte Funktion erforderlich sind.<br />

b) Nutzungshinweise<br />

Die Nutzungshinweise sollen dem Auftraggeber/Eigentümer wichtige Hinweise<br />

geben, wie die hohe Qualität von Innendämm-Systemen durch Nutzerverhalten<br />

<strong>und</strong> bei Renovierungen erhalten werden kann. Inhalte können<br />

z. B. sein: Hinweise zum Lüftungsverhalten, Hinweise zur Befestigung<br />

von Gegenständen an der gedämmten Wand, Hinweise zur systemverträglichen<br />

Auswahl von Beschichtungen oder Wandbekleidungen (Tapeten) im<br />

Fall von Renovierungen. Die Nutzungshinweise sollten dem Besitzer z. B.<br />

bei Mieterwechseln vom Eigentümer ausgehändigt werden.<br />

G3.2<br />

2.4 Brandschutz, Umweltschutz, Ges<strong>und</strong>heitsschutz <strong>und</strong><br />

Arbeitsschutz.<br />

2.4.1 Baulicher Brandschutz.<br />

Baurechtliche Anforderungen <strong>und</strong> bauaufsichtlich relevante Eigenschaften<br />

bezüglich des Brandschutzes sind den Bauordnungen <strong>und</strong> den Listen der<br />

Technischen Baubestimmungen der einzelnen B<strong>und</strong>esländer sowie den Bauregellisten<br />

zu entnehmen.<br />

7


G<br />

Technische Regelwerke<br />

2.4.2 Ges<strong>und</strong>heitsschutz.<br />

Die Hersteller der Einzelbestandteile eines Innendämm-Systems müssen<br />

sicherstellen, dass weder bei der Montage noch in der Nutzungsphase Ges<strong>und</strong>heitsgefahren<br />

von einem Innendämm-System ausgehen. Einschlägige<br />

produktbezogene Vorschriften sind zu beachten. Es ist in Montagehinweisen<br />

auf notwendige Schutz- <strong>und</strong> Vorsichtsmaßnahmen sowie bekannte Gefahren<br />

hinzuweisen.<br />

Das Innendämm-System <strong>und</strong> seine Komponenten dürfen nur dann zur<br />

Anwendung kommen, wenn die Anforderungen im Hinblick auf den<br />

Ges<strong>und</strong>heits schutz beachtet werden. Solche Anforderungen ergeben sich<br />

z. B. aus stofflichen Verboten oder Beschränkungen sowie allgemeinen Vorschriften<br />

<strong>und</strong> Gr<strong>und</strong>sätzen anderer Rechtsbereiche (z. B. Chemikaliengesetz,<br />

Gefahrstoffverordnung, REACH-Verordnung EG Nr. 1907/2006), aus denen sich<br />

einschränkende Bestimmungen ergeben können.<br />

Weiterführende Informationen zum Umwelt- <strong>und</strong> Ges<strong>und</strong>heitsschutz können<br />

unter anderem auch Ökobilanzen nach ISO EN 14040 ff. sowie den Umweltproduktdeklarationen<br />

der Systeme oder ihrer Systemkomponenten entnommen<br />

werden.<br />

2.4.3 Arbeitsschutz.<br />

Bei der Montage eines Innendämm-Systems sind die aktuell gültigen Arbeitsschutzrichtlinien<br />

der Berufsgenossenschaft <strong>und</strong> die Hinweise der Systemanbieter<br />

zu beachten.<br />

G3.2<br />

8<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Innendämmung.


Technische Regelwerke<br />

G<br />

3 Bestandteile eines Innendämm-Systems.<br />

Ein Innendämm-System setzt sich aus mehreren Einzelbestandteilen (Systemkomponenten)<br />

zusammen. Sie sind vom Systemanbieter speziell für die<br />

Anforderungen einer Innendämmung aufeinander abgestimmt, um eine<br />

dauerhafte Funktion zu gewährleisten. Geregelte <strong>und</strong> nicht geregelte Systemkomponenten<br />

dürfen verwendet werden, wenn ihre Verwendbarkeit in dem<br />

für sie geforderten Übereinstimmungsnachweis bestätigt ist.<br />

Ein Innendämm-System muss nicht notwendigerweise alle nachfolgend genannten<br />

Komponenten enthalten. Die nachfolgenden Aufzählungen erheben<br />

keinen Anspruch auf Vollständigkeit.<br />

3.1 Dämmstoffe.<br />

3.1.1 Geregelte Dämmstoffe.<br />

DIN 4108-10 regelt die Anwendung genormter Dämmstoffe zum Wärmeschutz<br />

<strong>und</strong> zur Energieeinsparung in Gebäuden. Für die Verwendung in<br />

Innendämm-Systemen dürfen nach dieser Norm nur Dämmstoffe mit dem<br />

Kurzzeichen WI („Innendämmung der Wand“) eingesetzt werden. Die einzelnen<br />

Dämmstoffarten müssen den jeweils gültigen Stoffnormen entsprechen:<br />

Mineralwolle (MW) DIN EN 13162<br />

Polystyrol-Hartschaum (EPS) DIN EN 13163<br />

Polystyrol-Extruderschaum (XPS) DIN EN 13164<br />

Polyurethan-Hartschaum (PUR) DIN EN 13165<br />

Schaumglas (CG) DIN EN 13167<br />

Holzwolle-Platten (WW) DIN EN 13168<br />

Holzwolle-Mehrschichtplatten (WW-C) DIN EN 13168<br />

expandiertes Perlite (EPB) DIN EN 13169<br />

expandierter Kork (ICB) DIN EN 13170<br />

Holzfaser (WF) DIN EN 13171<br />

3.1.2 Nicht geregelte Dämmstoffe.<br />

Nicht geregelte Dämmstoffe <strong>und</strong> konstruktive Baustoffe mit dämmenden<br />

Eigenschaften dürfen ebenfalls gemäß ihrer allgemeinen bauaufsichtlichen<br />

Zulassung (abZ) bzw. ihrer europäischen technischen Zulassung (ETA) verwendet<br />

werden. Dies gilt z. B. für:<br />

G3.2<br />

Mineraldämmplatten<br />

Perlite-Dämmplatten<br />

Vakuumisolationspaneele<br />

Zellulose<br />

Calciumsilikatplatten<br />

Pyrogene Kieselsäure, Aerogele<br />

Dämmputze<br />

Bausteine mit Dämmstofffüllung<br />

9


G<br />

Technische Regelwerke<br />

3.2 Kleber.<br />

Klebemörtel dienen dazu, die Dämmstoffe am Untergr<strong>und</strong> zu befestigen. Darüber<br />

hinaus können der Kleberschicht weitere systemrelevante Eigenschaften<br />

zugewiesen werden.<br />

Je nach Systemaufbau werden bei Innendämm-Systemen folgende Kleber<br />

verwendet:<br />

Mineralische Klebemörtel gemäß DIN EN 998-1<br />

Lehmmörtel gemäß den „Anforderungen an Lehmputze“ des Dachverbands<br />

Lehm e. V.<br />

Bitumenemulsionen gemäß EN 13808<br />

Dispersionskleber gemäß DIN EN 12004 <strong>und</strong> ISO 13007-1<br />

Polyurethan-Klebeschaum<br />

Kleber auf Gipsbasis für Verb<strong>und</strong>platten gemäß DIN EN 14496<br />

Gipsgeb<strong>und</strong>ene Spachtelmassen gemäß DIN EN 13963<br />

3.3 Hinterfüllungen.<br />

Eine Hinterfüllung dient der hygrischen Ankopplung kapillaraktiver Innendämm-Systeme<br />

an die Bestandswand. Systemabhängig werden dazu üblicherweise<br />

verwendet:<br />

Mineralische Putz- <strong>und</strong> Mauermörtel gemäß DIN EN 998-1 <strong>und</strong> DIN EN<br />

998-2<br />

Schüttfähige Dämmstoffe<br />

Lehmprodukte gemäß Lehmbau-Regeln<br />

3.4 Mechanische Befestigungen.<br />

G3.2<br />

3.4.1 Dübel.<br />

Werden die Dämmplatten eines Innendämm-Systems direkt (i. d. R. ohne<br />

Unterkonstruktion oder Kleberschicht) auf der Innenseite der Außenwand<br />

angebracht, kann eine zusätzliche mechanische Befestigung mit Dämmstoffdübeln<br />

sinnvoll oder notwendig sein. Für die Dübelanwendung in einem<br />

Innendämm-System bestehen keine speziellen Normen oder Zulassungsleitlinien.<br />

Wegen der vergleichbaren Anwendung empfiehlt sich die Verwendung<br />

von Spezialdübeln mit Zulassung für die Anwendung in Wärmedämm-Verb<strong>und</strong>systemen.<br />

Diese verfügen insbesondere über konstruktive<br />

Maßnahmen zur Minimierung punktueller Wärmebrücken.<br />

Dübeldetails können den Verarbeitungshinweisen des Systemanbieters entnommen<br />

werden.<br />

3.4.2 Unterkonstruktionen.<br />

Anstelle der direkten Befestigung der Dämmschicht auf der Wandoberfläche<br />

kann diese mithilfe von Unterkonstruktionen auf die Innenseite der Außenwand<br />

montiert werden. Häufig werden dazu verwendet:<br />

Verzinkte Stahlblechprofile nach DIN 18182-1 unter Berücksichtigung von<br />

Korrosionsschutzanforderungen<br />

Holz gemäß DIN 4103-4 unter Berücksichtigung der DIN 68800<br />

10<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Innendämmung.


Technische Regelwerke<br />

G<br />

3.5 Dampfbremsschichten <strong>und</strong> Luftdichtheitsmaterial.<br />

Dampfbremsende Schichten <strong>und</strong> Dichtmaterialien erfüllen in Innendämm-<br />

Systemen die Funktion, die Diffusion vom Innenraum in die Außenwand zu<br />

reduzieren oder zu verhindern sowie ein Hinterströmen der Dämmebene zu<br />

unterbinden. Die sorgfältige Verarbeitung ist entscheidend für die spätere<br />

Funktion des Systems.<br />

Dazu werden eingesetzt:<br />

Membranen <strong>und</strong> Folien<br />

Abdichtungsmaterialien<br />

Klebebänder, Dichtstoffe<br />

Plattenwerkstoffe<br />

3.6 Raumseitiger Systemabschluss.<br />

Der raumseitige Systemabschluss bildet die Gr<strong>und</strong>lage für die individuelle Gestaltung<br />

des Innenraumes. Putz- <strong>und</strong> Spachtelmassen stellen entweder selbst<br />

die Schluss beschichtung dar oder dienen als Gr<strong>und</strong>lage z. B. für Anstrichsysteme.<br />

Dazu können folgende Materialien verwendet werden:<br />

3.6.1 Putze <strong>und</strong> Spachtelmassen.<br />

Mineralische Mörtel gemäß DIN EN 998-1<br />

Kunstharzputze gemäß DIN EN 15824<br />

Silikatputze gemäß DIN EN 15824<br />

Lehmmörtel gemäß den „Anforderungen an Lehmputze“ des Dachverbands<br />

Lehm e. V.<br />

Gipsputze gemäß DIN EN 13279-1<br />

Gipsbasierte Spachtelmassen gemäß DIN EN 13963<br />

3.6.2 Beplankungen.<br />

G3.2<br />

Faserverstärkte Gipsplatten gemäß DIN EN 15238-2 bzw. gemäß allgemeiner<br />

bauaufsichtlicher Zulassung (AbZ) oder europäischer technischer Zulassung<br />

(ETA)<br />

Gipsplatten gemäß DIN 18180<br />

Gips-Verb<strong>und</strong>platten gemäß DIN EN 13950<br />

Zementfaserplatten gemäß DIN EN 12464 bzw. gemäß allgemeiner bauaufsichtlicher<br />

Zulassung (AbZ) oder europäischer technischer Zulassung (ETA)<br />

Holz <strong>und</strong> Holzwerkstoffe<br />

Calciumsilikatplatten<br />

11


G<br />

Technische Regelwerke<br />

3.6.3 Dekorativer Abschluss.<br />

Aufgr<strong>und</strong> der Funktionsvielfalt der unterschiedlichen Innendämm-Systeme<br />

kann hinsichtlich der bauphysikalischen Eigenschaften einer jeweils möglichen<br />

Oberflächengestaltung keine einheitliche Aussage getroffen werden.<br />

Während beispielsweise kapillaraktive Systeme einen niedrigen Diffusionswiderstand<br />

des Oberflächenfinishs erfordern, spielt dies bei dampfdichten<br />

Systemen keine Rolle.<br />

Die innerhalb eines Innendämm-Systems notwendigen bauphysikalischen<br />

Anforderungen an die Beschichtungsmaterialien oder Wandbekleidungen<br />

(Tapeten) sind daher vom jeweiligen Systemlieferanten zu formulieren.<br />

Bei deren Auswahl ist zu berücksichtigen, dass die relevanten bauphysikalischen<br />

Eigenschaften für Beschichtungssysteme in der Regel bekannt sind,<br />

während bei Klebstoffen <strong>und</strong> Wandbekleidungen (Tapeten) zuverlässige<br />

Messwerte nachgefragt werden müssen.<br />

4 Planung eines Innendämm-Systems.<br />

4.1 Bauzustandsanalyse.<br />

Zu Beginn der Planung ist eine sorgfältige Prüfung der Ausgangssituation am<br />

jeweiligen Objekt erforderlich. Dabei sind folgende Aspekte besonders zu prüfen<br />

(siehe auch Verarbeitungshinweise der Systemhersteller):<br />

G3.2<br />

Wärmetechnischer Zustand des Gebäudes<br />

• R-Wert des bestehenden Wandaufbaus<br />

• Baustoffe<br />

• Wärmebrücken<br />

• Bauteildimensionen<br />

Feuchtetechnischer Zustand des Gebäudes<br />

• Mauerwerksfeuchte <strong>und</strong> deren Ursachen (Abdichtungsebenen, ggf. müssen<br />

vor der Ausführung einer Innendämm-Maßnahme geeignete vorbereitende<br />

Arbeiten ausgeführt werden (z. B. Mauerwerkstrocknung)<br />

• Salzbelastungen<br />

• Feuchteempfindliche Materialschichten entfernen<br />

• Ggf. sind diffusionshemmende Schichten (z. B. Ölfarben) vor Aufbringung<br />

eines Innendämm-Systems zu entfernen<br />

Aktuelle <strong>und</strong> geplante Nutzung der Räume, insbesondere mit Blick auf die<br />

zu erwartende Feuchtebelastung bei einer gewerblichen Nutzung wie z. B.<br />

durch Großküchen oder Wellnessbereiche<br />

Analyse weiterer erkennbarer Schäden, z. B. Schimmelbefall, Auskristallisierungen<br />

Beurteilung des allgemeinen konstruktiven Zustands der Außenbauteile<br />

12<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Innendämmung.


Technische Regelwerke<br />

G<br />

4.2 Außen- <strong>und</strong> Innenklima.<br />

Bei der Planung sind die Rand- <strong>und</strong> Übergangsbedingungen gemäß DIN EN<br />

15026 zu berücksichtigen.<br />

Auswahl der Außenklimabedingungen für die Berechnung:<br />

Zur Untersuchung der Gebrauchstauglichkeit eines Innendämm-Systems<br />

sind, soweit vorhanden, die realen Klimadatensätze der Stadt/Region zu verwenden,<br />

in der das Objekt liegt. Stehen keine expliziten Daten zur Verfügung,<br />

wird folgende Auswahl empfohlen:<br />

Norddeutsche Küstenregion (Schlagregengruppe III gemäß DIN 4108-3):<br />

Verwendung des Klimadatensatzes von Bremerhaven<br />

Deutsche Regionen der Schlagregengruppe I für normal exponierte Lagen:<br />

Klimadatensatz von Potsdam<br />

Stark exponierte Lagen der Schlagregengruppe I <strong>und</strong> normale Lagen der<br />

Schlagregengruppe II: Klimadatensatz von Dresden<br />

Küstenferne Regionen der Schlagregengruppe III: Klimadatensatz von<br />

Holzkirchen<br />

Vorrangig sind hierbei die West- <strong>und</strong> die Nordseiten zu betrachten.<br />

Die Exposition einer Außenwand hat unter Umständen einen geringeren Einfluss<br />

auf das hygrothermische Verhalten als die feuchtetechnische Innenlast.<br />

Lüftungsanlagen wirken sich positiv auf das Raumklima aus <strong>und</strong> reduzieren<br />

die Feuchtelast in der Gesamtkonstruktion.<br />

4.3 Schlagregensicherheit der Außenwand.<br />

Durch das Aufbringen einer Innendämmung werden die Temperaturamplituden<br />

innerhalb der Altkonstruktion erhöht <strong>und</strong> die Temperaturverläufe<br />

innerhalb des Wandbildners verschieben sich. Die Jahrestiefsttemperaturen<br />

werden geringer. Damit verändert sich das Trocknungspotenzial der Konstruktion.<br />

G3.2<br />

Mögliche Belastungen können unter Zuhilfenahme der DIN 4108-3 sowie der<br />

DIN EN ISO 15927-3 ermittelt bzw. berechnet werden.<br />

Bei vielen Konstruktionen ist eine mögliche Schlagregenbeanspruchung sorgfältig<br />

in die planerischen Betrachtungen einzubeziehen. Gegebenenfalls muss<br />

das Herstellen einer schlagregensicheren Fassade Bestandteil der Herstellung<br />

des Innendämm-Systems sein. Hinweise finden sich in der DIN 4108-3.<br />

Die Herstellerangaben zur Einsetzbarkeit des vorgesehenen Innendämm-<br />

Systems in Abhängigkeit von der Schlagregenbeanspruchungsgruppe sind zu<br />

beachten.<br />

13


G<br />

Technische Regelwerke<br />

4.4 Luftdichtheit <strong>und</strong> Konvektion.<br />

Eine Feuchteanreicherung durch Konvektion feuchtwarmer Raumluft hinter<br />

das Innendämm-System muss durch geeignete konstruktive Maßnahmen vermieden<br />

werden, um eine dauerhafte Funktionstüchtigkeit des Innendämm-<br />

Systems zu gewährleisten.<br />

Geeignete Maßnahmen können sein:<br />

Vollflächige Verklebung der Dämmung auf die Bestandskonstruktion<br />

Vollflächiges mechanisches Anpressen des Systems auf den Untergr<strong>und</strong><br />

Hohlraumfreie Hinterfüllung vorgestellter Systeme<br />

Umlaufende Randwulst-Verklebung der Dämmplatten ohne Verbindung<br />

zur Raumluft<br />

Umlaufend dauerhaft luftdichter Anschluss der Luftdichtheitsebene/<br />

Dampfbremsfolie an angrenzende Bauteile <strong>und</strong> Durchdringungen (Ausführung<br />

nach DIN 4108-7)<br />

Vollflächiges Aufbringen eines aushärtenden Dämmsystems<br />

Hinweise:<br />

G3.2<br />

Mit Klebemörtel können Unebenheiten des Untergr<strong>und</strong>s nur bedingt ausgeglichen<br />

werden. Da bei diffusionsoffenen, kapillaraktiven Systemen eine<br />

vollflächige Verklebung sicherzustellen ist, sind größere Toleranzen des<br />

Untergr<strong>und</strong>s vor Beginn der Dämmarbeiten durch einen geeigneten Ausgleichsputz<br />

zu egalisieren.<br />

Kleinere system- <strong>und</strong> ausführungsbedingte Hohlräume, die z. B. bei einem<br />

vollflächigen Klebemörtelauftrag mittels Zahnkelle trotz Einschwimmen<br />

der Dämmplatten verbleiben, oder Hohlräume bei einer umlaufenden<br />

Randwulst-Verklebung der Dämmplatten ohne Verbindung zur Raumluft<br />

können als unkritisch angesehen werden.<br />

Besonderes Augenmerk ist in dieser Hinsicht allen Durchdringungen wie<br />

Rohrleitungen, Elektroinstallationen, Aufhängungen usw. zu widmen,<br />

sofern diese nicht in einer separaten Installationsebene vor der Luftdichtheitsebene<br />

angeordnet werden können.<br />

Diese Beispiele schließen andere Bauausführungen entsprechend gesicherter<br />

praktischer Erfahrungen nicht aus.<br />

4.5 Detailplanungen.<br />

Der Planverfasser kann mit hygrothermischen Simulationen (vgl. Punkt 2.2.2)<br />

auch kritische oder außergewöhnliche Detailanschlüsse auf das feuchtetechnische<br />

Verhalten <strong>und</strong> ihre Funktionalität hin beurteilen.<br />

Auf diese Weise kann Planungssicherheit nicht nur für den ungestörten<br />

Wandaufbau, sondern auch für Konstruktionsdetails erreicht werden. Vom<br />

Systemanbieter sind Standardlösungen anzugeben, die objektspezifisch anzupassen<br />

sind.<br />

Insbesondere ist Folgendes zu beachten:<br />

Um Wärmebrücken zu vermeiden, ist das Innendämm-System auch in die<br />

Fenster- <strong>und</strong> Türleibungen hineinzuführen.<br />

Besonders an geometrischen/konstruktiven Wärmebrücken wie z. B. in<br />

Raum ecken kann es zu erhöhten Wärmeverlusten kommen. An einbindenden<br />

Innenwänden <strong>und</strong> Geschossdecken kann daher mit Dämmkeilen oder<br />

anderen systemkonformen Detaillösungen gearbeitet werden. Wenn der<br />

unter Punkt 2.2.1 genannte Temperaturfaktor ƒRsi ≥ 0,70 nicht eingehalten<br />

wird <strong>und</strong>/oder keine wohnraumtypische Nutzung vorliegt, ist die Schimmelpilzfreiheit<br />

durch hygrothermische Simulation zu überprüfen.<br />

14<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Innendämmung.


Technische Regelwerke<br />

G<br />

Da die ursprüngliche <strong>Gebäudehülle</strong> nach der Anbringung eines Innendämm-Systems<br />

aufgr<strong>und</strong> des weitgehenden Wegfalls von Transmissionswärme<br />

größeren Temperaturdifferenzen unterliegt, ist bei der Planung einer<br />

Innendämm-Maßnahme auf eventuell vorhandene frostempfindliche<br />

Einbauten (z. B. Wasserleitungen) zu achten.<br />

5 Verarbeitung eines Innendämm-Systems.<br />

5.1 Verarbeitung nach Herstellerangaben.<br />

Die Verarbeitung eines Innendämm-Systems erfolgt nach den Angaben des<br />

Systemanbieters. Dies ist Voraussetzung für die Systemgewährleistung des<br />

Herstellers. Die Verarbeitungshinweise des Systemanbieters enthalten mindestens<br />

folgende Informationen:<br />

Untergr<strong>und</strong>prüfungen<br />

Untergr<strong>und</strong>vorbehandlung<br />

Systeminstallation<br />

Angaben zu Verarbeitungsbedingungen<br />

Nachbehandlung/Pflege<br />

Da die Systemkomponenten seitens des Herstellers sorgfältig auf die spezifische<br />

Anwendung abgestimmt werden, setzt die Herstellergewährleistung<br />

zwingend voraus, dass nur vom Systemanbieter für den jeweiligen Systemaufbau<br />

freigegebene Komponenten eingebaut werden.<br />

5.2 Unterlagen für den Auftraggeber.<br />

Nach Abschluss der Arbeiten soll der Fachhandwerker dem Auftraggeber eine<br />

schriftliche Erklärung aushändigen, mit der er den fachgerechten Einbau des<br />

Innendämm-Systems unter Einhaltung dieser Richtlinie, der Verarbeitungshinweise<br />

des Herstellers, der Vorgaben der Planung sowie der Regeln der<br />

Technik bescheinigt. Die Vorlage dieser Erklärung erleichtert die Abwicklung<br />

von Gewährleistungsvorgängen.<br />

G3.2<br />

6 Nutzung eines Innendämm-Systems.<br />

Das Raumklima <strong>und</strong> damit die potenzielle Feuchtebelastung eines Innendämm-Systems<br />

werden stark durch das Nutzerverhalten bestimmt. Folgendes<br />

ist zu beachten:<br />

Aktuelle Regeln <strong>und</strong> Empfehlungen zum Raumklima wie z. B. bei der Auslegung<br />

freier <strong>und</strong> ventilatorgestützter Lüftung von Wohnungen (DIN 1946-<br />

6 – Raumlufttechnik; Lüftung von Wohnungen) <strong>und</strong> „Richtiges Heizen <strong>und</strong><br />

Lüften“ der Verbraucherzentrale B<strong>und</strong>esverband e. V.).<br />

Bei späteren Renovierungsarbeiten ist auf eine systemverträgliche<br />

Produkt auswahl zu achten.<br />

Bei signifikanten Raumklimaänderungen (insbesondere Nutzungsänderungen)<br />

einer auf der Innenseite gedämmten Immobilie, z. B. bei einem<br />

Übergang von einer Büronutzung zu einem gewerblich genutzten Nassbereich,<br />

ist u. U. eine erneute bauphysikalische Bewertung des Innendämm-<br />

Systems erforderlich.<br />

15


G<br />

Technische Regelwerke<br />

Diese Broschüre können Sie bestellen unter www.innendaemm-systeme.de<br />

Anlage: Sonstige Vorgaben <strong>und</strong> Regelwerke.<br />

Neben den bereits genannten Regelwerken sind in ihrer jeweils gültigen Fassung<br />

zu berücksichtigen:<br />

G3.2<br />

18<br />

Innen dämmen<br />

mit System<br />

Wertvolle Bausubstanz muss auf energetische Sanierung nicht verzichten<br />

Die Broschüre mit den Inhalten zur Technischen<br />

Richtlinie können Sie bestellen unter<br />

www.innendaemm-systeme.de<br />

Dieser Beitrag der Technischen<br />

Richt linie zur Innendämmung<br />

von Außenwänden wird mit der<br />

Unterstützung des Fachverbands<br />

Wärmedämm-Verb<strong>und</strong>systeme e. V.<br />

veröffentlicht.<br />

Weitere Informationen stehen unter<br />

ƒ www.innendaemm-systeme.<br />

de bereit.<br />

Verarbeitungsanleitungen der Systemanbieter<br />

Sicherheitsdatenblätter der Systemkomponenten<br />

DIN 4108-2 Wärmeschutz <strong>und</strong> Energie-Einsparung in Gebäuden – Teil 2:<br />

Mindest anforderungen an den Wärmeschutz<br />

DIN 4108-3 Wärmeschutz <strong>und</strong> Energie-Einsparung in Gebäuden – Teil 3:<br />

Klimabedingter Feuchteschutz; Anforderungen, Berechnungsverfahren<br />

<strong>und</strong> Hinweise für Planung <strong>und</strong> Ausführung<br />

DIN 4108-4 Wärmeschutz <strong>und</strong> Energie -Einsparung in Gebäuden – Teil 4:<br />

Wärme - <strong>und</strong> feuchte schutz technische Bemessungswerte<br />

DIN 4108-7 Wärmeschutz <strong>und</strong> Energie-Einsparung in Gebäuden – Teil 7:<br />

Luftdichtheit von Gebäuden – Anforderungen, Planungs- <strong>und</strong> Ausführungsempfehlungen<br />

sowie -beispiele<br />

DIN 4108-10 Wärmeschutz <strong>und</strong> Energie-Einsparung in Gebäuden – Teil 10:<br />

Anwendungs bezogene Anforderungen an Wärmedämmstoffe – Werkmäßig<br />

hergestellte Wärme dämmstoffe<br />

DIN EN 6946 Bauteile – Wärmedurchlasswiderstand <strong>und</strong> Wärmedurchgangskoeffizient<br />

– Berechnungs verfahren<br />

DIN EN 15026 Wärme- <strong>und</strong> feuchtetechnisches Verhalten von Bauteilen<br />

<strong>und</strong> Bauelementen – Bewertung der Feuchteübertragung durch numerische<br />

Simulation<br />

DIN EN ISO 15927-3 Wärme- <strong>und</strong> feuchteschutztechnisches Verhalten von<br />

Gebäuden – Berechnung <strong>und</strong> Darstellung von Klimadaten – Teil 3: Berechnung<br />

des Schlagregenindexes für senkrechte Oberflächen aus stündlichen<br />

Wind- <strong>und</strong> Regendaten<br />

Energieeinsparverordnung EnEV<br />

WTA-Merkblatt 6-1-01/D Leitfaden für hygrothermische Simulationsberechnungen<br />

WTA-Merkblatt 6-2-01/D Simulation wärme- <strong>und</strong> feuchtetechnischer Prozesse<br />

WTA-Merkblatt 6-3-05/D Rechnerische Prognose des Schimmelpilzwachstumsrisikos<br />

WTA-Merkblatt 6-4-09/D Innendämmung nach WTA I: Planungsleitfaden<br />

WTA-Merkblatt 8-1-03/D Fachwerkinstandsetzung nach WTA I: Bauphysikalische<br />

Anforderungen an Fachwerkgebäude<br />

WTA-Merkblatt 8-5-08/D Fachwerkinstandsetzung nach WTA V: Innendämmsysteme<br />

Im Übrigen sind alle relevanten sonstigen Gesetze, Verordnungen, Normen<br />

<strong>und</strong> Regelwerke zu beachten.<br />

Anhang.<br />

Herausgeber:<br />

Fachverband Wärmedämm-Verb<strong>und</strong>systeme e.V.<br />

Wissenschaftliche Begleitung:<br />

Dr.-Ing. Hartwig M. Künzel<br />

Abteilungsleiter Hygrothermik<br />

Fraunhofer-Institut für Bauphysik<br />

Institutsteile Holzkirchen <strong>und</strong> Stuttgart<br />

Dr.-Ing. Rudolf Plagge<br />

Leiter des Forschungs- <strong>und</strong> Entwicklungslabors IBK<br />

Technische Universität Dresden<br />

16<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Innendämmung.


Materialien in der Innendämmung<br />

G<br />

G3.3 Materialien in der Innendämmung.<br />

1<br />

Mineraldämmplatten.<br />

Autor:<br />

Markus Heße<br />

G<br />

G3.3<br />

1


G<br />

Materialien in der Innendämmung<br />

G3.3<br />

2<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Innendämmung.


Materialien in der Innendämmung<br />

G<br />

1 Mineraldämmplatten.<br />

Autor:<br />

Markus Heße<br />

Herstellung <strong>und</strong> Materialeigenschaften.<br />

Mineraldämmplatten sind ein anorganischer, rein mineralischer Baustoff.<br />

Produziert werden Mineraldämmplatten aus den Rohstoffen Sand, gebrannter<br />

Kalk (Kalziumoxid), Zement <strong>und</strong> Wasser, denen geringe Mengen Aluminiumpulver<br />

als Treibmittel (Porenbildner) zugesetzt werden: Während der<br />

Fertigung treibt das Aluminiumpulver das Rohstoffgemisch auf. Dabei entstehen<br />

Millionen kleinster Luftporen, die für die Wärmedämmeigenschaften<br />

verantwortlich sind. Bei der anschließenden Dampfhärtung in Druckkesseln<br />

entsteht das Mineral Tobermorit, das die Eigenschaften der Mineraldämmplatten<br />

maßgeblich mitbestimmt. Dampf <strong>und</strong> anfallendes Kondensat werden<br />

im Herstellungsprozess wiederverwendet, ebenso wie produktionsbedingt<br />

anfallende Baustoffreste. Der Baustoff kann im Fall des Rückbaus ohne Vorbehandlung<br />

oder erhöhten Aufwand für Materialtrennung als rein mineralischer<br />

Bauschutt deponiert werden.<br />

Mineraldämmplatten sind formstabil <strong>und</strong> druckfest sowie dampfdurchlässig.<br />

Der mineralische Ursprung sorgt generell für die Baustoffklasse A1 <strong>und</strong> ist damit<br />

als nicht brennbar eingestuft. Mineralische Dämmplatten sind baubiologisch<br />

sowie mikrobiologisch unbedenklich <strong>und</strong> können durch ihren pH-Wert<br />

von ca. 10 <strong>und</strong> die alkalischen Eigenschaften eine Hemmwirkung gegen Pilze<br />

<strong>und</strong> Mikroorganismen bieten.<br />

G3.3<br />

3


G<br />

Materialien in der Innendämmung<br />

Die technischen Eigenschaften von Mineraldämmplatten sind im folgenden<br />

Infokasten zusammengefasst:<br />

Mineraldämmplatten<br />

Zulassung<br />

Produktbeschreibung<br />

Anwendungsbereiche<br />

nach DIN 4108-10<br />

Abmessungen<br />

Maßhaltigkeit<br />

AbZ – Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung<br />

Z-23.11-1501<br />

ETA – Europäisch Technische Zulassung ETA-05/0093<br />

Massiv – mineralisch – monolithisch, Wärmedämmstoff<br />

aus Calciumsilikat-Hydraten, Kalk, Sand, Zement,<br />

Wasser, Porenbildner (Porosität > 95 Vol.-%)<br />

Innendämmung von Wänden (WI, WTR)<br />

Ober- <strong>und</strong> unterseitige Deckendämmsysteme:<br />

Tiefgaragen, Keller, Durchfahrten (DI, DEO)<br />

Wärmedämmung für Steil- <strong>und</strong> Flachdächer<br />

(DAD, DAA dh, DAA ds, DZ)<br />

Wärmedämm-Verb<strong>und</strong>system über Systempartner<br />

(WAP)<br />

Dämmung von zweischaligen Wänden,<br />

Kerndämmung (WZ)<br />

Ca. 300 x 600 mm, je nach Hersteller<br />

d = 50 bis ca. 300 mm, je nach Hersteller<br />

Sonderformate auf Anfrage<br />

± 2 mm<br />

Rohdichte 90 kg/m³, λ = 0,042 W/(m · K)<br />

110 kg/m³, λ = 0,045 W/(m · K)<br />

115 kg/m³, λ = 0,047 W/(m · K)<br />

Bemessungswert der<br />

Wärmeleitfähigkeit<br />

Wärmeausdehnungskoeffizient<br />

λ = 0,042 W/(m · K); (WI, WTR, DI)<br />

λ = 0,045 W/(m · K); (DAA dh, DAD, WAP, WZ, DEO, DZ)<br />

λ = 0,047 W/(m · K); (DAA ds)<br />

10-5/K<br />

1,3 kJ/(kg · K)<br />

G3.3<br />

Spezifische Wärmekapazität<br />

Wasserdampfdiffusionswiderstand<br />

μ<br />

Diffusionsoffen<br />

μ = 2, λ = 0,042 W/(m · K)<br />

μ = 3, λ = 0,045/0,047 W/(m · K)<br />

Brandschutz Nicht brennbar – Baustoffklasse A1 – DIN EN 13501-1<br />

Druckfestigkeit σ m<br />

200 Kpa, λ = 0,042 W/(m · K)<br />

σ m<br />

300 Kpa, λ = 0,045 W/(m · K)<br />

σ m<br />

350 Kpa, λ = 0,047 W/(m · K); (DAA ds)<br />

Verformung<br />

Sorptionsfeuchte<br />

Sonstige Eigenschaften<br />

1 mm bei 1.000 N Punktlast, baupraktisch stauchungsfrei<br />

6 Masse-% (bei 23 °C <strong>und</strong> 80 % rel. Luftfeuchte)<br />

Institut <strong>Bauen</strong> <strong>und</strong> Umwelt e. V. (IBU e. V.): EPD-XEL-<br />

2009212-D „umweltverträgliches Bauprodukt“<br />

Naturplus Qualitätszeichen: 0404-0812-0881<br />

Baubiologisch <strong>und</strong> mikrobiologisch unbedenklich,<br />

Hemmwirkung gegen Pilze <strong>und</strong> Mikroorganismen,<br />

vollständig recycelbar<br />

Tab. 1: Technische Eigenschaften von Mineraldämmplatten<br />

4<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Innendämmung.


Materialien in der Innendämmung<br />

G<br />

Einsatzbereiche.<br />

Mineraldämmplatten können prinzipiell gleichermaßen in Neubau <strong>und</strong> Sanierung<br />

eingesetzt werden <strong>und</strong> eignen sich sowohl zum Einsatz als äußere<br />

Wärmedämmverb<strong>und</strong>systeme (WDVS) als auch zur Innendämmung.<br />

Beim Einsatz als außen liegendes WDVS kann der gesamte Aufbau allein auf<br />

mineralischer Basis erfolgen, von der Kleberschicht aus Leichtmörtel bis zur<br />

Armierungsschicht. Die abschließende Oberflächenbehandlung kann ebenfalls<br />

mit einem mineralischen Oberputz erfolgen, der meist in Kornstärke<br />

aufgezogen wird.<br />

Ihre Vorzüge können Mineraldämmplatten vor allem beim Einsatz als Innendämmungen<br />

ausspielen: Bei einer Wärmeleitfähigkeit von ca. 0,045 W/(m · K)<br />

bieten sie mit der Baustoffklasse A1 neben einer soliden Dämmwirkung auch<br />

einen soliden Brandschutz im Innenraum <strong>und</strong> eignen sich daher gut für die<br />

Verkleidung sowohl brand- als auch wärmeschutzrelevanter Bauteile wie beispielsweise<br />

Kaminzüge in Wohnräumen, Decken von Tiefgaragen oder auch<br />

Kellern.<br />

Vor allem aber in denkmalgeschützten Gebäuden oder anderer schützenswerter<br />

Bausubstanz ist der Einsatz von Innendämmung meist die einzige<br />

Möglichkeit, die energetische Bilanz von Außenbauteilen – in der Regel der<br />

straßenseitigen Fassade – zu verbessern. Generell kommen auch bei der Innendämmung<br />

zahlreiche Materialien infrage, wie auch die Forschungsergebnisse<br />

in G3.1 belegen. Es lassen sich hier dennoch einige spezifische Aspekte<br />

benennen, die eine rein mineralische Innendämmung mit sich bringt.<br />

Abb. 1: Innendämmung mit Mineraldämmplatte<br />

Aufgr<strong>und</strong> des Diffusionsverhaltens kann bei der Innendämmung mit Mineraldämmplatten<br />

ohne Dampfsperre gearbeitet werden. Mineraldämmplatten<br />

sind diffusionsoffen <strong>und</strong> kapillaraktiv. Anfallende Feuchte in der Wandkonstruktion<br />

kann durch die kapillaraktiven Eigenschaften des Materials an den<br />

Innenraum abgegeben werden, was eine Abtrocknung der Konstruktion ermöglicht.<br />

Diese feuchteregulierenden Eigenschaften sorgen darüber hinaus<br />

für eine gute Behaglichkeit des Innenraumklimas. Dennoch ist es im Rahmen<br />

der Sanierung wichtig, den äußeren Feuchteeintrag durch Schlagregen so<br />

weit wie möglich zu begrenzen, idealerweise durch einen intakten Außenputz.<br />

Die aufgeführten Materialeigenschaften der Mineraldämmplatten in der<br />

Innendämmung begrenzen deren Einsatz nicht auf Sanierungsprojekte, sondern<br />

erlauben gr<strong>und</strong>sätzlich auch den Einsatz in Neubauten, die hochwertige<br />

Fassaden, beispielsweise aus Sichtbeton, aufweisen. Durch die Verwendung<br />

von Innendämmung im Neubau ist daher eine freiere Materialwahl für Fassaden<br />

möglich. Da im Neubau zumindest eine Abluft-, meist auch eine Lüftungsanlage<br />

eingebaut wird, sind die Anforderungen im Hinblick auf eventuelle<br />

Feuchtebelastungen der Konstruktion meist deutlich einfacher zu erfüllen als<br />

in Sanierungsvorhaben.<br />

G3.3<br />

Diese unterschiedliche Betrachtung der Außen- <strong>und</strong> der Innendämmung ist<br />

exemplarisch für den Bereich der Außenwand. Generell lassen sich die Eigenschaften<br />

<strong>und</strong> die Anwendungen aber auch auf andere Bauteile übertragen:<br />

Die Dämmung von Steil- <strong>und</strong> auch von Flachdächern ist zum Beispiel ebenfalls<br />

mit Mineraldämmplatten möglich. Je nach Anforderung <strong>und</strong> gewähltem<br />

System sind Dämmstärken bis ca. 300 mm noch einlagig, darüber hinaus<br />

mehrlagig auszuführen. Natürlich gelten im Flachdachbereich auch für Mineraldämmplatten<br />

besondere Anforderungen an die Dichtung der Dämmebene.<br />

Diese Anforderungen sind den einschlägigen Normen sowie den Herstellerangaben<br />

zu entnehmen.<br />

5


G<br />

Materialien in der Innendämmung<br />

Verarbeitung.<br />

Mineraldämmplatten können sowohl einlagig als auch in mehreren Lagen<br />

übereinander versetzt werden, je nach erforderlicher Dämmwirkung. Das<br />

Material wird als Plattenbaustoff ausgeliefert <strong>und</strong> lässt sich auf der Baustelle<br />

faserfrei sägen <strong>und</strong> bohren. Die Ausführungshinweise der Hersteller sind hier<br />

zu beachten <strong>und</strong> frühzeitig in die Planung <strong>und</strong> Ausschreibung mit einzubeziehen.<br />

Abb. 2: Auftragen des Klebers vor Aufbringung der<br />

Mineraldämmplatten<br />

Beim Einsatz als Innendämmung ist ein vollflächiges Verkleben der Platten<br />

auf der vorhandenen Konstruktion Gr<strong>und</strong>lage für die bauphysikalische Tauglichkeit<br />

der Mineraldämmplatten: Hohlräume zwischen Innendämmung <strong>und</strong><br />

Bestand müssen vermieden werden, um unerwünschte Konvektion in diesem<br />

kalten Bereich zu verhindern.<br />

Abb. 3: Anpassen einer Mineraldämmplatte vor Ort<br />

Um eine möglichst dünne, kraftschlüssige Verbindung zwischen Kleber, Platte<br />

<strong>und</strong> Wand zu erzeugen, werden die Dämmplatten nach dem Auftragen<br />

des Klebers mit leichtem Druck auf der Wandoberfläche eingeschwommen.<br />

Ein Abstützen während des Abbindens ist in der Regel nicht nötig. Wichtig<br />

ist, dass die unterste Reihe besonders sorgfältig lot- <strong>und</strong> fluchtgerecht ausgeführt<br />

wird. Dabei sind eventuelle Höhenunterschiede im Fußbo<strong>dena</strong>ufbau zu<br />

berücksichtigen. Bei Konstruktionen, die ein unterschiedliches Dehnungsverhalten<br />

oder Setzen erwarten lassen, empfehlen viele Hersteller, einen Entkopplungsstreifen<br />

zu den angrenzenden Bauteilen vorzusehen.<br />

Schwierige Anschlussdetails können mit einer Handsäge exakt an die erforderlichen<br />

Maße angepasst werden, sodass beispielsweise winklige <strong>und</strong> stark<br />

gegliederte Flächen leicht gedämmt werden können. Die abschließende<br />

Oberflächenbehandlung erfolgt im Außenbereich mit einem Oberputz, der in<br />

Kornstärke aufgezogen wird.<br />

Der innere Wandabschluss erfolgt in der Regel mit dem Aufbringen einer<br />

Armierungsschicht, meist aus mineralischem Leichtmörtel. Darauf lassen sich<br />

Oberflächenputze auftragen, beispielsweise aus gefilztem Leichtmörtel, Kalkoder<br />

auch Lehmputzen. Wichtig ist dabei, die diffusionsoffene Struktur des<br />

mineralischen Dämmstoffs nicht durch sperrende Putz- <strong>und</strong> Farbschichten zu<br />

beeinflussen.<br />

G3.3<br />

Abbildungsverzeichnis.<br />

Alle Abbildungen:<br />

Xella Deutschland GmbH<br />

Dieser Beitrag wird mit fre<strong>und</strong>licher Unterstützung der Xella GmbH veröffentlicht.<br />

ƒ www.xella.de<br />

6<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Innendämmung.


G4<br />

Luftdichtheit.<br />

G<br />

G4 Luftdichtheit.<br />

G4.1 Einführung.<br />

G4.1<br />

G4.2 Planungsgr<strong>und</strong>lagen.<br />

G4.2<br />

G4.3 Messen <strong>und</strong> Prüfen.<br />

G4.3


Einführung<br />

G<br />

G4.1 Einführung.<br />

1<br />

2<br />

Gründe für Luftdichtheit der <strong>Gebäudehülle</strong>.<br />

Autoren:<br />

Torsten Bolender<br />

Armin Weissmüller<br />

Luftdichtheit damals <strong>und</strong> heute.<br />

Autorin:<br />

Anne Fingerling<br />

G<br />

G4.1<br />

1


G<br />

Einführung<br />

G4.1<br />

2<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Luftdichtheit.


Einführung<br />

G<br />

1 Gründe für Luftdichtheit der<br />

<strong>Gebäudehülle</strong>.<br />

Autoren:<br />

Torsten Bolender<br />

Armin Weissmüller<br />

Die Gründe für eine luftdichte Bauweise von beheizten <strong>und</strong>/oder klimatisierten<br />

Gebäuden sind vielfältig <strong>und</strong> Vielen aus eigener Erfahrung wohlbekannt.<br />

Zudem war eine <strong>und</strong>ichte <strong>Gebäudehülle</strong> schon unseren Vorfahren ein Dorn<br />

im Auge <strong>und</strong> sie haben, wie auf dem Bild zu erkennen, bereits effektive Abdichtungsmaßnahmen<br />

gekannt, um Zugluft zu vermeiden.<br />

Anmerkung.<br />

An dieser Stelle sei noch<br />

einmal ausdrücklich darauf<br />

hingewiesen, dass die Anforderungen<br />

der DIN 4108-7 <strong>und</strong> die im Buch<br />

beschriebenen Aspekte sich auf<br />

die meist raumseitig verlegte Luftdichtheitsschicht<br />

<strong>und</strong> nicht auf die<br />

meist außenseitig der Wärmedämmung<br />

verlegte Winddichtheitsschicht<br />

beziehen. Diese Begriffe<br />

werden leider auch in der Fachwelt<br />

verwechselt, was häufig zu erheblichen<br />

Verstimmungen bei den<br />

am Bau Beteiligten führt.<br />

Abb. 1: Bei Holzblockbauten dienten mitunter Moos <strong>und</strong> Lehm als Dichtmaterial für Fugen <strong>und</strong><br />

Ritzen.<br />

G4.1<br />

Im Folgenden werden die Gründe <strong>und</strong> Hintergründe für eine luftdichte Ausführung<br />

der <strong>Gebäudehülle</strong> kurz dargestellt.<br />

Die Bedeutung der luftdichten Hülle eines Gebäudes zeigt sich schon daran,<br />

dass alle Hauptgebiete der Disziplin Bauphysik berührt werden. Luftdichtheit<br />

steht in engem Zusammenhang mit Wärme- <strong>und</strong> Feuchteschutz sowie dem<br />

Brand- <strong>und</strong> Schallschutz von Gebäuden. Weitere gute Gründe für eine luftdichte<br />

Ausführung sind hoher Wohnkomfort, Ausgrenzung von Schadstoffen<br />

<strong>und</strong> der planmäßige Betrieb von Lüftungsanlagen. Nicht zuletzt haben der<br />

Verordnungsgeber sowie die Normung sich des Themas angenommen <strong>und</strong><br />

stellen seit Jahren konkrete Anforderungen an die Ausführung, die auch messtechnisch<br />

nachgewiesen werden kann [1].<br />

Zum Erreichen dieser Ziele, in der Energieeinsparverordnung [2] festgelegt, ist<br />

es erforderlich, sich schon zu Beginn der Planungsphase eines Gebäudes mit<br />

dem Thema zu befassen. Zunächst ist zu klären, wo die Luftdichtheitsebene<br />

eines Gebäudes verläuft <strong>und</strong> aus welchen Materialien sie besteht. Die Lage der<br />

Luftdichtheitsebene ist, abhängig vom Wandaufbau <strong>und</strong> den gewählten Baumaterialien,<br />

vom Planer in einem Luftdichtheitskonzept festzulegen.<br />

Hierbei ist zu beachten, dass Durchdringungen vermieden <strong>und</strong> Anschlüsse auf<br />

ein notwendiges Minimum reduziert werden. Vereinfacht kann man sagen,<br />

dass ein Bauteil im Regelquerschnitt dann ausreichend luftdicht ist, wenn es<br />

ebenso dicht ist wie eine verputzte Wand.<br />

3


G<br />

Einführung<br />

Weitere Hinweise zur dauerhaften Herstellung von Luftdichtheitsschichten<br />

sind der DIN 4108-7 [3] zu entnehmen.<br />

Abbildung 2 zeigt das Prinzip der geplanten Luftdichtheitsebene.<br />

Abb. 2: Die Luftdichtheitsebene muss mit einem Stift „abgefahren“ werden können, ohne dabei<br />

abzusetzen (in Anlehnung an [4]).<br />

G4.1<br />

Die DIN 4108-7 [3] kennt eine Reihe von Materialien, welche die Luftdichtheitsschicht<br />

ausbilden können. Unter anderem sind dies die unterschiedlichen Putze,<br />

Bahnen aus Kunststoffen oder Baupappen sowie plattenartige Bauprodukte<br />

aus Holz oder Gips. All diese Bauprodukte sind im Sinne der Norm geeignet,<br />

um eine Luftdichtheitsschicht zu bilden, die verhindert, dass Luft von außen in<br />

das Bauteil einströmt bzw. von innen nach außen gelangt.<br />

So können Schäden durch Kondensation an Bauteilen (konvektiver Feuchtetransport)<br />

vermieden <strong>und</strong> Lüftungswärmeverluste minimiert werden. In unserer<br />

Klimazone wird meist die Luftdichtheitsschicht in Funktionseinheit mit<br />

der diffusionshemmenden Schicht (Dampfbremse) ausgeführt.<br />

Ist dies der Fall, sind auch die Anforderungen aus DIN 4108-3 [5] zu erfüllen.<br />

4<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Luftdichtheit.


Einführung<br />

G<br />

Bedeutung der Luftdichtheit für den Wärmeschutz.<br />

Die Anforderungen an den Wärmeschutz eines Gebäudes werden seit vielen<br />

Jahrzehnten in Normen <strong>und</strong> Verordnungen beschrieben. Ein Teilaspekt ist<br />

dabei das Vermeiden von unkontrollierten (wetterabhängigen) Lüftungswärmeverlusten<br />

aufgr<strong>und</strong> einer nicht ausreichend luftdicht ausgeführten<br />

<strong>Gebäudehülle</strong>.<br />

Je nach Standort <strong>und</strong> Nutzung eines Gebäudes wirken unterschiedliche Kräfte<br />

auf die <strong>Gebäudehülle</strong> <strong>und</strong> somit auf die Luftdichtheitsschicht. Sowohl der<br />

Wind als auch die Temperaturdifferenz zwischen innen <strong>und</strong> außen erzeugen<br />

Druckdifferenzen über der <strong>Gebäudehülle</strong>. Dies führt dazu, dass Luft von innen<br />

nach außen bzw. von außen nach innen durch die noch vorhandenen Leckagen<br />

(Fehlstellen in der Luftdichtheitsschicht) strömen kann.<br />

Wie groß diese Druckdifferenzen infolge von Wind <strong>und</strong> die daraus resultierenden<br />

Kräfte sind, hängt von der Lage des Gebäudes (Küstengebiet/<br />

Binnenland/Gebirgs- oder Tallage), den dort herrschenden mittleren Windgeschwindigkeiten<br />

<strong>und</strong> der Struktur der direkten Umgebung (z. B. Innenstadt,<br />

Reihenbebauung, Bäume etc.) ab.<br />

Der Zusammenhang zwischen Windgeschwindigkeit <strong>und</strong> Staudruck kann der<br />

Beaufort-Tabelle (Tab. 1) <strong>und</strong> die Druckverteilung über die <strong>Gebäudehülle</strong> der<br />

Abbildung (Abb. 3) entnommen werden. Zur Abschätzung der Drücke kann<br />

mit einer mittleren Windgeschwindigkeit von 3 m/s [6] gerechnet werden. Detaillierte<br />

Berechnungsansätze sind der DIN EN 13465 [B] zu entnehmen.<br />

Beeinflussung des Staudrucks<br />

Windstärke nach<br />

Beaufort<br />

Windgeschwindigkeit m/s<br />

Staudruck/Kraft Pa<br />

0 0,0 – 0,5 0,0 – 0,2<br />

1 0,6 – 1,7 0,2 – 2,0<br />

G4.1<br />

2 1,8 – 3,3 2,0 – 7,0<br />

3 3,4 – 5,2 7,0 – 17,0<br />

4 5,3 – 7,4 18,0 – 35,0<br />

5 7,5 – 9,8 36,0 – 61,0<br />

6 9,9 – 12,4 62,0 – 98,0<br />

7 12,5 – 15,2 100,0 – 147,0<br />

8 15,3 – 16,2 149,0 – 211,0<br />

Tab. 1: Zusammenhang von Windstärke, Windgeschwindigkeit <strong>und</strong> Staudruck<br />

5


G<br />

Einführung<br />

Schnitt<br />

Gr<strong>und</strong>riss<br />

30°<br />

Abb. 3: Winddruckverteilung an einem Gebäude in Abhängigkeit von der Anströmrichtung des<br />

Windes [19]<br />

Neben den vom Nutzer nicht zu beeinflussenden Windlasten stellt der Temperaturunterschied<br />

als Folge der Beheizung/Klimatisierung <strong>und</strong> dem daraus<br />

resultierenden Dichteunterschied der Luft die zweite Krafteinwirkung dar.<br />

Der Dichte- <strong>und</strong> somit auch der wirksame Druckunterschied hängen von der<br />

Temperaturdifferenz, der wirksamen Höhendifferenz <strong>und</strong> der Luftfeuchte<br />

sowie der Verteilung der Leckagen (= Fehlstellen in der Luftdichtheitsschicht)<br />

ab. Die daraus resultierenden Drücke können aus den Dichteunterschieden<br />

der Luft berechnet werden.<br />

Berechnungsbeispiel:<br />

Dichteunterschied – Druckdifferenz<br />

Formel:<br />

∆p = g · h · (ρ1 – ρ2)<br />

G4.1<br />

Zahlenbeispiel:<br />

∆p = 9,81 · 1 · (1,29 – 1,21) = 0,8<br />

ρ1 Dichte Luft, außen bei 0 °C in kg/m 3<br />

ρ2 Dichte Luft, außen bei 20 °C in kg/m 3<br />

g Erdbeschleunigung in m/s 2<br />

h Höhe in m<br />

∆p Druckdifferenz in Pa<br />

Als Ergebnis erhält man exemplarisch für einen Wintertag eine Druckdifferenz<br />

pro Meter Höhendifferenz zwischen den Leckagen von fast 1 Pa.<br />

Als einfaches Beispiel sei eine Hauseingangstür angenommen, die im Bereich<br />

des Schwellers einen Spalt von 5 bis 10 mm Höhe aufweist. Aus der Veröffentlichung<br />

„Zur rechnerischen Ermittlung von Fugendurchlasskoeffizienten<br />

<strong>und</strong> Druckexponenten von Bauteilfugen“ [7] kann man ermitteln, dass bei<br />

einer Spaltbreite (Türbreite) von 1 m <strong>und</strong> einer Spalttiefe (Dicke des Türblatts)<br />

von 70 mm ein Volumenstrom von ca. 45 bis 90 m 3 /h (∆p = 6 Pa) durch diesen<br />

Spalt strömen kann. Dies führt je nach Temperaturdifferenz <strong>und</strong> Dauer der<br />

Druckbelastung zu unnötigen Wärmeverlusten <strong>und</strong> kann zur Beeinflussung<br />

der Behaglichkeit durch einströmende kalte Luft führen. Will man die zusätzlichen<br />

Wärmeverluste aufgr<strong>und</strong> von Leckagen in der <strong>Gebäudehülle</strong> quantifizieren,<br />

können die Berechnungsansätze aus der DIN EN 832 [8] herangezogen<br />

werden.<br />

6<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Luftdichtheit.


Einführung<br />

G<br />

Bedeutung der Luftdichtheit für den Feuchteschutz.<br />

In engem Zusammenhang mit den Lüftungswärmeverlusten steht auch der<br />

Transport der Luftfeuchte (konvektiver Feuchtetransport) durch die Konstruktion<br />

hindurch. Eine ausreichend luftdichte <strong>Gebäudehülle</strong> ist für den<br />

Schutz besonders einer wärmegedämmten Baukonstruktion unerlässlich. Die<br />

wirkenden Antriebskräfte für die Luftströmungen sind unter „Wärmeschutz“<br />

beschrieben <strong>und</strong> gelten auch für Feuchte. Die Auswirkungen lassen sich an<br />

Schadensbildern <strong>und</strong> anhand der Beispielrechnungen verdeutlichen. Strömt<br />

warme feuchte Luft durch eine Leckage, kommt es unter bestimmten Randbedingungen<br />

zur Kondensatbildung im Bauteilquerschnitt <strong>und</strong> somit zur<br />

Vorschädigung der Konstruktion, die zu Bauschäden führen kann. Das Potenzial<br />

ist dabei um fast einen Faktor 100 größer als beim Transportmechanismus<br />

Diffusion.<br />

Bedeutung der Luftdichtheit für den Schallschutz.<br />

Leckagen verschlechtern den Schallschutz. Denn durch Fugen <strong>und</strong> Löcher,<br />

die von Luft durchströmt werden, kann sich auch der Schall ausbreiten. Dies<br />

ist insbesondere bei Mehrfamilienhäusern problematisch. Eine ausreichend<br />

(luft-)dichte Abtrennung der einzelnen Wohnungen untereinander ist erforderlich,<br />

um den geforderten Schallschutz gewährleisten zu können.<br />

Undichtheiten im Bereich von Fugen oder Materialporen im Mauerwerksbau<br />

machen den Schallschutz selbst bei höheren Flächenmassen zunichte:<br />

So erreicht eine Wand aus 240 mm dickem Bims-Hohlblock-Mauerwerk im<br />

unverputzten Zustand ein bewertetes Schalldämm-Maß von R´w = 16 dB. Nach<br />

beidseitigem Auftrag eines Dünnputzes kann das bewertete Schalldämm-Maß<br />

auf R´w = 49 dB deutlich verbessert werden [9].<br />

Auch im Leichtbau hat eine ausreichende Luftdichtheit wesentlichen Einfluss<br />

auf die Schalldämmung:<br />

G4.1<br />

Abhängig von Größe <strong>und</strong> Lage der Leckagen können bei Metallständerwänden<br />

Schallschutz-Einbußen infolge von Undichtheiten um bis zu 10 dB im Vergleich<br />

zur fachgerechten Ausführung gemessen werden.<br />

Durch das zusätzliche Abdichten der offenen Randanschlüsse mit Trennwandkitt<br />

kann der Schallschutz weiter gesteigert werden: Bei einer einlagig<br />

beplankten Metallständerwand (GKB 12,5 mm; CW 100; 80 mm Mineralwolle-<br />

Dämmstoff) führt die luftdichte Abdichtung zu einer Verbesserung des bewerteten<br />

Schalldämmmaßes R w<br />

von 45 auf 47 dB [10].<br />

7


G<br />

Einführung<br />

Bedeutung der Luftdichtheit für den Brandschutz.<br />

Der Brandschutz umfasst alle Maßnahmen, die der Entstehung eines Brandes<br />

<strong>und</strong> der Ausbreitung von Feuer <strong>und</strong> Rauch vorbeugen <strong>und</strong> bei einem Brand<br />

die Rettung von Menschen <strong>und</strong> Tieren sowie wirksame Löscharbeiten ermöglichen.<br />

Hierbei spielt die Luftdichtheit der raumabschließenden Bauteile eine<br />

wichtige Rolle. Eine ausreichende Dichtheit dieser Bauteile ist eine wesentliche<br />

Forderung an die Funktion von klassifizierten Brandschutzkonstruktionen.<br />

Im Brandfall führen Undichtheiten sehr schnell zur Weiterleitung von<br />

Hitze <strong>und</strong> schädlichen Rauchgasen z. B. in benachbarte Wohneinheiten. Bei<br />

der Durchführung von Bauteilprüfungen zur Feststellung von Feuerwiderstandsklassen<br />

nach DIN 4102 wird die Dichtheit der zu testenden Konstruktion<br />

mitbewertet; Undichtheiten sind aufgr<strong>und</strong> der schnell eintretenden Rauchgas-<br />

<strong>und</strong> Temperaturweiterleitung häufig Ursache für das oftmals „frühe“ Versagen<br />

von raumabschließenden Bauteilen im Test. Die Funktion aufwändiger,<br />

feuerbeständiger Bauteilkonstruktionen bleibt auf der Strecke, wenn – ohne<br />

sonstige Beeinträchtigung der Standsicherheit der Brandschutzkonstruktion<br />

– die Brand- oder Rauchgasweiterleitung über Ritzen z. B. im Bereich der Anschlüsse<br />

an flankierende Bauteile erfolgt.<br />

Die hinsichtlich ihrer Feuerwiderstandsklasse zu klassifizierende Trennwand<br />

wird mit dem „Wattebauschtest“ auf Undichtheiten überprüft. Der Wattebausch<br />

wird in 20 mm Entfernung vom Probekörper im Bereich von Spalten,<br />

Rissen oder Anschlussfugen jeweils 30 Sek<strong>und</strong>en angehalten. Die Prüfung soll<br />

stets dann durchgeführt werden, wenn heiße Gase auf der feuerabgekehrten<br />

Seite austreten oder Zweifel bestehen, ob der Raumabschluss noch gewahrt<br />

ist. Der Raumabschluss gilt als nicht mehr gewahrt, wenn der Wattebausch<br />

entzündet wird, d. h. entflammt oder glimmt.<br />

G4.1<br />

Die Weiterleitung von schädlichen Rauchgasen über Undichtheiten gefährdet<br />

die Funktion von Flucht- <strong>und</strong> Rettungswegen: Aus diesem Gr<strong>und</strong> fordert<br />

die Musterbauordnung (MBO) für Geschosse mit mehr als vier Wohneinheiten<br />

die Anordnung allgemein zugänglicher Flure, welche „rauchdicht“ vom Treppenhaus<br />

abgeschottet sein müssen. Die geforderte Abschottung wird durch<br />

den Einbau spezieller „Rauchschutztüren“ nach DIN 18095 erreicht. Durch<br />

den Einsatz dieser ausreichend luft- <strong>und</strong> rauchdichten Türen wird sichergestellt,<br />

dass das Treppenhaus in seiner Funktion als Flucht- <strong>und</strong> Rettungsweg<br />

auch ohne Atemschutz passierbar bleibt.<br />

Abb. 4: Entzündungsversuch mit dem Wattebausch gemäß DIN 4102 Teil 2.<br />

8<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Luftdichtheit.


Einführung<br />

G<br />

Bedeutung der Luftdichtheit für die kontrollierte Lüftung.<br />

Eine ausreichende hygienische Belüftung in Sinne des sogenannten Pettenkofer<br />

Grenzwertes ist unabhängig vom Grad der Dichtheit eines Gebäudes <strong>und</strong><br />

der Art der Lüftung (Fenster-/ Schachtlüftung oder Lüftungsanlage) sicherzustellen.<br />

Die Erkenntnis, dass „atmende Wände“ hier keinen Beitrag leisten,<br />

kann spätestens seit Veröffentlichung der DIN 4108 [11] im Jahr 1952 kein Thema<br />

mehr sein.<br />

Auszug aus der DIN 4108 [11] aus dem Jahr 1952.<br />

4.22 Ein Atmen der Wände im Sinne einer Lufterneuerung der Innenräume<br />

findet nicht statt. Dagegen ist aus hygienischen <strong>und</strong> bautechnischen<br />

Gründen auf der Innenseite der Wände eine gewisse Aufnahmefähigkeit<br />

für Wasserdampf erwünscht; üblicher Innenputz, auch<br />

saugfähige Pappen <strong>und</strong> dgl. erfüllen diesen Wunsch (Pufferschichten).<br />

Um das Eindringen der von dieser Schicht bei hohem Feuchtigkeitsgrad<br />

der Raumluft aufgenommenen Wasserdampfmengen ins Innere<br />

der Bauteile zu verhindern, kann die Anordnung einer unmittelbar anschließenden<br />

möglichst wasserdampf<strong>und</strong>urchlässigen Schicht (Dampfsperre)<br />

zweckmäßig sein, besonders bei mehrschichtigen Wänden. Die<br />

von den Pufferschichten aufgenommenen Feuchtigkeitsmengen sollen<br />

in Zeiten mit geringem Feuchtigkeitsgrad wieder an die Raumluft<br />

abgegeben werden. Dies wird durch Lüften der Räume (Öffnen der<br />

Fenster, Einbau von Lüftungsschächten u. dgl.) gefördert.<br />

In der EnEV 2009 <strong>und</strong> DIN 4108-7 sind die aktuellen maximalen Grenzwerte<br />

der Luftdurchlässigkeit eines Gebäudes festgelegt, die jedoch bei Lüftungsanlagen<br />

(raumlufttechnischen Anlagen) mit Wärmerückgewinnung laut<br />

Abschnitt 4, Tabelle 1, in DIN 4108-7 unterschritten werden sollten. Aus einer<br />

Veröffentlichung des IWU Darmstadt zur messtechnischen Überprüfung <strong>und</strong><br />

Dokumentation aus dem Jahr 1995 [12] kann gefolgert werden, dass Lüftungsanlagen<br />

in <strong>und</strong>ichten Gebäuden aus energetischer Sicht keinen Sinn ergeben.<br />

Die spezifischen Lüftungswärmeverluste aufgr<strong>und</strong> einer <strong>und</strong>ichten <strong>Gebäudehülle</strong><br />

können den Anteil der spezifischen Lüftungswärmeverluste aufgr<strong>und</strong><br />

des notwendigen Luftaustausches über die Lüftungsanlage um ein Vielfaches<br />

übersteigen. Die Folge ist laut J. Werner <strong>und</strong> M. Laidig [13] ein unwirtschaftlicher<br />

Betrieb der Lüftungslage, weil die eingesparten Energiekosten unter<br />

den Betriebs- <strong>und</strong> Wartungskosten der Anlage liegen. Neben den energetischen<br />

<strong>und</strong> betriebswirtschaftlichen Aspekten zeigen die Ausführungen im<br />

Abschnitt Feuchteschutz, dass ein Lüften über Fugen <strong>und</strong> Ritzen, also über<br />

Leckagen, zu erheblichen Bauschäden führen kann <strong>und</strong> somit keine sinnvolle<br />

Option ist. Zudem ist die Belüftung eines Gebäudes über Leckagen, wie dem<br />

Abschnitt Wärmeschutz entnommen werden kann, sehr wetterabhängig.<br />

G4.1<br />

In „Passivhäuser in Mitteleuropa“ [14] sind Berechnungen angeführt, die zeigen,<br />

dass erst bei einem n50-Wert von 20 h -1 ein ausreichender Luftaustausch<br />

(mind. 0,4 Luftwechsel pro St<strong>und</strong>e) über Fugen <strong>und</strong> Ritzen gewährleistet<br />

wäre. Dies hätte aber zur Folge, dass an kalten Wintertagen Luftwechsel von<br />

deutlich über 10 pro St<strong>und</strong>e auftreten würden [13]. Eine gute Kenntnis der Zusammenhänge<br />

zwischen Luftdichtheit <strong>und</strong> Lüftung bzw. Lüftungsanlage ist<br />

für einen hygienisch <strong>und</strong> energetisch sinnvollen Luftaustausch im Gebäude<br />

Voraussetzung.<br />

9


G<br />

Einführung<br />

Bedeutung der Luftdichtheit für die Behaglichkeit.<br />

Behaglichkeit beschreibt den Zustand des Wohlbefindens eines Menschen,<br />

hervorgerufen durch die äußeren Einflüsse seiner Umgebung. Die Wahrnehmung<br />

von „Behaglichkeit“ ist immer nur subjektiv; ein einheitlicher Maßstab<br />

existiert nicht. Die Empfindung von Behaglichkeit wird wesentlich bestimmt<br />

durch die Kälte- <strong>und</strong> Wärmerezeptoren des menschlichen Körpers, dessen<br />

Wärmehaushalt sie steuern.<br />

Die Rezeptoren reagieren auf Unter- oder Überschreitung von Temperatur-<br />

Schwellenwerten. Für unsere Betrachtung ist die Lage dieser Rezeptoren von<br />

Bedeutung: Kälterezeptoren sind auf der Haut angeordnet, während Wärmerezeptoren<br />

im Bereich des vorderen Stammhirns angeordnet sind. Hieraus<br />

resultiert eine signifikante Richtungsempfindlichkeit z. B. gegenüber kalter<br />

Zugluft <strong>und</strong> kalten Oberflächentemperaturen, während Hitze allgemein ohne<br />

Einfluss der körperlichen Orientierung als unangenehm empf<strong>und</strong>en wird.<br />

Besonders empfindlich reagiert der Mensch auf Zuglufterscheinungen, u. a.<br />

hervorgerufen durch Undichtheiten in der thermischen <strong>Gebäudehülle</strong>. Unter<br />

„Zugluft“ versteht man die unerwünschte lokale Abkühlung des menschlichen<br />

Körpers, die durch Luftbewegung verursacht wird. Die erhöhte Luftgeschwindigkeit<br />

in unmittelbarer Umgebung hat bedeutenden Einfluss auf<br />

die Temperaturempfindung <strong>und</strong> den Wärmehaushalt des Menschen. Bereits<br />

niedrige Strömungsgeschwindigkeiten im Bereich von 10 bis 20 cm/s werden<br />

von sitzenden Menschen als unangenehm empf<strong>und</strong>en. Bei Lufttemperaturen<br />

im Bereich von 18 bis 24 °C wird der Abtransport von Körperwärme über die<br />

Haut derart abgemindert, dass auch höhere Luftgeschwindigkeiten bis zu<br />

50 cm/s noch nicht als unbehaglich beanstandet werden [15].<br />

G4.1<br />

Die thermische Behaglichkeit wird neben den Zuglufteffekten infolge erhöhter<br />

Luftgeschwindigkeiten auch durch Einflüsse auf Luft- <strong>und</strong> Raumtemperaturen<br />

negativ beeinflusst:<br />

Die im Bereich fehlerhafter Luftdichtheitsebenen einströmende Kaltluft<br />

verursacht eine ungleichmäßige Verteilung von Luft- <strong>und</strong> Oberflächentemperaturen<br />

im Raum: Die kalte Außenluft ruft Fallluftströme hervor, die zur Abkühlung<br />

von Bauteilflächen <strong>und</strong> zur Bildung sogenannter „Kaltluftseen“ am<br />

Boden des Raumes führen. Bereits bei Temperaturdifferenzen von zwei Kelvin<br />

zwischen Fuß- <strong>und</strong> Kopfhöhe einer sitzenden Person reagiert der Mensch mit<br />

Unbehagen.<br />

Die ebenfalls auf diese Weise hervorgerufenen Unterschiede zwischen<br />

Bauteil-Oberflächentemperatur <strong>und</strong> Raumlufttemperatur werden bereits ab<br />

einer Differenz von mehr als vier Kelvin als unbehaglich empf<strong>und</strong>en.<br />

10<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Luftdichtheit.


Einführung<br />

G<br />

Bedeutung der Luftdichtheit für die Schadstofffreiheit.<br />

Eine luftdichte <strong>Gebäudehülle</strong> trägt zum Schutz vor zusätzlichen Belastungen<br />

durch Schadstoffe in der Außenluft bei.<br />

Zudem erschwert bzw. verhindert eine raumseitig angeordnete Luftdichtheitsschicht,<br />

dass „Schadstoffe“ aus den dahinter liegenden Bauteilschichten<br />

in den Nutzungsbereich eines Gebäudes gelangen. Dies gilt besonders für das<br />

radioaktive Edelgas Radon, welches je nach Bo<strong>dena</strong>rt <strong>und</strong> -beschaffenheit in<br />

unterschiedlichen Konzentrationen vorkommt. Das B<strong>und</strong>esamt für Strahlenschutz<br />

fordert daher in „Radon in Häusern“ [16] eine dichte Ausführung der<br />

erdberührenden Gebäudebereiche (z. B. Kellerräume). „Risse in Mauerwerk<br />

oder Bodenplatte, <strong>und</strong>ichte Fugen zwischen Bauwerksteilen, ungenügend abgedichtete<br />

Kabel- oder Rohrdurchführungen <strong>und</strong> andere ‚Schwachstellen‘ im<br />

Bauwerk begünstigen das Eindringen des Radons in das Haus“, merkt das BFS<br />

in seiner Veröffentlichung [16] zum Thema an.<br />

Auch wenn im Einzelnen nicht immer der mögliche „Schaden“ vorhergesagt<br />

werden kann, ist eine luftdichte Ausführung der <strong>Gebäudehülle</strong> auch beim<br />

Thema Schadstoffbelastung der richtige Weg.<br />

Normen/Verordnungen.<br />

Der Begriff Luftdurchlässigkeit der Bauteile stand bereits vor über 50 Jahren in<br />

der DIN 4108 – Wärmeschutz im Hochbau [11]. Diese erste Ausgabe der bis heute<br />

noch bestehenden Normenreihe aus dem Jahr 1952 zeigt die hohe Bedeutung<br />

auch in den Zeiten, als das Wort Energiesparen noch nicht zum Gr<strong>und</strong>wortschatz<br />

gehörte <strong>und</strong> die DIN 4108 die Bedeutung des Wärmeschutzes u. a.<br />

mit der „Kohlenersparnis“ untermauerte.<br />

Es dauerte dann noch über 40 Jahre, bis konkrete Anforderungen an die Luftdichtheit<br />

der <strong>Gebäudehülle</strong> in einer Norm [17] gestellt wurden <strong>und</strong> der Verordnungsgeber<br />

diese dann übernehmen konnte [18]. Weitere Informationen<br />

zur historischen <strong>und</strong> rechtlichen Bedeutung einer luftdichten <strong>Gebäudehülle</strong><br />

können den Ausführungen im Buch „Gebäude – Luftdichtheit, Band 1“, herausgegeben<br />

vom Fachverband Luftdichtheit im Bauwesen e. V., entnommen<br />

werden.<br />

G4.1<br />

11


G<br />

Einführung<br />

Literaturverzeichnis.<br />

[1] DIN EN 13829 „Wärmetechnisches Verhalten von Gebäuden, Bestimmung<br />

der Luftdurchlässigkeit von Gebäuden, Differenzdruckverfahren“, Februar<br />

2001<br />

[2] Verordnung über energiesparenden Wärmeschutz <strong>und</strong> energiesparende<br />

Anlagentechnik (Energieeinsparverordnung – EnEV) vom 29. April 2009, Beschluss<br />

der B<strong>und</strong>esregierung vom 18. März 2009<br />

[3] DIN 4108-7 „Wärmeschutz <strong>und</strong> Energie-Einsparung in Gebäuden“, Teil 7:<br />

„Luftdichtheit von Gebäuden, Anforderungen, Planungs- <strong>und</strong> Ausführungsempfehlungen<br />

sowie Beispiele“, Januar 2011<br />

[4] Feist, W.: Gr<strong>und</strong>lagen der Gestaltung von Passivhäusern, Verlag Das Beispiel,<br />

Darmstadt, Februar 1996<br />

[5] DIN 4108-3 „Wärmeschutz <strong>und</strong> Energie-Einsparung in Gebäuden“, Teil 3:<br />

„Klimabedingter Feuchteschutz, Anforderungen, Berechnungsverfahren <strong>und</strong><br />

Hinweise für Planung <strong>und</strong> Ausführung“, Juli 2001<br />

[6] Pohl, W.-H.; Horschler, S.; Pohl R.: Luftdicht-Prima-Klima-Programm, Preussen<br />

Elektra AG, Hannover, 1. Ausgabe August 1997<br />

[7] Esdorn, H.; Rheinländer, J.: Zur rechnerischen Ermittlung von Fugendurchlasskoeffizienten<br />

<strong>und</strong> Druckexponenten von Bauteilfugen, HLH 29, Nr. 3, 1978<br />

[8] DIN EN 832 „Wärmetechnisches Verhalten von Gebäuden – Berechnung<br />

des Heizenergiebedarfs, Wohngebäude“, Beuth-Verlag Berlin 2003<br />

G4.1<br />

[9] Lutz et al.: „Lehrbuch der Bauphysik“, 5. Auflage, Teubner-Verlag Stuttgart<br />

2002<br />

[10] Knauf Schallschutz-Prüfberichte SW 99 050-1 <strong>und</strong> SW 99 050-4, Knauf Gips<br />

KG, Iphofen<br />

[11] DIN 4108 „Wärmeschutz im Hochbau“, Juli 1952<br />

[12] IWU; ebök; Werner, J. u. a.: Messtechnische Überprüfung <strong>und</strong> Dokumentation<br />

von Wohnungslüftungsanlagen in hessischen Niedrigenergiehäusern,<br />

Hrsg.: Institut Wohnen <strong>und</strong> Umwelt GmbH <strong>und</strong> Hessisches Ministerium für<br />

Umwelt, Energie, Jugend, Familie <strong>und</strong> Ges<strong>und</strong>heit, Darmstadt 1995<br />

[13] Werner, J; Laidig, M.: „Gute Luft will geplant sein“, IMPULS Programm Hessen,<br />

Darmstadt, 3. Auflage September 2002<br />

[14] Feist, W.: Passivhäuser in Mitteleuropa, Dissertation an der Gesamthochschule<br />

Kassel 1993, Bezugsquelle: IWU Darmstadt 1993<br />

[15] Rietschel/Raiß: „Heiz- <strong>und</strong> Lüftungstechnik“, 13. Auflage, Springer-Verlag<br />

1958<br />

[16] http://www.bfs.de/de/bfs/publikationen/broschueren/ionisierende_<br />

strahlung/radon/stth_radon.pdf<br />

B<strong>und</strong>esamt für Strahlenschutz BfS: Radon in Häusern, in: Strahlenthemen<br />

2007, BfS Salzgitter<br />

12<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Luftdichtheit.


Einführung<br />

G<br />

[17] DIN V 4108-7 „Wärmeschutz <strong>und</strong> Energie-Einsparung in Gebäuden“, Teil 7:<br />

„Luftdichtheit von Gebäuden, Anforderungen, Planungs- <strong>und</strong> Ausführungsempfehlungen<br />

sowie Beispiele“, November 1996<br />

[18] Bekanntmachung des B<strong>und</strong>esministeriums für Raumordnung, Bauwesen<br />

<strong>und</strong> Städtebau vom 8. Juli 1996, „Hinweis auf allgemein anerkannte Regeln<br />

der Technik zur Wärmeschutzverordnung“, B<strong>und</strong>esanzeiger Nr. 140, 31. Juli<br />

1998<br />

[19] Sage, K.: Handbuch Heizung <strong>und</strong> Klimatechnik: Lufttechnische Anlagen,<br />

Bd. 2, Berlin 1971<br />

Abbildungsverzeichnis.<br />

Alle Abbildungen Torsten Bolender, Armin Weissmüller bzw. wie in den genannten<br />

Quellen angegeben außer:<br />

Abb. 1: Eicke-Hennig<br />

Dieser Textbeitrag wird mit der Unterstützung des FLiB, Fachverband Luftdichtheit<br />

im Bauwesen, veröffentlicht.<br />

Im neu veröffentlichten Buch zur Gebäude-Luftdichtheit des FLiB finden Sie<br />

diesen Beitrag sowie weiterführende <strong>und</strong> vertiefende Literatur zum Thema<br />

Luftdichtheit. Aktuelle Informationen stehen unter ƒ www.flib.de bereit.<br />

G4.1<br />

13


G<br />

Einführung<br />

G4.1<br />

14<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Luftdichtheit.


Einführung<br />

G<br />

2 Luftdichtheit damals <strong>und</strong><br />

heute.<br />

Autorin:<br />

Anne Fingerling<br />

Schon der griechische Philosoph Sokrates (470 – 399 v. Chr.) prägte, laut<br />

Überlieferung, die einfache Formel: „Das ideale Haus ist im Sommer kühl, im<br />

Winter warm“ [13, S. 7]. Für ein behagliches, ges<strong>und</strong>es Wohnklima sind zwei<br />

Aspekte entscheidend: eine gute Wärmedämmung in Verbindung mit einer<br />

luftdichten <strong>Gebäudehülle</strong>.<br />

Luftdichtheit im Wandel der Zeit.<br />

Die Menschen haben über alle Bauepochen hinweg versucht, eine möglichst<br />

geringe Luftdurchlässigkeit der <strong>Gebäudehülle</strong> zu erreichen. In Holzblockbauten<br />

beispielsweise stopften die Bewohner Fugen <strong>und</strong> Ritzen mit Moos oder<br />

Lehm aus, um unangenehme Zugerscheinungen zu vermeiden.<br />

Aber auch großflächige Innenverkleidungen aus Holz oder Gips auf einem<br />

Schilfrohr- oder Holzlattenuntergr<strong>und</strong> dienten dem Zweck einer niedrigen<br />

Luftdurchlässigkeit. In Altbauten werden bei Umbauarbeiten in Wand- <strong>und</strong><br />

Deckenkonstruktionen auch immer wieder Schichten aus alten Zeitungen<br />

gef<strong>und</strong>en. Diese zeitgeschichtlich mitunter äußerst interessanten Zeugnisse<br />

wurden nicht etwa aus historischem Bewusstsein heraus der Nachwelt erhalten,<br />

sondern hatten eindeutig „die Funktion einer Luftdichtung zu übernehmen“<br />

[20, S. 4].<br />

Als gr<strong>und</strong>sätzlich luft<strong>und</strong>icht dürfen die früheren Fenster gelten, denn Falzdichtungen<br />

waren noch nicht bekannt. Um Zugerscheinungen im Winter zu<br />

mindern, wurden Kissen oder gerollte Decken in die Kastenfenster eingelegt.<br />

Bei Fenstern oder Türen in Altbauten sind derartige improvisierte „Luftdichtungen“<br />

durchaus auch heute noch zu beobachten.<br />

G4.1<br />

Inzwischen stehen zahlreiche Produkte <strong>und</strong> Systemlösungen verschiedener<br />

Hersteller zur Verfügung, um eine dauerhafte <strong>und</strong> qualitativ hochwertige<br />

Luftdichtheit der gesamten <strong>Gebäudehülle</strong> zu gewährleisten – eine fachlich<br />

qualifizierte <strong>und</strong> einwandfreie Ausführung immer vorausgesetzt.<br />

Atmende Wände?<br />

Die Aspekte Raumluftqualität <strong>und</strong> Hygiene spielen ab dem 19. Jahrh<strong>und</strong>ert<br />

eine zunehmende Rolle. In diesem Zusammenhang darf der Name des Chemikers<br />

<strong>und</strong> Hygienikers Max von Pettenkofer nicht fehlen. Seine Versuchsreihen<br />

führten ihn zu der Annahme, dass der Luftaustausch durch die Außenwände<br />

hindurch ein wesentlicher Beitrag zur Reinigung der Raumluft sei [19] [23].<br />

Seit Anfang des 20. Jahrh<strong>und</strong>erts gilt diese Theorie jedoch bereits als überholt:<br />

1928 wies Erwin Raisch nach, dass „die Forderung des Hygienikers nach<br />

‚atmenden Wänden‘ zum Zwecke der Lufterneuerung in Räumen keine berechtigte<br />

innere Begründung hat“ – im Gegensatz zu den „unvermeidlichen<br />

Undichtigkeiten von Fenstern <strong>und</strong> Türen“ [21, S. 489], die erhebliche Wärmeverluste<br />

verursachen.<br />

15


G<br />

Einführung<br />

Raisch erkannte bereits die Bedeutung des Putzes für die luftdichte Ausführung<br />

des Mauerwerks. Er stellte fest, dass „verputzte Flächen, gleichgültig ob<br />

als Mauer oder Leichtbau ausgeführt, spezifische Leckraten q 50<br />

< 1 m 3 /(m 2 h)<br />

besitzen, insbesondere bei Putzen mit Zementzusatz oder bei gestrichenen<br />

Oberflächen wurde q 50<br />

< 0,1 m 3 /(m 2 h) erreicht.“ [26, S. 4; 21, S. 484 – 485].<br />

„Dicht“ bedeutet heute gr<strong>und</strong>sätzlich, dass die gesamte <strong>Gebäudehülle</strong> so luftdicht<br />

ist wie eine gemauerte, verputzte Wand [31].<br />

Entdeckung der Luftdichtheit.<br />

1973 ist für die Entwicklung der Luftdichtheit ein entscheidendes Jahr; es ist<br />

das Jahr der sogenannten Energiekrise. Bis dahin wiesen die Gebäude in der<br />

Regel einen nach heutigen Kriterien schlechten Wärmedämmstandard auf<br />

sowie eine mitunter hohe Luftdurchlässigkeit. Während der Feuchteschutz<br />

immer schon als eine der Gr<strong>und</strong>aufgaben der <strong>Gebäudehülle</strong> galt, wurde die<br />

Luftdichtheit lange Zeit vernachlässigt. Noch bis in die 1970er Jahre bestanden<br />

keine Anforderungen an die Luftdichtheit. Unbehagliche, zugige Wohnbedingungen<br />

sowie Beheizungsschwierigkeiten an windigen Tagen waren<br />

durchaus normal. Viele der „vor 1970 errichteten Gebäude zeigten bereits bei<br />

mittleren Windgeschwindigkeiten 8- bis 10-fache Luftwechselraten pro St<strong>und</strong>e.“<br />

[18, S. 128]. Die wesentlichen Leckstellen waren die Fenster.<br />

G4.1<br />

Den damals in Deutschland durchschnittlichen Gebäudestandard repräsentierte<br />

das „Normalhaus“ nach den Richtlinien der DIN 4108 ‚Wärmeschutz im<br />

Hochbau‘ in der Ausgabe vom August 1969. Das bedeutet, dass nahezu alle<br />

Wohnungen unkontrolliert über Undichtigkeiten der <strong>Gebäudehülle</strong> sowie zusätzlich<br />

über Fenster belüftet wurden. Erst mit den ‚Ergänzenden Bestimmungen‘<br />

zur DIN 4108 in der Fassung vom Oktober 1974 wurde mit der Begrenzung<br />

der Fugendurchlässigkeit von Fenstern der Luftdurchgang erheblich vermindert.<br />

Der Einbau luftdichter Fenster mit Lippendichtungen wurde weitgehend<br />

zur Regel [18].<br />

Nach der „Energiekrise“ stand die Reduktion der Transmissions- <strong>und</strong> Lüftungswärmeverluste<br />

im Vordergr<strong>und</strong>. Nicht nur die Fenster wurden abgedichtet,<br />

sondern auch Außenwände <strong>und</strong> Dächer besser wärmegedämmt. Wie Untersuchungen<br />

in der Schweiz belegen, hatte dies jedoch eine „10 bis 15 Prozent<br />

höhere Raumluftfeuchtigkeit (zur Folge), die bei den Wärmebrücken in der<br />

Konstruktion zu Kondenswasser <strong>und</strong> Schimmelpilzbildung führte“ [20, S. 4].<br />

Diese Erfahrungen dürften auch auf Deutschland übertragbar sein.<br />

Der kanadische Bauforscher R. E. Platts kam bereits 1962 zu der Erkenntnis,<br />

dass mit den Wärmeverlusten einhergehende Luftströmungen „fast immer<br />

der Gr<strong>und</strong> starker Kondensationserscheinungen“ [29, S. 7] sind, was vor allem<br />

bei Leichtbaukonstruktionen zur Schädigung der Bausubstanz führt. Diese<br />

Erkenntnis setzte sich in den 1960er <strong>und</strong> 1970er Jahren nur allmählich durch<br />

– <strong>und</strong> sofern sie in Deutschland aus Labor- <strong>und</strong> Freilandversuchen gewonnen<br />

worden war, handelte es sich in den meisten Fällen eher um „ein ‚Abfallprodukt‘<br />

von Untersuchungen zur außenseitigen Belüftung von Dächern. Sie<br />

stand von daher eher im Schatten der z. T. hitzigen Debatte um Kalt- oder<br />

Warmdach <strong>und</strong> die richtige ‚Belüftungsphilosophie‘ auf der Außenseite der<br />

Konstruktionen“ [29, S. 7].<br />

Erst in den 1981er Richtlinien der ASHRAE (American Society of Heating, Refrigeration,<br />

Air conditioning Engineers; vergleichbar mit dem Deutschen VDI)<br />

findet sich die eindeutige Aussage: „Es ist heute anerkanntes Wissen, dass der<br />

Transport von Wasserdampf mittels Luftströmung einen viel stärkeren<br />

16<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Luftdichtheit.


Einführung<br />

G<br />

Mechanismus zum Transport der Feuchte zum Punkt der Kondensation darstellt<br />

(...). Dampfdiffusion kann kaum als größerer Faktor identifiziert werden.“<br />

[29, S. 7].<br />

Verbände formieren sich.<br />

Als einer der praktischen Versuche zur Reduzierung von Wärmeverlusten in<br />

Gebäuden <strong>und</strong> unmittelbare Reaktion auf die „Energiekrise“ entstand 1974<br />

auf dem Gelände des Forschungslaboratoriums der Philips GmbH in Aachen<br />

ein Energie-Experimentierhaus, das sogenannte Philips-Experimentierhaus.<br />

Die wenig anspruchsvolle Architektur des Fertighauses mit relativ klein dimensionierten<br />

Fenstern sowie die erhöhte Wärmedämmung <strong>und</strong> Luftdichtheit<br />

der <strong>Gebäudehülle</strong> hatten hartnäckige Vorurteile zur Folge. Anstatt die<br />

Entwicklung im Bereich des <strong>energieeffizienten</strong> <strong>Bauen</strong>s als Chance wahrzunehmen,<br />

fürchtete beispielsweise das Gros der Architekten um seine Gestaltungsfreiheit.<br />

Angesichts der häufig formulierten Forderung nach möglichst<br />

kompakter Bauweise schien ihnen eine „Baukastenarchitektur“ zu drohen [9]<br />

[8].<br />

Auch die „bauphysikalische Luftdichtheit“ hatte in der Öffentlichkeit völlig<br />

zu Unrecht ein negatives Image, geprägt von emotionalen Vorbehalten wie:<br />

„Hilfe! Wir ersticken in zu dichten Bauten“ oder „Leben wie in einer Thermosflasche“<br />

[20] [6].<br />

Es gab aber auch ganz andere Reaktionen auf die „Energiekrise“. 1974 wurde<br />

im Rahmen der OECD die International Energy Agency (IEA) gegründet. Das<br />

IEA-Teilprogramm „Energieeinsparung in Gebäuden <strong>und</strong> öffentlichen Einrichtungen“<br />

beinhaltete als eines der ersten Projekte bereits in der zweiten<br />

Hälfte der 1970er Jahre das „Air Infiltration Center“ mit Sitz in Großbritannien.<br />

Diese einzigartige Einrichtung zur internationalen Vernetzung von Forschung<br />

<strong>und</strong> Entwicklung auf dem Gebiet der Luftdurchlässigkeit hat durch<br />

„eine Vielzahl von Publikationen <strong>und</strong> Konferenzen wesentlich dazu beigetragen,<br />

dass in einer Reihe von Staaten sowie auf internationaler Ebene Normen<br />

<strong>und</strong> Empfehlungen zur Durchlässigkeit der <strong>Gebäudehülle</strong> entstanden sind“<br />

[29, S. 73]. Durch die Erweiterung Mitte der 1980er Jahre zum „Air Infiltration<br />

and Ventilation Center“ (AIVC) kam der Forschungsschwerpunkt „Raumluftströmung<br />

<strong>und</strong> Belüftung von Gebäuden“ hinzu. Erst zu diesem Zeitpunkt ist<br />

auch die B<strong>und</strong>esrepublik Deutschland Teilnehmerstaat des AIVC geworden<br />

[29].<br />

G4.1<br />

Hartnäckige Vorurteile <strong>und</strong> Irrglaube.<br />

Die Wärmeschutzverordnung [WSVO 1984] vom 24.02.1982 [WSVO 1984] löste<br />

die WSVO 1977 ab <strong>und</strong> beschrieb die gesetzlichen Anforderungen an den<br />

Mindestwärmeschutz von Neu- <strong>und</strong> Altbauten (bei Umbaumaßnahmen). Ansonsten<br />

wurde lediglich der Fugendurchlasskoeffizient der außen liegenden<br />

Fenster <strong>und</strong> Fenstertüren begrenzt <strong>und</strong> in die allgemeinen Anforderungen<br />

aufgenommen: „Die sonstigen Fugen in der wärmeübertragenden Umfassungsfläche<br />

müssen dauerhaft <strong>und</strong> entsprechend dem Stand der Technik luft<strong>und</strong>urchlässig<br />

abgedichtet sein.“ Nähere Erläuterungen hierzu fehlten jedoch<br />

[15].<br />

Die Luftdurchlässigkeit von Dachflächen wurde nicht einmal formelmäßig<br />

angesetzt. Dabei hatte bereits in den 30er Jahren des 20. Jahrh<strong>und</strong>erts E. Settele<br />

umfangreiche Untersuchungen zur „Luftdurchlässigkeit verschiedener<br />

Dachhautkonstruktionen“ durchgeführt [22].<br />

17


G<br />

Einführung<br />

In seinen Versuchsreihen belegte er die Notwendigkeit der Wärmedämmung<br />

der obersten Geschossdecke sowie die „Abdichtung der Dachhaut gegen Luftdurchgang<br />

bei Windanfall“. Denn bei „zu dünnen Deckenkonstruktionen <strong>und</strong><br />

luftdurchlässigen Eindeckungen erhöht sich bei Windanfall der Wärmeverlust<br />

durch das Dach erheblich gegenüber dicht ausgeführten Konstruktionen“<br />

[22, S. 322].<br />

Zwar ist bereits seit der DIN 4108 vom Mai 1960 selbstverständlich, dass Fugen<br />

dicht sein sollten. Aber ebenso selbstverständlich wird „vergessen“, wie viele<br />

mögliche Bereiche der Fugenbildung in der Baupraxis entstehen.<br />

Die „Luftdurchlässigkeit geneigter Dächer“ bleibt über Jahrzehnte Dauerthema.<br />

Es kommt zu zahlreichen Streitfällen über die unzureichende Luftdichtheit<br />

der Dachflächen ausgebauter Dachgeschosse [18]. Dennoch kursiert sogar<br />

in den 1990er Jahren noch immer der Irrglaube, eine „gewisse Luftdurchlässigkeit“<br />

könne einen Mindestluftwechsel durch Fugen sicherstellen [30].<br />

Anfänge der Normung.<br />

G4.1<br />

Bis Mitte der 1990er Jahre gab es in Deutschland praktisch noch keine Normung<br />

zur Luftdurchlässigkeit der <strong>Gebäudehülle</strong>. Vor diesem Hintergr<strong>und</strong><br />

unterscheidet sich die zum 01.01.1995 in Kraft getretene [WSVO 1995] von den<br />

bisherigen deutlich. In § 4 (1) wird explizit der Einbau einer „luft<strong>und</strong>urchlässigen<br />

Schicht über die gesamte Fläche“ gefordert, wenn verschalte, gestoßene,<br />

überlappende oder plattenartige Bauteile oder Bauteilschichten verwendet<br />

werden. In der Anlage 4 Ziffer 2 findet sich die konkrete Ergänzung der Luftdichtheitsanforderung:<br />

„Soweit es im Einzelfall erforderlich wird zu überprüfen,<br />

ob die Anforderungen des § 4 (...) erfüllt sind, erfolgt diese Prüfung nach<br />

den allgemein anerkannten Regeln der Technik.“ In Anlage 4 Ziffer 2 wird außerdem<br />

erstmals die Möglichkeit angesprochen, im Einzelfall messtechnisch<br />

vor Ort zu überprüfen, ob die Dichtheitsanforderungen eingehalten wurden<br />

[8].<br />

Das Forschungsinteresse hat sich erst in den 1990er Jahren zunehmend auf<br />

die Verringerung der Lüftungswärmeverluste infolge von Undichtigkeiten<br />

verlagert, da der Anteil dieser Verluste bei erhöhtem Wärmedämmstandard<br />

prozentual mehr ins Gewicht fällt.<br />

Dennoch beklagten Fachleute, dass diesem Aspekt in der Baupraxis noch<br />

immer zu wenig Bedeutung beigemessen wurde: „Die Kürze der Behandlung<br />

dieses Gesichtspunktes in DIN 4108 ‚Wärmeschutz im Hochbau‘ (August 1981),<br />

für die erst 1996 der Teil 7 ‚Luftdichtheit von Bauteilen <strong>und</strong> Anschlüssen‘ (Vornorm<br />

Mai 1996) herausgegeben wurde, <strong>und</strong> in der Wärmeschutzverordnung<br />

[WSVO 1995] steht in keinem Verhältnis zu ihrer Bedeutung.“ [11, S. 1/vgl. 25].<br />

Die Zentralverbände des Dachdecker- <strong>und</strong> Zimmererhandwerks haben allerdings<br />

bereits 1991 „konkrete Aussagen zur Bedeutung <strong>und</strong> praktischen Ausführung<br />

der Luftdichtungsarbeiten in ihre Fachregeln aufgenommen“<br />

[8, S. 59 – 60].<br />

18<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Luftdichtheit.


Einführung<br />

G<br />

Einheitlicher Standard.<br />

Die „International Organization for Standardization“ (ISO) in Genf hatte 1990<br />

einen Normenentwurf mit dem Titel „Thermal insulation – Determination of<br />

building airtightness – Fan pressurization method“ (Wärmeschutz – Bestimmung<br />

der Luftdichtheit eines Gebäudes – Ventilatordruckmethode) vorgelegt.<br />

Die ISO/DIS 9972 enthielt Angaben zur Messmethode, zur Gebäudepräparation<br />

<strong>und</strong> zu Randbedingungen der Messung (z. B. Außenklima). Auf diesen<br />

Normenentwurf nahm auch der zu dieser Zeit in Beratung befindliche Entwurf<br />

zum Beiblatt 1 der DIN 4108 Bezug.<br />

Seit 1990 gilt die ISO/DIS 9972 [14] als internationaler Standard zur Messung<br />

der Luftdichtheit von Gebäudebereichen <strong>und</strong> stützt sich auf das seit Mitte<br />

der 1970er Jahre entwickelte Verfahren des Differenzdrucktests, u. a. auch als<br />

„Blower-Door-Methode“ bezeichnet [18] [25].<br />

Auch die in der WSVO 1995 [28] angesprochene „Einzelfallprüfung“ erfolgt<br />

gemäß ISO 9972 nach der Druckdifferenzmethode [25] [8].<br />

Vom „Blower-Window“ zur „Blower-Door“.<br />

In der Praxis von Felduntersuchungen wird international seit Ende der 1970er<br />

Jahre ein Luftdichtheitsmesssystem zur Erzeugung des Prüfdrucks <strong>und</strong> zur<br />

Messung des Luftvolumenstroms verwendet.<br />

Das Prinzip einer „Blower-Door“ wurde erstmals 1977 in Schweden eingesetzt,<br />

allerdings noch als „Blower-Window“. Åke Blomsterberg exportierte die Idee<br />

in die USA, wo er sich 1979 zu Forschungszwecken an der Princeton University<br />

in Berkeley/Kalifornien aufhielt. Die Messeinrichtung war eine willkommene<br />

Möglichkeit, das Phänomen der Infiltration zu verstehen. Ken Gadsby, damals<br />

Techniker an der Princeton University, gilt als derjenige, der die erste praxistaugliche<br />

„Blower-Door“ entwickelt hat. Der Ventilator wurde erstmals in eine<br />

innere Türfüllung eingebaut, da Türgrößen im Gegensatz zu Fenstergrößen<br />

genormt sind [1] [17].<br />

G4.1<br />

Die ersten, 1979 vom Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL) der<br />

Princeton University in Berkeley durchgeführten Messungen mit der neu<br />

entwickelten „Blower-Door“ ergaben, dass versteckte Leckagen einen weit<br />

größeren Anteil an Lüftungswärmeverlusten haben als die offensichtlichen<br />

Schwachstellen wie Fenster, Türen <strong>und</strong> Durchdringungen etwa für Elektroinstallationen<br />

[1].<br />

Die Begriffe „Blower-Door“ <strong>und</strong> „house doctor“ gehen auf die Aktivitäten an<br />

der Princeton Universität in Berkeley in dieser Zeit zurück. „House doctoring“<br />

bezeichnet instrumentelle Nachweisverfahren, mit deren Hilfe sich schnelle<br />

Maßnahmen zur Energieeinsparung ermitteln lassen, wie beispielsweise das<br />

Aufspüren versteckter Leckagen <strong>und</strong> deren Nachbesserung [17].<br />

Die „Blower-Door“ hatte sich als wissenschaftliches Instrument bewährt –<br />

oder, wie Gary Anderson, Mitbegründer der Firma Energy Conservatory, es<br />

formulierte: „Das größte Vermächtnis der blower door ist die Entwicklung<br />

eines Verständnisses vom Haus als System <strong>und</strong> wie sich die Schwachstellen mit<br />

Hilfe des Differenzdrucks charakterisieren <strong>und</strong> diagnostizieren lassen.“<br />

[1, S. 22].<br />

Die Produktion <strong>und</strong> Weiterentwicklung der ersten Blower-Door-Messgeräte in<br />

Nordamerika erfolgte mit viel Idealismus – <strong>und</strong> zunächst in heimischen Garagen,<br />

erinnert sich Gary Anderson. Waren die ersten aus Sperrholz <strong>und</strong> Schichtstoffplatten<br />

selbst gebauten „Blower-Doors“ noch sperrig <strong>und</strong> unhandlich, so<br />

wurden die Geräte allmählich leichter <strong>und</strong> handlicher.<br />

19


G<br />

Einführung<br />

Messungen.<br />

Die ersten Messungen mit der Differenzdruckmethode begannen in Deutschland<br />

1986/87 im Rahmen eines Niedrigenergiehaus-Projekts der RWE <strong>und</strong><br />

1988 beim Niedrigenergiehaus Schrecksbach [29] [24].<br />

Das 1987 in Schrecksbach realisierte Forschungs- <strong>und</strong> Demonstrationsobjekt<br />

war der erste Versuch des Bauingenieurs Manfred Such, die skandinavischen<br />

Erfahrungen auf die Massivbauweise für Deutschland zu übertragen. Gefördert<br />

wurde das freistehende Einfamilienhaus durch das Hessische Umweltministerium<br />

<strong>und</strong> wissenschaftlich begleitet vom Institut Wohnen <strong>und</strong> Umwelt<br />

(IWU) in Darmstadt [9]. Die Drucktests bei stationärem Differenzdruck führte<br />

Johannes Werner (Ingenieurbüro ebök) in Zusammenarbeit mit dem Physikalischen<br />

Institut der Universität Tübingen durch – damals noch mit einer selbst<br />

gebauten Messvorrichtung [29].<br />

Für die Volumenstrommessung wurde zunächst eine Pressspanplatte anstelle<br />

der Haustür passgenau <strong>und</strong> luftdicht in die Türöffnung eingebaut. Die aus<br />

Transportgründen zweiteilige Spanplatte verfügte über ein Loch, um das Rohr<br />

vom Ventilator luftdicht anschließen zu können. Der Ventilator mit Messdüse<br />

war auf einem Wagen befestigt. Mithilfe der Messdüse (Außendurchmesser<br />

20 cm) wurde die Fördermenge bei der Durchführung des Drucktests bestimmt.<br />

Vor der Messdüse war zusätzlich eine 2 m lange Beruhigungsstrecke<br />

in Form eines handelsüblichen Wickelfalzrohrs montiert worden, um Luftverwirbelungen<br />

zu vermeiden [24]. Dadurch konnten zwar relativ genaue Messergebnisse<br />

erzielt werden, aber der Aufbau war insgesamt sehr unhandlich.<br />

G4.1<br />

Schließlich wurde die Beruhigungsstrecke entfernt <strong>und</strong> die verbleibende<br />

Messapparatur im Kammerprüfstand kalibriert [24]. Nun konnte auch ohne<br />

die lange Messstrecke gemessen werden, wenn auch mit etwas geringerer<br />

Genauigkeit. Durch diese erste technische Vereinfachung war die Apparatur<br />

mit einer Gesamtlänge von nur noch ca. 1,20 m (gegenüber zuvor knapp 3 m)<br />

bereits wesentlich leichter handhabbar.<br />

Bei den Messungen in Schrecksbach war die Spanplatte für den Einbau des<br />

Ventilators noch exakt auf die Größe der Haustüröffnung zugeschnitten worden<br />

<strong>und</strong> somit nur für dieses Objekt nutzbar. Durch die Entwicklung flexibler<br />

Einbaurahmen aus Holz oder Aluminium gelang eine weitere wesentliche<br />

geometrische Verbesserung.<br />

Im Rahmen des Pilotprojekts „30 Niedrigenergiehäuser in Hessen“ wurde<br />

1989/90 die erste Messreihe zur Luftdichtheit in Deutschland durchgeführt.<br />

Das Projekt wurde vom Land Hessen finanziell gefördert <strong>und</strong> durch das Institut<br />

Wohnen <strong>und</strong> Umwelt (IWU) wissenschaftlich begleitet. Die Messungen<br />

ergaben, dass zwar „die angestrebte Dichtheit (der <strong>Gebäudehülle</strong>) in einigen<br />

Fällen um mehr als einen Faktor 10 verfehlt wurde“, hingegen zeigten die<br />

Ergebnisse anderer Gebäude, „dass bei gewissenhafter, sachgerechter Ausführung<br />

eine sehr gute Dichtheit erzielbar ist“ [7, S. 2].<br />

Die Ingenieurgemeinschaft Bau + Energie + Umwelt GmbH im EUZ, Springe-<br />

Eldagsen, <strong>und</strong> das Ingenieurbüro ebök in Tübingen begannen in den Jahren<br />

1988/89 ihre Messungen mit der Differenzdruckmethode <strong>und</strong> gehörten mit<br />

zu den ersten in Deutschland, die Luftdichtheitsmesssysteme für Felduntersuchungen<br />

einsetzten [29].<br />

20<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Luftdichtheit.


Einführung<br />

G<br />

Luftdichtheit im Baurecht.<br />

Die Baupraxis ist immer auch mit rechtlichen Fragen konfrontiert: Wie „luft<strong>und</strong>icht“<br />

darf ein Außenbauteil noch sein, um trotzdem als mangelfrei zu<br />

gelten? Bei welcher Luftwechselrate kann von einer ausreichenden Dichtheit<br />

gesprochen werden?<br />

Fachleute hatten bis Ende der 1990er Jahre in Deutschland immer wieder fehlende<br />

gesetzliche Bestimmungen für die Überprüfung der Luftdichtheit der<br />

<strong>Gebäudehülle</strong>, insbesondere im Gebäudebestand, bemängelt oder beklagt,<br />

dass Normen zu unkonkret seien <strong>und</strong> keine Sicherheit gewährleisteten [11]<br />

[12]. Die im November 1996 veröffentlichte Vornorm DIN V 4108-7 „Wärmeschutz<br />

im Hochbau“, Teil 7 „Luftdichtheit von Bauteilen <strong>und</strong> Anschlüssen“<br />

[3] wurde mit dem Ziel überarbeitet, diesen Mangel möglichst kurzfristig<br />

auszugleichen. Bis dahin gewonnene Erfahrungen <strong>und</strong> Kenntnisse sowie Materialentwicklungen<br />

flossen in die Norm mit ein. Im August 2001 wurde die<br />

überarbeitete Ausgabe der Norm veröffentlicht: DIN 4108-7 „Wärmeschutz<br />

<strong>und</strong> Energie-Einsparung in Gebäuden“, Teil 7 „Luftdichtheit von Gebäuden,<br />

Anforderungen, Planungs- <strong>und</strong> Ausführungsempfehlungen sowie Beispiele.“<br />

Seit Januar 2011 gilt eine neue Fassung [4].<br />

Im April 2000 wurde in Kassel der „Fachverband Luftdichtheit im Bauwesen“<br />

(FLiB e. V.) gegründet, mit den Zielen, Forschung <strong>und</strong> Entwicklung zu fördern,<br />

den Stand der Technik durch Erstellung von Fachregeln zu konkretisieren sowie<br />

Gesetzgebung <strong>und</strong> Normung zu unterstützen.<br />

Abb. 1: Die ersten Luftdichtheits-Messgeräte waren<br />

noch unhandlich <strong>und</strong> etwas klobig. Mit diesen<br />

Einsätzen wurde 1987 bei der EMPA gemessen.<br />

Seit Februar 2001 ist die DIN EN 13829 „Wärmetechnisches Verhalten von Gebäuden,<br />

Bestimmung der Luftdurchlässigkeit von Gebäuden, Differenzdruckverfahren“<br />

[5] veröffentlicht. Damit ist die Durchführung von Luftdurchlässigkeitsmessungen<br />

weitgehend geregelt [10].<br />

Mit der Energieeinsparverordnung (EnEV) gab es endlich sehr viel mehr Klarheit<br />

<strong>und</strong> Sicherheit, denn bereits in ihrer ersten Fassung machte sie luftdichtes<br />

<strong>Bauen</strong> quasi zur Pflicht; sie trat am 1. Februar 2002 in Kraft <strong>und</strong> erfuhr 2004<br />

eine erste Novellierung. Weitere Neufassungen erfolgten 2007 <strong>und</strong> zuletzt<br />

2009. Unter § 6 (1) fordert die EnEV eine „dauerhaft luft<strong>und</strong>urchlässige“ Ausführung<br />

der wärmeübertragenden Umfassungsfläche einschließlich Fugen,<br />

„entsprechend den anerkannten Regeln der Technik“.<br />

G4.1<br />

21


G<br />

Einführung<br />

Nach den Regeln der Technik.<br />

Planer <strong>und</strong> Bauausführende sollten sich jedoch nicht allein auf die Normen<br />

verlassen, gibt Rechtsanwalt Ulf Köpcke, der sich mit privatem Baurecht befasst,<br />

zu bedenken. Der B<strong>und</strong>esgerichtshof sieht in den DIN-Normen lediglich<br />

„private technische Regelungen mit Empfehlungscharakter“ (AZ.: IIV ZR<br />

184/97). „Diese können zwar im Einzelfall die anerkannten Regeln der Technik<br />

wiedergeben, bleiben aber als geschriebenes <strong>und</strong> dementsprechend starres<br />

Regelwerk sehr häufig hinter der Weiterentwicklung der allgemein anerkannten<br />

Technikregeln zurück“ [16, S. 3]. Entscheidend sind im Zweifelsfall die<br />

zum Zeitpunkt der Bauabnahme gültigen Regeln <strong>und</strong> nicht allein die Erfüllung<br />

der vertraglichen Vereinbarungen [16].<br />

G4.1<br />

22<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Luftdichtheit.


Einführung<br />

G<br />

Literaturverzeichnis.<br />

[1] Anderson, Abba: The History of the Blower Door. In: Home Energy, November/Dezember<br />

1995.<br />

[2] NABau: DIN 4108: Wärmeschutz im Hochbau. Teil 1 – 5. Beuth-Verlag, Berlin<br />

1981.<br />

[3] NABau: DIN V 4108, Teil 7: Luftdichtheit von Bauteilen <strong>und</strong> Anschlüssen.<br />

Beuth-Verlag, Berlin 1996.<br />

[4] NABau: DIN 4108 Wärmeschutz <strong>und</strong> Energie-Einsparung in Gebäuden.<br />

Teil 7: Luftdichtheit von Gebäuden, Anforderungen, Planungs- <strong>und</strong> Ausführungsempfehlungen<br />

sowie -beispiele. Beuth-Verlag, Berlin August 2001/Berlin<br />

Januar 2011.<br />

[5] Wärmetechnisches Verhalten von Gebäuden – Bestimmung der Luftdurchlässigkeit<br />

von Gebäuden – Differenzdruckverfahren. Beuth-Verlag, Berlin Februar<br />

2001 (ISO 9972: 1996, modifiziert); Deutsche Fassung EN 13829: 2000.<br />

[6] Eicke-Hennig, Werner: Wärmedämmung von Gebäuden: Vorurteile behindern<br />

die CO 2<br />

- <strong>und</strong> Energieeinsparung. In: Architektenbrief 17, Planungskriterien<br />

für die Technik der Wärmedämmung im Hochbau, September 1994.<br />

[7] Eicke-Hennig, Werner/Jäkel, Michael/Zeller, Joachim: Endbericht zum<br />

Förderprogramm „30 Niedrigenergiehäuser in Hessen“, Institut Wohnen <strong>und</strong><br />

Umwelt, Darmstadt, 1997.<br />

[8] Feist, Wolfgang (Hrsg.): Das Niedrigenergiehaus. Neuer Standard für energiebewußtes<br />

<strong>Bauen</strong>, Heidelberg, 4. Auflage 1997.<br />

[9] Fingerling, Anne: Eine Geschichte der Niedrigenergiehäuser bis zum Passivhaus.<br />

Institut Wohnen <strong>und</strong> Umwelt GmbH (Hrsg.), Darmstadt 1996.<br />

G4.1<br />

[10] Geißler, A./Bolender, T.: Luftdicht bauen! Sonderdruck aus AIRTec,<br />

Nr. 4/2003.<br />

[11] Geißler, A./Hauser, G.: Luftdichtheit von Holzhäusern. Sonderdruck aus<br />

<strong>Bauen</strong> mit Holz Nr. 7/1996.<br />

[12] Geißler, Achim/Bolender, Torsten/Hauser, Gerd: Blower Door-Messungen<br />

– erweiterte Meßmethode. In: HLH – Heizung Lüftung/Klima Haustechnik Bd.<br />

48, Nr. 5/Mai 1997.<br />

[13] Humm, Othmar: Niedrigenergie-Häuser, Theorie <strong>und</strong> Praxis, Staufen bei<br />

Freiburg 1990.<br />

[14] Draft International Standard ISO/DIS 9972: “Thermal insulation – Determination<br />

of building airtightness – Fan pressurization method.” International<br />

Organization for Standardization 1990. Deutsche Fassung: Bestimmung der<br />

Luftdichtheit von Gebäuden – Differenzdruck verfahren. Entwurf DIN EN ISO<br />

9972. Berlin, Januar 1997.<br />

[15] Knublauch, E./Schäfer, H./Sidon, S.: Über die Luftdurchlässigkeit geneigter<br />

Dächer. Sonderdruck aus GI – Ges<strong>und</strong>heits-Ingenieur 108, Heft 1/1987.<br />

[16] Köpcke, Ulf: Fehler – Mangel – Schaden. Sonderdruck aus Trockenbau<br />

Akustik, Nr. 9/2004.<br />

[17] Nach Angaben von Gary Nelson <strong>und</strong> Gautam Dutt, E-Mail vom Februar<br />

2008.<br />

23


G<br />

Einführung<br />

[18] Oswald, Rainer: Schwachstellen. Erscheinungsbilder <strong>und</strong> Ursachen häufiger<br />

Bauschäden. In: db – Das Bauzentrum, 129. Jg., Nr. 9/1995.<br />

[19] Pettenkofer, Max von: Populäre Vorträge „über das Verhalten der Luft zum<br />

Wohnhaus des Menschen“, Braunschweig 1877.<br />

[20] Preisig, Hansruedi: Luftdurchlässigkeit der <strong>Gebäudehülle</strong>. Seminar im<br />

Rahmen des IPH-Projektes „Luftdurchlässigkeit der <strong>Gebäudehülle</strong> im Holzbau“,<br />

Rapperswil/Schweiz 1990.<br />

[21] Raisch, Erwin: Die Luftdurchlässigkeit von Baustoffen <strong>und</strong> Baukonstruktionsteilen.<br />

In: GI – Ges<strong>und</strong>heits-Ingenieur, 51. Jg., Nr. 30/28. Juli 1928.<br />

[22] Settele, E.: Der Wärmeschutz durch Dachkonstruktionen. In: GI – Ges<strong>und</strong>heits-Ingenieur,<br />

55. Jg., Nr. 27/2. Juli 1932.<br />

[23] Walch, Albert: Können Wände wirklich atmen? In: Energiedepesche Nr.<br />

3/1997.<br />

[24] Weber, Richard: Forschungsprojekt Niedrigenergiehaus Schrecksbach.<br />

Bestimmung des Luftwechsels <strong>und</strong> der Dichtigkeit der <strong>Gebäudehülle</strong> an einem<br />

Niedrigenergiehaus. Diplomarbeit/Physikalisches Institut der Universität<br />

Tübingen 1989.<br />

[25] Werner, Johannes: Luftdichtheit: Gr<strong>und</strong>prinzipien, Meßverfahren, Konstruktionen.<br />

In: Wärmedämmung Wärmebrücken Luftdichtheit. Fachdokumentation<br />

Nr. 2, Arbeitskreis kostengünstige Passivhäuser, Darmstadt Oktober<br />

1996.<br />

G4.1<br />

[26] Werner, Johannes/Zeller, Joachim: Die Luftdichtigkeit von Gebäuden <strong>und</strong><br />

ihre Bedeutung für die Funktion <strong>und</strong> Effizienz von Wohnungslüftungsanlagen.<br />

In: Informationsdienst Holzbau Technik Nr. 7/1993.<br />

[27] Verordnung über einen energiesparenden Wärmeschutz bei Gebäuden<br />

(Wärmeschutzverordnung – WärmeschutzV). (Inkrafttreten: 01.01.1984) B<strong>und</strong>esgesetzblatt,<br />

Bonn 24.02.1982.<br />

[28] Verordnung über einen energiesparenden Wärmeschutz bei Gebäuden<br />

(Wärmeschutzverordnung – WärmeschutzV). (Inkrafttreten: 01.01.1995) B<strong>und</strong>esgesetzblatt,<br />

Bonn 16.08.1994.<br />

[29] Zeller, J./Dorschky, S./Borsch-Laaks, R./Feist, W.: Luftdichtigkeit von Gebäuden.<br />

Luftdurchlässigkeitsmessungen mit der Blower Door in Niedrigenergiehäusern<br />

<strong>und</strong> anderen Gebäuden, Darmstadt 1995.[30] Zeller, J./Werner, J./<br />

Kahlert, C.: Luftdichtheit als Planungsziel. In: DAB – Deutsches Architektenblatt<br />

Nr. 4/1997.<br />

[31] Zeller, Joachim/Biasin, Karl: Luftdichtigkeit von Wohngebäuden – Messung,<br />

Bewertung, Ausführungsdetails. RWE Energie Aktiengesellschaft<br />

(Hrsg.), Essen, 2. Auflage 1998.<br />

Abbildungsverzeichnis.<br />

Abb. 1: QC-Expert AG, Dübendorf/Schweiz<br />

24<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Luftdichtheit.


Einführung<br />

G<br />

Dieser Textbeitrag wird mit der Unterstützung des FLiB, Fachverband Luftdichtheit<br />

im Bauwesen, veröffentlicht.<br />

Im neu veröffentlichten Buch zur Gebäude-Luftdichtheit des FLiB finden Sie<br />

diesen Beitrag sowie weiterführende <strong>und</strong> vertiefende Literatur zum Thema<br />

Luftdichtheit. Aktuelle Informationen stehen unter ƒ www.flib.de bereit.<br />

G4.1<br />

25


G<br />

Einführung<br />

G4.1<br />

26<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Luftdichtheit.


Planungsgr<strong>und</strong>lagen<br />

G<br />

G4.2 Planungsgr<strong>und</strong>lagen.<br />

1<br />

2<br />

3<br />

Anforderungen an die Luftdichtheit.<br />

Autor:<br />

Joachim Zeller<br />

Luftdichtheitsplanung.<br />

Autoren:<br />

Stefanie Rolfsmeier<br />

Paul Simons<br />

Einfluss von Gebäudeumfeld <strong>und</strong> <strong>Gebäudehülle</strong> auf die Lüftung.<br />

Autor:<br />

Ehrenfried Heinz<br />

G<br />

G4.2<br />

1


G<br />

Planungsgr<strong>und</strong>lagen<br />

G4.2<br />

2<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Luftdichtheit.


Planungsgr<strong>und</strong>lagen<br />

G<br />

1 Anforderungen an die<br />

Luftdichtheit.<br />

Autor:<br />

Joachim Zeller<br />

Grenzwerte nach Energieeinsparverordnung.<br />

Die Grenzwerte für die Luftdurchlässigkeit von Neubauten sind in Anlage 4<br />

der Energieeinsparverordnung 2009 angegeben. Demnach darf „der nach<br />

DIN EN 13829:2001‐02 bei einer Druckdifferenz zwischen innen <strong>und</strong> außen von<br />

50 Pa gemessene Volumenstrom – bezogen auf das beheizte oder gekühlte<br />

Luftvolumen – bei Gebäuden<br />

ohne raumlufttechnische Anlagen 3,0 h -1 <strong>und</strong><br />

mit raumlufttechnischen Anlagen 1,5 h -1<br />

nicht überschreiten.“<br />

Die Grenzwerte bestehen in dieser Höhe seit Juli 1998. Sie gelten gleichermaßen<br />

für Wohn- wie Nichtwohngebäude.<br />

Anders als früher gelten die Anforderungen der EnEV 2009 nur für die Gebäude,<br />

für die ein Nachweis der Luftdichtheit in der Energiekennwertberechnung rechnerisch<br />

angesetzt wird (§ 6 (1), Satz 3). Für alle anderen Neubauten gilt die qualitative<br />

Anforderung nach § 6, wonach „die wärmeübertragende Umfassungsfläche<br />

einschließlich der Fugen dauerhaft luft<strong>und</strong>urchlässig entsprechend den anerkannten<br />

Regeln der Technik abgedichtet ist“. Somit bleibt Interpretationsspielraum<br />

für Sachverständige <strong>und</strong> Juristen. Nachdem von 1998 bis 2009 quantitative<br />

Anforderungen in der genannten Höhe galten, spricht aber viel dafür, dass auch<br />

heute Werte über 3,0 h -1 bzw. 1,5 h -1 nicht den anerkannten Regeln der Technik<br />

entsprechen, zumal auch DIN 4108-7 diese Grenzwerte angibt (s. u.).<br />

Über die Gebäudepräparation für die Messung gibt es in der EnEV keine Angabe.<br />

G4.2<br />

Die Anforderungen der EnEV gelten für das fertige Gebäude, d. h. ab dem Zeitpunkt<br />

der baurechtlichen Abnahme.<br />

Teilweise mechanisch gelüftete Gebäude.<br />

In einem Bürogebäude kann es beispielsweise vorkommen, dass die<br />

Büros über Fenster gelüftet werden, während Konferenzräume mit<br />

raumlufttechnischen Anlagen ausgestattet werden. Im Wohnungsbau<br />

(z. B. bei Bauherrengemeinschaften) kommt es vor, dass ein Teil der Wohnungen<br />

über Lüftungsanlagen gelüftet wird, die anderen nicht.<br />

In derartigen Fällen, in denen Zonen ohne <strong>und</strong> solche mit raumlufttechnischen<br />

Anlagen vorhanden sind, muss der volumengewichtete<br />

Mittelwert der Grenzwerte nach EnEV eingehalten werden. Uneinigkeit<br />

herrscht unter Sachverständigen darüber, ob darüber hinaus auch<br />

die Anforderungen in jeder Zone einzuhalten sind.<br />

In einer Zone mit raumlufttechnischer Anlage kann es auch Räume<br />

ohne eigenen Luftdurchlass geben: Ein zwischen Zu- <strong>und</strong> Ablufträumen<br />

gelegener Flur beispielsweise gehört zur Überströmzone <strong>und</strong> gilt<br />

deshalb als mechanisch gelüftet (Grenzwert 1,5 h -1 ). Auch wegen einzelner<br />

Räume, bei denen der Anschluss an die Lüftungsanlage vergessen<br />

wurde (oft z. B. bei Abstellräumen) wird der Grenzwert nicht erhöht.<br />

3


G<br />

Planungsgr<strong>und</strong>lagen<br />

Verpflichtung zur Messung.<br />

Neubau.<br />

Die EnEV bietet die Möglichkeit, im Nachweis für einen Neubau verminderte<br />

Lüftungswärmeverluste anzusetzen, sofern eine „Dichtheitsprüfung“ vorgesehen<br />

ist. Wird die Messung im Nachweis angesetzt, dann muss sie auch nach<br />

Fertigstellung der luftdichten Hülle durchgeführt werden.<br />

In folgenden Fällen ist der messtechnische Nachweis erforderlich:<br />

Bei Wohngebäuden wird eine mechanisch betriebene Lüftungsanlage angerechnet.<br />

(EnEV Anlage 1, Nr. 2.7)<br />

Beim Monatsverfahren wird für die Luftwechselrate der Wert 0,6 h -1 angesetzt.<br />

(DIN 4108, Teil 6, Tabelle D.3, Zeile 8.1)<br />

Bei Nichtwohngebäuden wird im Nachweis die Dichtheitskategorie I nach<br />

Tabelle 4 der DIN V 18599, Teil 2, angesetzt.<br />

Für den Nachweis der Dichtheit muss das gesamte Gebäude untersucht werden.<br />

Es reicht also nicht, im Mehrfamilienhaus nur einzelne Wohnungen oder<br />

im Bürohaus nur einen Ausschnitt aus der Fassade zu untersuchen.<br />

Bestehende Gebäude.<br />

Für das Ausstellen des Energieausweises ist keine Dichtheitsprüfung erforderlich.<br />

Wird aber eine Dichtheitsprüfung durchgeführt, <strong>und</strong> werden die Neubau-<br />

Grenzwerte der EnEV eingehalten, dann dürfen analog zum Neubau geringere<br />

Lüftungswärmeverluste angesetzt werden.<br />

Grenzwerte nach DIN 4108, Teil 7.<br />

Der Abschnitt „Anforderungen“ der aktuellen Luftdichtheitsnorm DIN 4108-<br />

7:2011 beginnt mit einem Verweis auf die jeweilige EnEV:<br />

G4.2<br />

„Anforderungen an die Luftdichtheit sind in der jeweils aktuellen Energieeinsparverordnung<br />

(EnEV) geregelt.“<br />

Sofern beispielsweise die EnEV 2012 strengere Anforderungen stellen wird,<br />

gelten diese also automatisch auch nach der Norm. Da mit der Ausgabe 2009<br />

eine allgemein gültige quantitative Anforderung in der EnEV entfallen war,<br />

wurde in die Norm – abweichend vom Entwurf – ein neuer Abschnitt aufgenommen,<br />

der diese Lücke schließt:<br />

„Sofern die EnEV keine Anforderungen stellt, darf bei Neubauten im Sinne der<br />

EnEV <strong>und</strong> bei Bestandsbauten, bei denen die komplette <strong>Gebäudehülle</strong> im Sinne<br />

der Luftdichtheit saniert wurde, die nach DIN EN 13829:2001-02, Verfahren<br />

A, gemessene Luftwechselrate bei 50 Pascal Druckdifferenz, n 50<br />

,<br />

bei Gebäuden ohne raumlufttechnische Anlagen 3,0 h -1 <strong>und</strong><br />

bei Gebäuden mit raumlufttechnischen Anlagen 1,5 h -1<br />

nicht überschreiten.“<br />

Mit dem Hinweis auf das Verfahren A der Messnorm DIN EN 13829 gibt DIN<br />

4108-7 im Gegensatz zur EnEV klare Vorgaben für die Gebäudepräparation.<br />

4<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Luftdichtheit.


Planungsgr<strong>und</strong>lagen<br />

G<br />

Eine weitere Anforderung bewirkt, dass auch bei großen, kompakten Gebäuden<br />

mit günstigem Oberflächen-Volumen-Verhältnis ein gewisser Mindeststandard<br />

für die Dichtheit der Hülle verlangt wird:<br />

„Bei Gebäuden oder Gebäudeteilen mit einem Innenvolumen von mehr als<br />

1.500 m 3 wird zur Beurteilung der <strong>Gebäudehülle</strong> zusätzlich die Luftdurchlässigkeit<br />

q 50<br />

nach DIN EN 13829:2001-02 herangezogen. Sie darf den Wert von<br />

3,0 m 3 /(h · m 2 ) nicht überschreiten.“<br />

Empfohlene Höchstwerte nach DIN 4108, Teil 7.<br />

Der DIN-Ausschuss „Luftdichtheit“ war bei der Bearbeitung von DIN 4108,<br />

Teil 7, der Ansicht, dass bei einem Gebäude mit Lüftungsanlage die Luftwechselrate<br />

bei 50 Pascal den Wert 1,0 h -1 nicht überschreiten sollte. Dies bedeutet<br />

eine Rückkehr zu dem Grenzwert, der schon in der Erstausgabe der Norm im<br />

Jahr 1996 angegeben war. Man wollte aber vermeiden, dass die Anforderungen<br />

der Norm strenger sind als die der EnEV. Daher werden diese strengeren<br />

Werte in der Norm nur als Empfehlung angegeben, für die es aber physikalisch<br />

nachvollziehbare Gründe gibt.<br />

Weiterhin war man der Ansicht, dass selbsttätig regelnde Außenluftdurchlässe<br />

(ALD) nicht in die Messung einbezogen, sondern durch Abdichten davon<br />

ausgenommen werden sollten <strong>und</strong> dass im Gegenzug der Höchstwert<br />

entsprechend vermindert werden soll. Die Ergebnisse dieser Überlegungen<br />

werden in Tabelle 1 der Norm wiedergegeben. Dort werden die empfohlene<br />

Gebäudepräparation <strong>und</strong> der empfohlene Höchstwert für die Luftwechselrate<br />

bei 50 Pascal abhängig vom Lüftungssystem angegeben. Abgesehen von den<br />

Angaben in Tabelle 1 der Norm muss die Gebäudepräparation dem Verfahren<br />

A der Messnorm DIN EN 13829 entsprechen.<br />

Den Expertenstreit, inwieweit Außenluftdurchlässe für die Messung abgedichtet<br />

werden sollen, entschärft die Norm teilweise dadurch, dass die von<br />

Verfahren A der EN 13829 abweichende Abdichtung von ALD zu erhöhten<br />

Anforderungen nach Tabelle 1 führt. Nicht alle in der Tabelle aufgeführten<br />

Lüftungssysteme sind geeignet: So führen nicht verschließbare Außenluftdurchlässe<br />

bei freier Lüftung je nach Dimensionierung bei kaltem Wetter zu<br />

unnötig hohen Lüftungswärmeverlusten <strong>und</strong> trockener Raumluft <strong>und</strong>/oder<br />

bei mildem Wetter zu einer unzureichenden Belüftung. Auch Fensterlüftung<br />

allein ist für viele Nutzer ungeeignet, weil bei Abwesenheit der Nutzer nicht<br />

ausreichend gelüftet werden kann.<br />

G4.2<br />

5


G<br />

Planungsgr<strong>und</strong>lagen<br />

Gebäudepräparation <strong>und</strong> Luftwechselrate<br />

Lüftungssystem<br />

Art der<br />

Außenluft durch lässe (ALD)<br />

Präparation der<br />

Außenluftdurchlässe (ALD)<br />

<strong>und</strong> Abluftgitter (ALG)<br />

Höchstwert<br />

für n 50<br />

in h -1<br />

Freie<br />

Lüftung<br />

ausschließlich durch Fenster keine entfällt 3,0<br />

Querlüftung über ALD nicht verschließbar keine Maßnahmen 3,0<br />

verschließbar ALD schließen 3,0<br />

mit selbsttätiger Regelung ALD abdichten 1,5<br />

Schachtlüftung nicht verschließbar ALD keine Maßnahmen<br />

ALG abdichten<br />

1,5<br />

verschließbar<br />

ALD schließen<br />

ALG abdichten<br />

1,5<br />

mit selbsttätiger Regelung ALD <strong>und</strong> ALG abdichten 1,5<br />

Ventilatorgestützte<br />

Lüftung<br />

Abluftanlage verschließbar ALD abdichten 1,0<br />

mit selbsttätiger Regelung ALD abdichten 1,0<br />

Zu-Abluft-Anlage keine Ab-/Fort- <strong>und</strong> Zu‐/<br />

Außenluftleitungen abdichten<br />

1,0<br />

Abb. 1: Empfohlene Gebäudepräparation <strong>und</strong> empfohlene Höchstwerte für n 50<br />

gemäß DIN 4108, Teil 7.<br />

G4.2<br />

6<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Luftdichtheit.


Planungsgr<strong>und</strong>lagen<br />

G<br />

Grenzwerte für spezielle Zertifikate.<br />

Für das RAL-Gütezeichen 965 „energieeffizientes Gebäude“<br />

ƒ www.effiziente-gebaeude.de <strong>und</strong> für das Zertifikat „qualitätsgeprüftes<br />

Passivhaus“ des Passivhaus-Instituts ƒ www.passiv.de gelten folgende Grenzwerte<br />

für n 50<br />

:<br />

Sonstige energieeffiziente Standards nach RAL: 1,0 h -1<br />

Passivhaus: 0,6 h -1<br />

Qualitative Anforderungen.<br />

Vermeidung schädlicher Einzellecks.<br />

Die Energieeinsparverordnung verlangt in § 6, dass die „wärmeübertragende<br />

Umfassungsfläche einschließlich der Fugen dauerhaft luft<strong>und</strong>urchlässig<br />

entsprechend den anerkannten Regeln der Technik abgedichtet ist.“ Ähnliche<br />

qualitative Anforderungen gibt es auch im Teil 2 der DIN 4108.<br />

In DIN 4108, Teil 7, findet sich folgender Warnhinweis: „Selbst bei Einhaltung<br />

der oben genannten Grenzwerte sind lokale Fehlstellen in der Luftdichtheitsschicht<br />

möglich, die zu Feuchteschäden durch Konvektion führen können.<br />

Die Einhaltung der Grenzwerte ist somit kein hinreichender Nachweis für die<br />

sachgemäße Planung <strong>und</strong> Ausführung eines einzelnen Konstruktionsdetails,<br />

beispielsweise eines Anschlusses oder einer Durchdringung.“<br />

Solche „Fehlstellen“ müssen natürlich vermieden werden, ebenso wie Undichtheiten,<br />

die zu störender Zugluft im Aufenthaltsbereich führen. Die<br />

Baupraxis zeigt, dass viele Undichtheiten weder zu Zugluft noch zu Schimmelbildung<br />

führen. Wenn ein Schaden durch Luft<strong>und</strong>ichtheiten eingetreten<br />

ist, kann er in der Regel anhand der Messergebnisse der Leckortung erklärt<br />

werden. Einen Schaden zu prognostizieren oder sicher auszuschließen ist dagegen<br />

nicht möglich. Verschiedene Gesichtspunkte zur „Wirkung <strong>und</strong> Bewertung<br />

von Leckagen“ werden in der Veröffentlichung von K. Biasin <strong>und</strong> J. Zeller<br />

genannt [1] .<br />

Sachverständige, die die Einhaltung der qualitativen Luftdichtheitsanforderungen<br />

zu prüfen haben, müssen sorgfältig abwägen. Weder ist ein Haus, das<br />

die quantitativen Anforderungen einhält, automatisch ohne Luftdichtheitsmangel<br />

noch stellt jede messbare Luftströmung einen Mangel dar.<br />

G4.2<br />

Lage der Luftdichtheitsschicht.<br />

Es gibt keine Vorschriften darüber, durch welche Bauteilschicht die Luftdichtung<br />

erreicht werden muss. Im Teil 7 der DIN 4108 wird empfohlen, die Luftdichtheitsschicht<br />

raumseitig der Dämmebene anzuordnen.<br />

Ein Verbot, die Luftdichtheit beispielsweise durch die raumseitige Gipskartonbeplankung<br />

zu erreichen, gibt es nicht. Aber in der Ausgabe 2001 der DIN<br />

4108-7 wurde darauf hingewiesen, dass die raumseitige Beplankung wegen<br />

häufiger Durchdringungen oft nicht als Luftdichtheitsschicht geeignet ist,<br />

<strong>und</strong> die aktuelle Ausgabe weist auf die Notwendigkeit von besonderen Maßnahmen<br />

bei Durchdringungen <strong>und</strong> Anschlüssen hin. Auch die Forderung<br />

nach der Dauerhaftigkeit der Luftdichtung verlangt spezielle Maßnahmen,<br />

um Risse an den Anschlüssen zu vermeiden [2].<br />

7


G<br />

Planungsgr<strong>und</strong>lagen<br />

Spezielle Vereinbarungen.<br />

Es ist durchaus sinnvoll, im Einzelfall zusätzliche oder weitergehende vertragliche<br />

Vereinbarungen über die Luftdichtheit <strong>und</strong> deren Prüfung zu treffen.<br />

Dazu ein paar Beispiele:<br />

Da die zahlenmäßigen Anforderungen der EnEV seit 2009 nur für „luftdichtheitsgeprüfte<br />

Gebäude“ gelten, ist dringend zu empfehlen, für andere<br />

Gebäude angemessene Grenzwerte vertraglich zu vereinbaren.<br />

Bei Gebäuden mit lüftungstechnischen Einrichtungen ist es sinnvoll, die<br />

„empfohlenen Höchstwerte“ nach DIN 4108-7 vertraglich zu vereinbaren.<br />

Bauherren sollten die Luftdichtheit auch in den Fällen messtechnisch<br />

nachweisen lassen, in denen dies nicht durch die EnEV vorgeschrieben ist.<br />

Die Messung sollte so frühzeitig stattfinden, dass die luftdichte Ebene noch<br />

zugänglich ist <strong>und</strong> Nachbesserungen mit mäßigem Aufwand möglich sind.<br />

Für Passivhäuser sollte der vom Passivhaus-Institut <strong>und</strong> der RAL-Gütegemeinschaft<br />

energieeffiziente Gebäude e. V. verlangte Grenzwert von<br />

n 50<br />

≤ 0,6 h -1 vereinbart werden oder gegebenenfalls entsprechend den<br />

Angaben des für den Passivhausstandard zuständigen Fachplaners ein kleinerer<br />

Wert.<br />

In Gebäuden mit mehreren Nutzungseinheiten (z. B. Mehrfamilienhäusern)<br />

ist es sinnvoll, zusätzlich zu den Anforderungen der EnEV Anforderungen<br />

an die einzelne Nutzungseinheit zu vereinbaren. So kann man<br />

beispielsweise vertraglich festlegen, dass für jede einzelne Wohnung der<br />

Grenzwert der EnEV, gegebenenfalls zuzüglich eines bestimmten prozentualen<br />

Zuschlags, einzuhalten ist.<br />

Literaturverzeichnis.<br />

[1] Biasin, Karl/Zeller, Joachim: „Luftdichtigkeit von Wohngebäuden – Messung,<br />

Bewertung, Ausführungsdetails.“ 3. Auflage, VWEW Energieverlag<br />

Frankfurt 2002<br />

G4.2<br />

[2] Oswald, Rainer/Abel, Ruth: „Hinzunehmende Unregelmäßigkeiten bei Gebäuden.“<br />

Bauverlag Wiesbaden <strong>und</strong> Berlin, 2. überarbeitete Auflage 2000<br />

Abbildungsverzeichnis.<br />

Alle Abbildungen Joachim Zeller<br />

Dieser Textbeitrag wird mit der Unterstützung des FLiB, Fachverband Luftdichtheit<br />

im Bauwesen, veröffentlicht.<br />

Im neu veröffentlichten Buch zur Gebäude-Luftdichtheit des FLiB finden Sie<br />

diesen Beitrag sowie weiterführende <strong>und</strong> vertiefende Literatur zum Thema<br />

Luftdichtheit. Aktuelle Informationen stehen unter ƒ www.flib.de bereit.<br />

8<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Luftdichtheit.


Planungsgr<strong>und</strong>lagen<br />

G<br />

2 Luftdichtheitsplanung.<br />

Autoren:<br />

Stefanie Rolfsmeier<br />

Paul Simons<br />

Einleitung.<br />

Dieser Beitrag soll Planer <strong>und</strong> Ausführende dabei unterstützen, die luftdichte<br />

<strong>Gebäudehülle</strong> sicher <strong>und</strong> entsprechend den Anforderungen auszubilden<br />

<strong>und</strong> darzustellen, welche Vorgehensweise dafür zu empfehlen ist. Bei dichten<br />

Gebäuden ist der Luftdichtheitstest deutlich effizienter durchzuführen als bei<br />

<strong>und</strong>ichteren Gebäuden, da der Geräteaufwand geringer ist. Das spart für den<br />

Auftraggeber Arbeitszeit <strong>und</strong> Kosten. Die real ermittelten Kennwerte der Luftdichtheit<br />

können in viele Wärmeschutznachweise eingerechnet werden.<br />

Jede <strong>Gebäudehülle</strong>, auch wenn sie noch so gut geplant <strong>und</strong> ausgeführt wurde,<br />

ist in einem bestimmten Umfang luftdurchlässig. Deshalb wird in keiner<br />

Richtlinie eine absolut luftdichte <strong>Gebäudehülle</strong> gefordert, die Luftdurchlässigkeit<br />

der <strong>Gebäudehülle</strong> wird lediglich begrenzt. Hierzu sind die Grenzwerte<br />

n 50<br />

für die Luftwechselrate des Gebäude-Innenvolumens <strong>und</strong> q50 für die Luftdurchlässigkeit<br />

der <strong>Gebäudehülle</strong> z. B. in der EnEV oder DIN 4108-7 beschrieben<br />

(s. auch Teil „Qualitätsüberwachung“). Für Bauteile mit Funktionsfugen<br />

sind die Anforderungen in den entsprechenden Normen beschrieben, z. B. für<br />

Fenster in der DIN EN 12207. In diesem Beitrag wird der Begriff „luftdicht“ im<br />

obigen Sinn verwendet.<br />

Kleine Gebäude.<br />

Mit kleinen Gebäuden sind nach DIN EN 13829 Gebäude mit einem Innenvolumen<br />

kleiner als 4.000 m³ gemeint. In diesem Artikel wird der Begriff „kleine<br />

Gebäude“ auf Wohngebäude <strong>und</strong> Verwaltungsgebäude, die eine Technik<br />

ähnlich dem Einfamilienhaus beherbergen, angewendet. Bei Gebäuden mit<br />

Aufzügen sollten die Entrauchungsöffnungen mit für den Zweck zugelassenen<br />

Klappensystemen versehen sein.<br />

G4.2<br />

Abb. 1: Beispiele für kleine Gebäude, links Neubau eines Passivhauses in Holzrahmenbau, rechts<br />

mit Passivhauskomponenten saniertes Mehrfamilienhaus.<br />

Planungsablauf zum Erreichen der luftdichten <strong>Gebäudehülle</strong>.<br />

Der im Folgenden beschriebene Ablauf strukturiert auf einfache Weise die<br />

Planungsarbeit:<br />

9


G<br />

Planungsgr<strong>und</strong>lagen<br />

Grenzwert festlegen<br />

Luftdichtheitskonzept erstellen<br />

Konstruktions- <strong>und</strong> Detailplanung erstellen, evtl. auch Modelle<br />

Anschließend sind die Qualitätsüberwachung <strong>und</strong> die Luftdichtheitsmessung<br />

im Bauzustand durchzuführen sowie eine Luftdichtheits-Abschlussmessung<br />

vorzunehmen. Vertiefende Informationen sind im Abschnitt zur Qualitätsüberwachung<br />

zu finden. Die Schritte im Detail:<br />

1. Festlegung des Grenzwerts der Luftdurchlässigkeit bei kleinen Gebäuden.<br />

Im Rahmen der Planungsarbeit ist zu einem frühen Zeitpunkt der Luftdichtheitsgrenzwert<br />

festzulegen. Neben den in der EnEV vorgesehenen<br />

Grenzwerten n 50<br />

≤ 3,0 h -1 bzw. bei Gebäuden mit Lüftungsanlagen n 50<br />

≤ 1,5h -1<br />

können auch strengere Grenzwerte sinnvoll sein. In jedem Fall sollte jedoch<br />

die Empfehlung aus der DIN 4108-7 berücksichtigt werden, bei Gebäuden mit<br />

Lüftungsanlage einen Grenzwert n 50<br />

≤ 1,0 h -1 zu wählen, da dies die Effizienz<br />

der Lüftungsanlage verbessert. Wie berechtigt diese Empfehlung ist, zeigt<br />

sich aus dem Passivhausbereich: Hier beträgt der Standardwert n 50<br />

≤ 0,60 h -1 .<br />

Luftdichtheitskennwerte von n 50<br />

≤ 1,5 h -1 zu erreichen, ist bei entsprechender<br />

Planung <strong>und</strong> Ausführung heute keine besondere Herausforderung mehr.<br />

2. Luftdichtheitskonzept.<br />

Das Luftdichtheitskonzept ist der nächste Schritt für die Planung der luftdichten<br />

Ebene, es wird z. B. im KfW-Förderprogramm „Energieeffizient sanieren“<br />

gefordert. Das Konzept beschreibt grob die luftdichte Ebene des Gebäudes mit<br />

den haustechnischen Besonderheiten. Im Folgenden wird exemplarisch ein<br />

Luftdichtheitskonzept dargestellt.<br />

Als Erstes kann als Darstellungshilfe in die Schnitte <strong>und</strong> Gr<strong>und</strong>risse mit einem<br />

roten Stift die luftdichte Ebene eingezeichnet werden. Diese Linie umschließt<br />

den beheizten oder gekühlten Bereich des Gebäudes <strong>und</strong> stellt die Lage der<br />

Luftdichtheitsebene dar.<br />

G4.2<br />

Das Luftdichtheitskonzept für ein unterkellertes Einfamilienhaus mit Dunstabzugshaube,<br />

Gasheizung, Kaminofen <strong>und</strong> Wäschetrockner könnte beispielhaft<br />

wie folgt aussehen:<br />

Abb. 2: Die orange Linie zeigt, wo die Luftdichtheitsebene im speziellen Fall verläuft; der Kellerabgang<br />

liegt hier innerhalb der wärmeübertragenden Umfassungsfläche.<br />

10<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Luftdichtheit.


Planungsgr<strong>und</strong>lagen<br />

G<br />

Bestandteile der luftdichten Ebene:<br />

Im Bereich des inneren Kellerabgangs bilden die Kellersohle aus Beton,<br />

der treppenhausseitige Verputz <strong>und</strong> die Türen zu den Kellerräumen die<br />

Luftdichtheitsebene.<br />

Im Bereich der Kellerdecke übernimmt die Betondecke die Funktion. Die<br />

Leitungsdurchführungen durch die Kellerdecke, wie z. B. die Durchführung<br />

der Lüftungsleitungen, sind luftdicht auszuführen.<br />

Im Bereich der massiven Außenwände bildet der Innenputz, der an den<br />

Betondecken ansetzt, die luftdichte Ebene. Die Fenster der Dichtheitsklasse<br />

2 schließen luftdicht an den Innenputz an.<br />

Bei der Elektroinstallation in den Außenwänden sind die Leerdosen luftdicht<br />

auszuführen. Die Kabelverlegung im Dach erfolgt raumseitig der<br />

Luftdichtungsschicht (Dampfbremsfolie).<br />

In Dachschräge <strong>und</strong> Kehlbalkendecke bildet die Dampfbremse die<br />

Luftdichtheitsschicht, die an den Innenputz der Giebelwände <strong>und</strong> an den<br />

Dachflächenfenstern angeschlossen ist.<br />

Ob der Spitzboden für einen Ausbau zu Wohnzwecken geeignet ist <strong>und</strong> in<br />

die luftdichte Ebene mit einbezogen werden soll, ist im Einzelfall zu prüfen.<br />

Haustechnische Besonderheiten:<br />

Als Dunstabzugshaube wird eine Umlufthaube eingesetzt.<br />

Die Lüftungsanlage mit WRG wird innerhalb der luftdichten Ebene aufgestellt,<br />

die Leitungsführung erfolgt innerhalb der luftdichten Hülle.<br />

Der Kaminofen ist raumluftunabhängig. Die Zuluftführung erfolgt über<br />

eine kellerseitig verlegte Leitung.<br />

Der Schornstein verläuft innerhalb der luftdichten <strong>Gebäudehülle</strong>. Das<br />

Kaminrohr ist dampfdicht (dadurch entfällt die Hinterlüftung), der Mantelstein<br />

luftdicht ausgeführt.<br />

Ein Kondensationswäschetrockner ist wegen der nicht benötigten Abluftleitung<br />

anderen Systemen vorzuziehen, auf effiziente Geräte ist zu achten.<br />

3. Konstruktions- <strong>und</strong> Detailplanung.<br />

„Bei der Planung ist für jedes Bauteil der Hüllfläche die Art <strong>und</strong> Lage der Luftdichtheitsschicht<br />

festzulegen“ [7]. Es werden insbesondere die Anschlusspunkte<br />

zwischen den Bauteilen beleuchtet. Im Folgenden sind einige Beispiele in<br />

Planung <strong>und</strong> Ausführung dargestellt.<br />

G4.2<br />

Abb. 3: Das Anschlussbeispiel des Schwellenbereichs von Türen an die Luftdichtheitsebene des<br />

Bodens wurde ausgewählt, weil aus der Erfahrung vieler Luftdichtheitsmessungen an dieser<br />

Stelle ein großes Verbesserungspotenzial vorhanden ist. Links die Zeichnung des Anschlusspunktes.<br />

Rechts ein Ausführungsbeispiel aus der Praxis.<br />

11


G<br />

Planungsgr<strong>und</strong>lagen<br />

Abb. 4: Die Drempelwand in der Zeichnung links ist gemauert <strong>und</strong> wird deshalb mit einem<br />

Innenputz als Luftdichtheitsschicht versehen. Die Dampfbrems- <strong>und</strong> Luftdichtheitsschicht aus<br />

dem Dach wird an diesen Drempelputz angeschlossen <strong>und</strong> z. B. mit geeignetem Klebeband verklebt.<br />

Auf dem Foto rechts ist zu sehen, dass die Elektroleitungen raumseitig der Dampfbremse<br />

verlaufen, um Durchdringungen zu vermeiden. Abschließend werden die Dachschräge <strong>und</strong> der<br />

Drempel z. B. mit Trockenbauplatten verkleidet, die für die Luftdichtheit aber keine Funktion<br />

übernehmen.<br />

Abb. 5: Fensteranschluss in der Sanierung. Links: Planung. Mitte: Im Rahmen der Qualitätsüberwachung<br />

wurde festgestellt, dass der Klebeuntergr<strong>und</strong> zu rau ist. Das hat zur Folge, dass<br />

die Fugenverklebung nicht dauerhaft luftdicht ist <strong>und</strong> sich zu leicht lösen lässt. Rechts: Zur<br />

Verbesserung wird der Klebeuntergr<strong>und</strong> gespachtelt <strong>und</strong> mit einem anderen System verklebt.<br />

G4.2<br />

Abb. 6: Innendämmungsmaßnahme im Fensterbankbereich eines Fachwerkgebäudes. Das Foto<br />

entstand im Rahmen der Qualitätsüberwachung. Der Untergr<strong>und</strong> für das grüne Klebeband war<br />

nicht tragfähig. Vor der erneuten Verklebung wurde der Untergr<strong>und</strong> von groben Ablagerungen<br />

gereinigt <strong>und</strong> mit einem Haftgr<strong>und</strong> vorbehandelt.<br />

12<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Luftdichtheit.


Planungsgr<strong>und</strong>lagen<br />

G<br />

Materialien.<br />

Die Verarbeitung der Materialien hat entsprechend der Herstellerrichtlinien<br />

zu erfolgen. Es ist insbesondere darauf zu achten, dass z. B. mineralische<br />

Untergründe tragfähig sind, lose Teile sind vor Verklebungen zu entfernen<br />

oder zu verfestigen. Damit Klebemittel am Untergr<strong>und</strong> haften können, sind<br />

Haftbrücken nötig. Bei einigen Herstellern ist es möglich, pastöse Klebemassen<br />

in Wasser zu lösen <strong>und</strong> als Haftbrücken aufzubringen. Wenn mit Folien<br />

gearbeitet wird, sollte geprüft werden, ob das Klebematerial auf der Folie<br />

ausreichend gut haftet. Diese Prüfung kann durch die Wahl eines Systems aus<br />

Folie <strong>und</strong> Klebematerial umgangen werden. Werden Holzwerkstoffplatten als<br />

Luftdichtheitssystem verwendet, ist zu beachten, dass nicht alle Produkte ausreichend<br />

luftdicht sind <strong>und</strong> entsprechend geprüft werden müssen.<br />

Ausschreibung.<br />

Die Luftdichtheitsschicht <strong>und</strong> alle Anschlüsse <strong>und</strong> Durchdringungen sollten<br />

detailliert ausgeschrieben werden; dies ist auch eine Empfehlung der DIN<br />

4108-7. Hersteller bieten hierzu Vorlagen an.<br />

Einbindung haustechnischer Anlagen.<br />

Dunstabzugshauben.<br />

In Gebäuden mit Lüftungsanlagen <strong>und</strong>/oder mit raumluftabhängigen Feuerstätten<br />

sind Dunstabzugshauben nach dem Umluftprinzip vorteilhaft, da diese<br />

die Druckverhältnisse <strong>und</strong> Luftströmungen im Gebäude nicht beeinflussen.<br />

Ablufthauben erzeugen im Betrieb in dichten Gebäuden einen Unterdruck.<br />

Beim Vorhandensein von Lüftungsanlagen <strong>und</strong>/oder raumluftabhängigen<br />

Feuerstätten muss sichergestellt sein, dass die abgesaugte Luft nachströmen<br />

kann <strong>und</strong> keine Luft aus den Abluftventilen <strong>und</strong>/oder Abgase aus der offenen<br />

Feuerstätte angesaugt werden.<br />

Feuerstätten.<br />

Feuerstätten sollten immer raumluftunabhängig ausgeführt werden. Auf diese<br />

Weise ist eine sichere energieeffiziente Luftzuführung für die Verbrennung<br />

sichergestellt, <strong>und</strong> Konflikte mit Lüftungsanlagen <strong>und</strong> Dunstabzugshauben<br />

werden reduziert.<br />

G4.2<br />

Durchdringungen.<br />

Die Anzahl von Durchdringungen ist möglichst zu minimieren. Durchdringungen<br />

sind so zu planen, dass die Anbindung an die Luftdichtheitsebene<br />

auch handwerklich ausführbar ist. Hier bietet der Markt zahlreiche erprobte<br />

Systeme zur luftdichten Durchführung von Leitungen. Auch die Durchdringungen<br />

im Dach, bspw. für Satellitenempfänger, Wetterstationen oder Photovoltaik-Anlagen<br />

sollten rechtzeitig in der Planung berücksichtigt werden.<br />

Abb. 7: Bei Rohren oder Kabeln gilt das Prinzip: Jedes<br />

Bauelement wird einzeln durch die Luftdichtheitsschicht<br />

geführt <strong>und</strong> auch einzeln abgedichtet.<br />

13


G<br />

Planungsgr<strong>und</strong>lagen<br />

Qualitätsüberwachung der Luftdichtheitsebene.<br />

Mit der Qualitätsüberwachung der Luftdichtheitsebene bekommen Bauherren,<br />

Planer <strong>und</strong> Handwerker mehr Sicherheit. Diese Qualitätsüberwachung<br />

sollte durchgeführt werden, solange die Luftdichtheitsebene frei zugänglich<br />

ist. Um die Qualität der Luftdichtheitsebene sicherzustellen, sollte die Verarbeitung<br />

sofort nach der Ausführung durch den Handwerker oder die Bauleitung<br />

überprüft werden. Dienstleistungsbüros für Luftdichtheitsmessungen,<br />

die die Qualitätsüberwachung der Luftdichtheitsebene anbieten, können<br />

ebenfalls beauftragt werden. Externe Qualitätssicherer können von dem Bauherrn<br />

beauftragt sein.<br />

Bei der Qualitätsüberwachung kommt es immer wieder vor, dass man vor<br />

einem kleinen Loch in der Luftdichtheitsebene steht. Wie schon im Teil der<br />

Luftdichtheitsplanung beschrieben ist, sind Undichtheiten (Löcher) prinzipiell<br />

zulässig. Allerdings ist die Größe der Leckage relevant. In Anlehnung an die<br />

DIN 4108-2:2003-07, Kapitel 7, hat der Autor als Hilfsgröße eine zulässige Lochgröße<br />

pro laufendem Meter (lfdm) Bauteilanschlussfuge von ca. 15 mm² abgeschätzt.<br />

Demnach könnten z. B. fünf Löcher zwischen Folie <strong>und</strong> Klebeband von<br />

je 3 mm 2 auf einem lfdm zulässig sein.<br />

In der Messnorm DIN EN 13829 wird darauf hingewiesen, dass durch eine<br />

Messung vor der Verkleidung der Luftdichtheitsebene Undichtheiten einfacher<br />

<strong>und</strong> somit kostengünstiger nachgebessert werden können als nach<br />

Fertigstellung der kompletten <strong>Gebäudehülle</strong>. Diese sehr zu empfehlende<br />

Luftdichtheitsmessung zur Qualitätskontrolle sollte stattfinden, wenn alle<br />

Arbeiten an der luftdichten Ebene abgeschlossen sind. Dazu gehört vor allem<br />

der luftdichte Einbau aller Fenster <strong>und</strong> Türen. Einzelne fehlende Bauteile, wie<br />

beispielsweise die Haustür, können zum Messzeitpunkt provisorisch abgedichtet<br />

werden.<br />

G4.2<br />

Die Erfahrungen der vergangenen Jahre zeigen, dass diese vorgezogene Luftdichtheitsmessung<br />

unerlässlich ist, um die Anforderungen an die Luftdichtheit<br />

sicher zu erfüllen. Zudem ist sie ein optimales Mittel, um das Wissen über<br />

die Planung <strong>und</strong> Ausführung der Luftdichtheitsebene zu verbreiten.<br />

Abb. 8 links: Luftdichtheitsebene im Firstbereich. Aus einer Verklebung strömt Luft mit 4,17 m/s<br />

in das Gebäude. Hierbei handelt es sich um eine eindeutig geortete Leckage. Rechtes Bild: Das<br />

zur Erzeugung des Unterdrucks eingesetzte Blower-Door-Messsystem.<br />

Auch zur vorgezogenen Luftdichtheitsmessung ist es sinnvoll, ein Messsystem<br />

zu wählen, mit dem der Luftvolumenstrom gemessen wird, um die Einhaltung<br />

des Grenzwerts (z. B. n 50<br />

≤ 1,5 h-1 ) abschätzen zu können.<br />

14<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Luftdichtheit.


Planungsgr<strong>und</strong>lagen<br />

G<br />

Eine häufig gestellte Frage ist, mit wie viel Meter pro Sek<strong>und</strong>e Luft aus Leckagen<br />

einströmen darf, sodass es noch zulässig ist. Die Antwort: Das Luftgeschwindigkeitsmessgerät<br />

wird bei der Luftdichtheitsmessung lediglich zum<br />

Nachweis von Luftströmungen genutzt, es gibt in dem Zusammenhang keine<br />

allgemein gültige zulässige Luftgeschwindigkeit.<br />

Abschließende Luftdichtheitsmessung.<br />

Zur Luftdichtheitsmessung gehört der komplette Gebäuder<strong>und</strong>gang, durch<br />

den sichergestellt wird, dass sich das Gebäude im prüffähigen Zustand befindet.<br />

Bei der abschließenden Luftdichtheitsmessung nach DIN EN 13829 ist<br />

eine stichpunktartige Leckageortung gefordert. Diese Leckageortung (Abb. 8)<br />

hat ausschließlich dokumentierenden Charakter. Bei der abschließenden<br />

Luftdichtheitsmessung liegt die Luftdichtheitsebene oft innerhalb der Konstruktion.<br />

Die Sichtebene (z. B. die tapezierte Trockenbauplatte) ist dann nicht<br />

mit der Luftdichtheitsebene (innenliegende Dampf- <strong>und</strong> Luftdichtheitsfolie)<br />

identisch. Aus den Lufteinströmungen durch die Sichtebene kann nur in den<br />

seltensten Fällen auf den Zustand der Luftdichtheitsebene geschlossen werden.<br />

Nach DIN EN 13829 werden nur die größten Lufteinströmstellen dokumentiert.<br />

Abb. 9: Ein plakatives Beispiel: ein Loch in der<br />

Luftdichtheits ebene, das größer als 3 mm 2 ist.<br />

Dieser Mangel muss vor der Beplankung der<br />

Luftdichtheitsebene, z. B. mit Trockenbauplatten,<br />

nachgearbeitet werden.<br />

Abschließend erfolgen die Unter- <strong>und</strong> Überdruck-Messreihen des Luftdichtheitstests,<br />

aus denen die Volumenströme bei 50 Pascal V̇50<br />

berechnet werden<br />

<strong>und</strong> das normgerechte Prüfprotokoll zu erstellen ist.<br />

Abb. 10: In eine Außentür eingebautes Blower-Door-Messsystem <strong>und</strong> der prinzipielle Aufbau des<br />

Blower-Door-Messsystems. Die Messungen werden in aller Regel rechnergesteuert ausgeführt.<br />

G4.2<br />

Abb. 11: Lufteinströmstelle. Aus dem Toilettenspülkasten strömt Luft mit 2,14 m/s in den Raum.<br />

Trotz dieser Lufteinströmstelle kann die Luftdichtheitsebene in Ordnung sein, weil die einströmende<br />

Luftmenge aus zulässig großen Leckagen stammen kann. Rechts: Lufteinströmstelle.<br />

Aus der Fuge zwischen Sockelleiste <strong>und</strong> Fensterrahmen strömt die Luft mit 1,3 m/s in den Raum.<br />

Auch diese Lufteinströmstelle lässt nur den Rückschluss zu, dass sich in der Luftdichtheitsebene<br />

irgendwo ein oder mehrere Löcher befinden. Diese Leckagen können sich aber im zulässigen<br />

Bereich befinden.<br />

15


G<br />

Planungsgr<strong>und</strong>lagen<br />

Abb. 12: Unter- <strong>und</strong> Überdruckmesskurve mit 6 Messpunkten zwischen 20 <strong>und</strong> 70 Pascal<br />

Luftdichtheitsmessungen an Mehrfamilienhäusern.<br />

Aufgabenstellung ist, die Luftwechselrate n 50<br />

für den EnEV-Nachweis zu bestimmen.<br />

Bei Mehrfamilienhäusern mit zentralem Treppenhaus wird zur Durchführung<br />

eines EnEV-Nachweises das Luftdichtheitsmessgerät im Treppenhaus<br />

eingebaut, Wohnungs- <strong>und</strong> Zimmertüren stehen offen. Das gesamte Gebäude<br />

wird als eine Zone gemessen. Durch das niedrige A/V-Verhältnis werden – im<br />

Vergleich zu Einfamilienhäusern – üblicherweise niedrige Volumenströme<br />

gemessen, sodass das Standard-Messsystem häufig ausreicht. Aus anderen<br />

Gründen, wie z. B. möglichen Geruchsbelästigungen, sollten die Wohnungen<br />

untereinander ebenfalls luftdicht sein.<br />

G4.2<br />

Bei Laubenganghäusern müssen die Wohnungen einzeln gemessen werden,<br />

da alle Wohnungstüren ins Freie führen. Bei dem mit dem Luftdichtheitsmessgerät<br />

erzeugten Differenzdruck kann dabei auch Luft über die internen Leckagen<br />

zwischen den Wohnungen strömen. Die Empfehlung an die Planer <strong>und</strong><br />

Bauausführenden ist, jede Wohnung für sich dicht auszuführen sowie unbedingt<br />

an einigen Wohnungen exemplarisch vorgezogene Luftdichtheitsmessungen<br />

durchzuführen, um interne Leckagen aufzuspüren <strong>und</strong> zu minimieren.<br />

Für das Gesamtergebnis der Luftdichtheit werden die Luftvolumenströme<br />

der einzelnen Messungen addiert <strong>und</strong> durch das Gesamtinnenvolumen des<br />

Gebäudes dividiert, das Ergebnis ist der n 50<br />

-Wert des Gebäudes.<br />

Sollten die Grenzwerte wegen zu großer interner Luftleckagen nicht eingehalten<br />

werden, kann eine messtechnische Eliminierung der internen Leckagen<br />

durch eine Schutzdruckmessung durchgeführt werden. Diese Vorgehensweise<br />

ist allerdings aufwändig <strong>und</strong> erfordert einen erhöhten messtechnischen<br />

Einsatz.<br />

16<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Luftdichtheit.


Planungsgr<strong>und</strong>lagen<br />

G<br />

Normen <strong>und</strong> Verordnungen.<br />

[1] DIN EN 12114 - Wärmetechnisches Verhalten von Gebäuden – Luftdurchlässigkeit<br />

von Bauteilen – Laborprüfverfahren. Beuth-Verlag Berlin, 2000-04<br />

[2] DIN EN 12207 - Fenster <strong>und</strong> Türen – Luftdurchlässigkeit – Klassifizierung.<br />

Beuth-Verlag Berlin, 2000-06<br />

[3] DIN EN 12426 - Tore – Luftdurchlässigkeit – Klassifizierung. Beuth-Verlag<br />

Berlin, 2000-11<br />

[4] DIN V 18599-2 - Energetische Bewertung von Gebäuden – Berechnung des<br />

Nutz-, End- <strong>und</strong> Primärenergiebedarfs für Heizung, Kühlung, Lüftung, Trinkwarmwasser<br />

<strong>und</strong> Beleuchtung – Teil 2: Nutzenergiebedarf für Heizen <strong>und</strong><br />

Kühlen von Gebäudezonen. Beuth-Verlag Berlin, Februar 2007<br />

[5] DIN 1946-6 - Raumlufttechnik – Teil 6: Lüftung von Wohnungen – Allgemeine<br />

Anforderungen, Anforderungen zur Bemessung, Ausführung <strong>und</strong> Kennzeichnung,<br />

Übergabe/Übernahme (Abnahme) <strong>und</strong> Instandhaltung. Beuth-<br />

Verlag Berlin, 2009-05<br />

[6] DIN V 4108-2 - Wärmeschutz <strong>und</strong> Energie-Einsparung in Gebäuden – Teil 2:<br />

Mindestanforderungen an den Wärmeschutz. Beuth-Verlag Berlin, Juli 2003<br />

[7] DIN 4108-7 - Wärmeschutz <strong>und</strong> Energie-Einsparung in Gebäuden – Teil 7:<br />

Luftdichtheit von Gebäuden – Anforderungen, Planungs- <strong>und</strong> Ausführungsempfehlungen<br />

sowie -beispiele. Beuth-Verlag Berlin, Januar 2011<br />

[8] DIN EN 13829 - Wärmetechnisches Verhalten von Gebäuden – Bestimmung<br />

der Luftdurchlässigkeit von Gebäuden – Differenzdruckverfahren (ISO<br />

9972:1996, modifiziert), Deutsche Fassung EN 13829: 2000. Beuth-Verlag Berlin,<br />

Februar 2001<br />

[9] Fachverband Luftdichtheit im Bauwesen e. V.: FLiB informiert: Beiblatt zur<br />

DIN EN 13829. Kassel, 2002<br />

[10] Fachverband Luftdichtheit im Bauwesen e. V.: FLiB informiert: Technische<br />

Empfehlungen <strong>und</strong> Ergänzungen des FLiB e. V. zur DIN 4108-7, Ausgabe August<br />

2001: Luftdichtheit von Gebäuden, Anforderungen, Planungs- <strong>und</strong> Ausführungsempfehlungen<br />

sowie -beispiele. Kassel, April 2008<br />

G4.2<br />

[11] Fachverband Luftdichtheit im Bauwesen e. V. (Hrsg.): FLiB-Buch/Band 1.<br />

Gebäude-Luftdichtheit Band 1. Kassel, 2008<br />

[12] WTA-Merkblatt E 6-14: Luftdichtheit im Bestand. Berlin, 2012<br />

[13] DGNB = Deutsche Gesellschaft für nachhaltiges <strong>Bauen</strong>. www.dgnb.de<br />

[14] MINERGIE ® -Anforderungen (Norm SIA 380/1:2009)<br />

www.minergie.ch<br />

17


G<br />

Planungsgr<strong>und</strong>lagen<br />

Literaturverzeichnis.<br />

[14] Dorschky, Sigrid/Simons, Paul/Rolfsmeier, Stefanie:<br />

BlowerDoor-Messung großer Gebäude. Vorstellung <strong>und</strong> Vergleich verschiedener<br />

Konzeptansätze <strong>und</strong> Messergebnisse. In: Bauphysik 27, Heft 6. Berlin 2005<br />

[15] Dorschky, Sigrid/Rolfsmeier, Stefanie/Simons, Paul:<br />

Luftdichtheit bei Gebäuden – BlowerDoor-Messung großer Gebäude. Bauphysikkalender.<br />

Berlin 2011<br />

[16] The Energy Conservatory/BlowerDoor GmbH: Manual/Handbuch Minneapolis<br />

BlowerDoor. www.blowerdoor.de. Minneapolis/Springe-Eldagsen<br />

1988 – 2009<br />

[17] Zeller, Joachim/Dorschky, Sigrid/Borsch-Laaks, Robert/Feist, Wolfgang:<br />

Institut Wohnen <strong>und</strong> Umwelt (Hrsg.): Luftdichtigkeit von Gebäuden – Luftdurchlässigkeitsmessungen<br />

mit der BlowerDoor in Niedrigenergiehäusern<br />

<strong>und</strong> anderen Gebäuden. Darmstadt 1995<br />

Abbildungsverzeichnis.<br />

Alle Abbildungen BlowerDoor GmbH außer:<br />

Abb. 9: pro clima<br />

Abb. 12: Darstellung erstellt mit der Software TECTITE Express<br />

Dieser Beitrag wird mit fre<strong>und</strong>licher Unterstützung der BlowerDoor GmbH<br />

veröffentlicht. ƒ www.blowerdoor.de<br />

G4.2<br />

18<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Luftdichtheit.


Planungsgr<strong>und</strong>lagen<br />

G<br />

3 Einfluss von Gebäudeumfeld<br />

<strong>und</strong> <strong>Gebäudehülle</strong> auf die<br />

Lüftung.<br />

Autor:<br />

Ehrenfried Heinz<br />

Vorbemerkung.<br />

Abbildung 1 zeigt, welche Faktoren Einfluss auf den Druckunterschied oder<br />

Differenzdruck (∆p) an <strong>und</strong> um Gebäude(n) <strong>und</strong> die daraus resultierende<br />

freie Lüftung eines Gebäudes nehmen. Der resultierende (Gesamt-)Differenzdruck<br />

∆p ges<br />

setzt sich dabei aus einer Winddruck-Komponente ∆p Wi<br />

<strong>und</strong> aus<br />

einer durch den thermischen Auftrieb verursachten Komponente ∆p thA<br />

zusammen<br />

[1].<br />

Temperatur-Differenzen in der<br />

Atmosphäre<br />

Wind<br />

Windgeschwindigkeit<br />

Thermischer Auftrieb<br />

Temperatur-Differenz,<br />

wirksame Höhe<br />

Windrichtung<br />

Topographie des<br />

Gebäudeumfelds<br />

Gebäude:<br />

Höhe; Höhe über NN<br />

Äußere Form<br />

Geschossanzahl der WE<br />

Lage des Raumes/der WE im<br />

Gebäude<br />

Außenlufttemperatur<br />

Lüftungsschacht<br />

Einrichtung zur freien Lüftung<br />

G4.2<br />

Differenzdruck<br />

Fenster <strong>und</strong> regulierbare ALD,<br />

Abluftdurchlässe<br />

(Nutzereinfluss)<br />

Selbstregelnde ALD<br />

Einrichtung zur freien Lüftung<br />

Nicht verschließ- <strong>und</strong> regulierbare<br />

Undichtheiten der <strong>Gebäudehülle</strong><br />

sowie Wohnungseingangstür im<br />

Mehrfamilienhaus<br />

Überströmluftdurchlässe <strong>und</strong><br />

Innentüren als Strömungswiderstände<br />

Außenluftvolumenstrom<br />

bzw. Abluftvolumenstrom<br />

Abb. 1: Schema des Wirkmechanismus der freien Lüftung – einschließlich<br />

Luft-In- <strong>und</strong> -Exfiltration<br />

19


G<br />

Planungsgr<strong>und</strong>lagen<br />

Auch in Gebäuden mit ventilatorgestützter Lüftung kann bei anliegendem<br />

natürlichen Differenzdruck eine zusätzliche freie Lüftung in Form von<br />

Luft-In- <strong>und</strong> -Exfiltration über ungeplante (Rest-)Undichtheiten sowie über<br />

temporär geöffnete Fenster nie völlig ausgeschlossen werden. Für die Wahl<br />

des Lüftungssystems <strong>und</strong> dessen Berücksichtigung bei der Planung von Einrichtungen<br />

zur freien Lüftung oder Lüftungsanlage bzw. Lüftungsgeräte ist<br />

es deshalb wichtig, auch die durch das Umfeld <strong>und</strong> die lüftungstechnischen<br />

Eigenschaften des Gebäudes bedingten Einflussfaktoren zu kennen.<br />

Gebäudeumfeld.<br />

Bei der Umströmung eines Gebäudes bauen sich auf der dem Wind zugewandten<br />

(Luv-)Seite ein Überdruck <strong>und</strong> auf der dem Wind abgewandten (Lee-)<br />

Seite ein Unterdruck auf (siehe Abb. 2). Der daraus resultierend wirksame<br />

(Wind-)Differenzdruck ∆p Wi<br />

wird nach Gleichung 1 mit der Windgeschwindigkeit<br />

v Wi.ist<br />

bei der jeweiligen Luftdichte ρ L<br />

berechnet:<br />

Gleichung 1.<br />

ρ L<br />

2 2<br />

∆p Wi<br />

= (C p,Luv<br />

– C p,Lee<br />

) · · v Wi,ist<br />

= ∆C p<br />

· · v Wi,ist<br />

2<br />

2<br />

ρ L<br />

G4.2<br />

Abb. 2: Druckverteilung an Gebäuden infolge Windeinflusses – Prinzipdarstellung<br />

C p<br />

ist dabei der aerodynamische Druckbeiwert oder Druckkoeffizient. Er ist<br />

abhängig von der Form des Gebäudes sowie der Anströmrichtung des Windes<br />

<strong>und</strong> somit auch von der Topographie des Gebäudeumfelds. Die komplizierte<br />

Bestimmung der luv- <strong>und</strong> leeseitig definierten Druckkoeffizienten ist nur<br />

empirisch möglich. In der Literatur findet man meist nur Werte für vereinfachte<br />

Strömungsmodelle. Differenzierte Werte für die Planung können z. B.<br />

DIN EN 15242 entnommen werden. Die in unmittelbarer Nähe des Gebäudes<br />

auftretende Geschwindigkeit v Wi,ist<br />

entspricht selten der von der nächstgelegenen<br />

meteorologischen Station in mindestens 10 m Höhe im offenen Gelände<br />

gemessenen Windgeschwindigkeit v Wi,met<br />

. Die Abweichungen resultieren aus<br />

20<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Luftdichtheit.


Planungsgr<strong>und</strong>lagen<br />

G<br />

den Einflüssen von Gebäudehöhe <strong>und</strong> Höhenlage des Gebäudes sowie aus der<br />

Topographie des Gebäudeumfelds, letztere wird auch als Oberflächenrauigkeit<br />

des Geländes bezeichnet. Die Windgeschwindigkeitskorrektur kann<br />

ebenfalls nach DIN EN 15242 erfolgen.<br />

Lüftungstechnische Eigenschaften des Gebäudes.<br />

Die Gebäudehöhe bzw. die Höhenlage der Wohnungen im Gebäude einschließlich<br />

der Höhenlage des Gebäudes selbst wirken sich direkt, die Himmelsrichtungsorientierung<br />

(über die wechselnden Windrichtungen) sowie<br />

die äußere Form (über den Gesamt-Winddruckkoeffizienten ∆C p<br />

) indirekt auf<br />

die am Gebäude wirksam werdende Windgeschwindigkeit v Wi,ist<br />

<strong>und</strong> damit<br />

auf den sich einstellenden Wind-Differenzdruck ∆p Wi<br />

aus (Gleichung 1). Wiederum<br />

die Gebäudehöhe <strong>und</strong> zusätzlich die Lufttemperatur- bzw. Luftdichte-<br />

Differenz (ρ au<br />

- ρ i<br />

) L<br />

zwischen außen <strong>und</strong> dem Gebäudeinneren sind – neben der<br />

inneren baulichen Gestaltung (z. B. Schacht- oder Geschosstyp) einschließlich<br />

vorhandener Lüftungsschächte <strong>und</strong> Überströmluftdurchlässe (ÜLD) (Abb. 3)<br />

– die ausschlaggebenden Faktoren für den durch thermischen Auftrieb entstehenden<br />

Differenzdruck ∆p thA<br />

(Gleichung 2):<br />

Gleichung 2.<br />

∆p thA<br />

= g · (ρ au<br />

– ρ i<br />

) L<br />

· ∆h thA<br />

∆h thA<br />

bezeichnet die im Gebäude wirksame Auftriebshöhe in m, die Schwerebeschleunigung<br />

g beträgt 9,81 m/s 2 .<br />

G4.2<br />

Abb. 3: Beispiele für Anordnung <strong>und</strong> Ausführung von Überström-Luftdurchlässen (ÜLD)<br />

in Wohnungen bzw. Einfamilienhäusern<br />

Welcher Anteil des sich insgesamt aus Wind- <strong>und</strong> thermischen Auftriebskräften<br />

aufbauenden, sich dabei ständig ändernden Differenzdrucks für das<br />

Entstehen einer Luftströmung <strong>und</strong> damit eines Luftwechsels wirksam wird,<br />

hängt neben der (geplanten) Luftdurchlässigkeit über ALD auch von den (ungeplanten)<br />

(Rest-)Undichtheiten der Hüllkonstruktion (in externen <strong>und</strong> internen<br />

Hüllelementen) <strong>und</strong> damit von der Ausführungsqualität des gesamten<br />

Gebäudes ab.<br />

Externe Undichtheit bzw. Luftdurchlässigkeit (Außenwände,<br />

-decken <strong>und</strong> Dachkonstruktion).<br />

Auf die verschiedenen Nachteile <strong>und</strong>ichter bzw. die Vorteile dichter <strong>Gebäudehülle</strong>n<br />

ist bereits im Beitrag „Gründe für die Luftdichtheit der <strong>Gebäudehülle</strong>“<br />

näher eingegangen worden. Hier werden deshalb nur noch einmal die lüf-<br />

21


G<br />

Planungsgr<strong>und</strong>lagen<br />

tungstechnisch relevanten Gesichtspunkte aufgeführt: Zu große Undichtheit<br />

kann nicht nur zur Heizwärmeverschwendung führen, sondern hat wegen<br />

der ungleichen Verteilung der Lecks über die <strong>Gebäudehülle</strong> besonders auch<br />

aus lüftungstechnischer Sicht Nachteile hinsichtlich der gezielten Versorgung<br />

der einzelnen Räume eines Gebäudes mit Außenluft. Eine möglichst hohe<br />

Dichtheit der Hüllkonstruktion ist deshalb Gr<strong>und</strong>voraussetzung für die Gewährleistung<br />

einer kontrollierten Lüftung. D. h., je geringer der n 50<br />

-Wert des<br />

Gebäudes bzw. der zu betrachtenden Nutzungseinheit ist, desto exakter kann<br />

deren einzelnen Räumen die jeweils erforderliche Menge an Außenluft über<br />

zu treffenden lüftungstechnische Maßnahmen (LtM) – auch bedarfsabhängig<br />

– zugeführt werden. Das gilt nicht nur für die ventilatorgestützte, sondern<br />

auch für die freie Lüftung. Nur eine möglichst luftdichte <strong>Gebäudehülle</strong> bietet<br />

die Gewähr, über die Dauer der Heizperiode so wenig wie möglich Heizwärme<br />

für die Lüftung zu verbrauchen, ohne gleichzeitig den für die Schadensprophylaxe<br />

über LtM zu realisierenden Außenluftvolumenstrom reduzieren zu<br />

müssen. Darüber hinaus ist eine hohe Luftdichtheit unverzichtbar für eine effektive<br />

Nutzung des Wärmerückgewinnungs-Effekts bei Zu-/ Abluftsystemen.<br />

Sie ist außerdem hilfreich für die Verringerung von meteorologisch bedingten<br />

Störeinflüssen auf die Lüftung selbst sowie für die Minimierung von Zugluftbzw.<br />

Geruchsbelästigungen (letztere vor allem über Undichtheiten zwischen<br />

Wohnungen bzw. unterschiedlichen Nutzungseinheiten).<br />

G4.2<br />

Für die Auslegung der lüftungstechnischen Maßnahmen ist die (Rest-)<br />

Undichtheit in Form des durch sie verursachten In- <strong>und</strong> Exfiltrations-Luftvolumenstroms<br />

zu beachten. Dessen rechnerische Abschätzung kann nach<br />

DIN 1946-6 über den Luftwechsel n 50<br />

des Gebäudes (n 50<br />

-Wert) beim international<br />

festgelegten Differenzdruck von 50 Pa zwischen innen <strong>und</strong> außen erfolgen.<br />

Dieser n 50<br />

-Wert ergibt sich bekanntlich aus den Volumenstrom-Messwerten<br />

(meist Mittelwert aus Unter- <strong>und</strong> Überdruck) der Luftdichtheitsmessung<br />

über die vorhandenen Undichtheiten der Hüllkonstruktion. Bei der Messung<br />

strömt Außenluft über alle Undichtheiten der messrelevanten Hüllflächen in<br />

die Wohnung ein (Unterdruck-Messung) bzw. Fortluft aus dieser aus (Überdruck-Messung).<br />

In eingeschossigen Nutzungseinheiten (NE) findet bei Windeinwirkung<br />

jedoch tatsächlich eine Querströmung statt (in mehrgeschossigen<br />

NE sogar überwiegend), bei der Außenluft bei geschlossenen Fenstern nur<br />

über einen Teil der Außenflächen in die Wohnung einströmt (Unterdruck)<br />

<strong>und</strong> über den Rest derselben wieder ausströmt (Überdruck) (Abb. 2). Man<br />

bezeichnet diese Form der freien Lüftung aus diesem Gr<strong>und</strong>e auch als Querlüftung.<br />

Diese führt auch in Wohnungen mit Zu-/ Abluftanlagen im Gleichdruckbetrieb<br />

zu gleichen Verhältnissen bzgl. der Luft-In- <strong>und</strong> -Exfiltration. Der<br />

unbewertete n 50<br />

-Wert solcher Wohnungen beschreibt deshalb einen anderen<br />

Lüftungszustand, als er sich in Wirklichkeit unter realen Druckbedingungen<br />

einstellt. Anders ist es in Wohnungen mit Abluftanlagen bzw. Schachtlüftung,<br />

in denen überwiegend Unterdruck vorherrscht. In diesen entspricht der gemessene<br />

n 50<br />

-Wert für Unterdruck zumindest qualitativ eher dem einer Nutzungseinheit<br />

im täglichen Betrieb.<br />

Daraus ist ersichtlich, dass die Art des Lüftungssystems eine gewichtige Rolle<br />

bei der Ermittlung der lüftungstechnisch wirksam werdenden Luft-In- <strong>und</strong><br />

-Exfiltration spielt. Bei deren Ermittlung muss deshalb dem Umstand, dass<br />

unterschiedliche Lüftungssysteme unter real auftretenden Druckverhältnissen<br />

auch unterschiedliche Strömungsbilder zur Folge haben, in der Form<br />

Rechnung getragen werden, dass die Ergebnisse über einen (Lüftungssystem-)Korrekturfaktor<br />

f Sys<br />

korrigiert werden. Bei dessen Festlegung (z. B. nach<br />

DIN 1946-6) wird berücksichtigt, dass in nach mindestens zwei Seiten orientierten<br />

Nutzungseinheiten mit überwiegender Querlüftung nur eine (die<br />

Luv-)Seite angeströmt wird. Dabei wird angenommen, dass sich auf jeder Seite<br />

ca. die Hälfte (f Sys<br />

= 0,5) der insgesamt vorhandenen Undichtheiten befindet.<br />

22<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Luftdichtheit.


Planungsgr<strong>und</strong>lagen<br />

G<br />

In einseitig orientierten Nutzungseinheiten („eine dem Wind ausgesetzte Fassade“)<br />

tritt die Außenluft infolge der Windeinwirkung analog in die eine Hälfte<br />

der Nutzungseinheit ein <strong>und</strong> aus der anderen auf derselben Fassadenseite<br />

wieder aus. Da der sich dabei aufbauende Differenzdruck geringer ausfällt,<br />

wird auch weniger Luft durch die Nutzungseinheit strömen können. Nach<br />

DIN 1946-6 werden „bei Nutzungseinheiten mit nur einer dem Wind ausgesetzten<br />

Fassade“ die Werte für f Sys<br />

deshalb halbiert.<br />

Interne Undichtheit bzw. Luftdurchlässigkeit (Trennwände <strong>und</strong><br />

-decken).<br />

Nicht nur die äußere <strong>Gebäudehülle</strong>, sondern auch die innere Hüllkonstruktion<br />

weist Undichtheiten auf. Sie verursachen im Mehrfamilienhaus zwischen<br />

einzelnen Wohnungen <strong>und</strong> zwischen Wohnungen <strong>und</strong> anderen Nutzungsbereichen<br />

unerwünschte Luftströmungen. Vor allem über Installationsdurchführungen/<br />

-schächte sowie Bauteil- <strong>und</strong> Materialanschlussfugen im Bereich<br />

von Decken <strong>und</strong> Trennwänden zwischen Nutzungseinheiten kann es zum<br />

Luftübertritt bzw. Luftkurzschluss kommen. Die Folgen sind Geruchsübertragungen<br />

<strong>und</strong> u. U. zusätzlicher Lüftungswärmebedarf. Letzterer entsteht,<br />

wenn Abluft nicht mehr oder nur noch teilweise über den Wohnbereich nachgesaugt<br />

wird <strong>und</strong> das notgedrungen zur vermehrten Fensterlüftung durch<br />

den Nutzer <strong>und</strong> damit zu einem höheren als dem notwendigen Luftwechsel<br />

führt. Reagiert der Nutzer in einem solchen Falle nicht mit Fensterlüftung,<br />

wird der Wohnung anstelle „trockener“ Außenluft mit Feuchtigkeit angereicherte<br />

Luft aus benachbarten Wohnungen oder dem Treppenhaus zugeführt.<br />

Werden Luftdichtheitsuntersuchungen durchgeführt, sollte in Mehrfamilienhäusern<br />

(MFH) bei Messung einzelner Nutzungseinheiten deshalb nicht nur<br />

die äußere, sondern immer auch die innere Undichtheit wo möglich ermittelt,<br />

auf jeden Fall aber beachtet <strong>und</strong> Messergebnisse entsprechend bewertet werden.<br />

Das bedeutet hinsichtlich der Festlegung des Faktors f Sys<br />

bei Nutzungseinheiten<br />

mit Abluftanlagen in MFH einen Abschlag in Höhe von mindestens 0,1<br />

von 1. Damit wird bei der normalen Luftdichtheitsuntersuchung nur einer NE<br />

ohne Druckausgleich zwischen diesen berücksichtigt, dass auch nach Abdichtungsmaßnahmen<br />

noch gewisse Anteile der angesaugten Luft aus benachbarten<br />

Bereichen stammen <strong>und</strong> damit keine reine Außenluft sind. Sind die Nutzungseinheiten<br />

über zentrale Installationsschächte miteinander verb<strong>und</strong>en,<br />

ist die interne Undichtheit erfahrungsgemäß noch größer (Abschlag 0,2 von<br />

1: f Sys<br />

= 0,8). Nutzungseinheiten mit Abluftschächten liegen zwischen solchen<br />

mit Querlüftung <strong>und</strong> mit Abluftanlage (Abschlag 0,3 von 1: f Sys<br />

= 0,7).<br />

%<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

38<br />

44<br />

33<br />

Abb. 4: Messtechnisch ermittelte anteilige<br />

n 50<br />

-Werte über Außen- <strong>und</strong> Innenwände sowie<br />

Installationsbereiche in industriell errichteten<br />

Mehrfamilienhäusern vor <strong>und</strong> nach Sanierung in<br />

Form einer Fenstererneuerung<br />

18<br />

n 50,ges<br />

= 2,5/h<br />

vor Sanierung<br />

Installationsbereich<br />

Innenwände<br />

Außenwände<br />

%<br />

50<br />

39<br />

40<br />

30<br />

28<br />

20<br />

10<br />

0<br />

n 50,ges<br />

= 1,56/h<br />

nach Sanierung<br />

G4.2<br />

Die einwandfreie Funktion von freier Lüftung <strong>und</strong> Abluftanlagen hängt also<br />

in wesentlichem Maße auch davon ab, ob die in der Praxis in Mehrfamilienhäusern<br />

wohnungsweise angesaugten Luftvolumenströme tatsächlich<br />

Außenluft sind oder sich aus einem Gemisch aus Außenluft <strong>und</strong> sogenannter<br />

Falschluft aus anderen Nutzungsbereichen zusammensetzen. Je größer die<br />

internen Undichtheiten sind, desto geringer wird der Anteil an Außenluft<br />

sein. Dieses Missverhältnis wird umso größer, je dichter die <strong>Gebäudehülle</strong> ist.<br />

Wie wichtig zielführende Bestrebungen zur Verbesserung der diesbezüglichen<br />

Bauqualität sind, zeigen z. B. die zusammengefassten Luftdichtheits-<br />

Untersuchungsergebnisse für Wohnungen in industriell errichteten MFH [2]:<br />

Im Mittel strömte in die untersuchten Wohnungen im Ausgangszustand<br />

(n 50,vor<br />

= 2,5 h -1 ) nur 44 Prozent Außenluft. Nach der Teilmodernisierung (im<br />

Wesentlichen in Form eines Fensterwechsels mit dem Resultat n 50,nach<br />

= 1,56 h -1 )<br />

waren es nur noch 39 Prozent. Der Anteil, der über Innenwände <strong>und</strong> Installations-Durchführungen<br />

aus anderen Nutzungsbereichen angesaugten Luft<br />

betrug somit 56 Prozent bzw. 61 Prozent (Abb. 4). Das heißt, dass mehr als die<br />

Hälfte, bei dichterer <strong>Gebäudehülle</strong> sogar beinahe zwei Drittel keine Außenluft,<br />

sondern schon belastete Luft war!<br />

23


G<br />

Planungsgr<strong>und</strong>lagen<br />

Wohnungen bzw. Einfamilienhäuser (EFH) verkörpern jeweils eine Nutzungseinheit.<br />

Als solche sind sie als lüftungstechnische Einheiten zu betrachten.<br />

Die bei Schachtlüftung <strong>und</strong> Abluftanlagen vorzugsweise in den Wohnbereich<br />

(Zulufträume) einströmende Außenluft bzw. die dem Wohnbereich über<br />

Zuluftanlagen ([1]) zugeführte Zuluft muss in Küche <strong>und</strong> Bad/WC-Raum (Ablufträume)<br />

geführt <strong>und</strong> dort als Abluft wieder abgeführt werden. Das ist nur<br />

möglich, wenn sie ungehindert, bei freier Lüftung zudem noch mit möglichst<br />

geringem Druckverlust, in letztere überströmen kann. Dafür können Luftspalte<br />

unter Innentüren dienen. Weil deren freie Fläche aber meist nicht ausreicht<br />

oder vom Nutzer häufig unabsichtlich (Schwellen oder Teppichbeläge) oder<br />

gezielt (Abdichtungsvorrichtungen) reduziert bzw. verschlossen wird, ist es<br />

sinnvoll, sogenannte Überström-Luftdurchlässe (ÜLD) vorzusehen. In Abbildung<br />

3 sind Anordnung <strong>und</strong> Ausführung von ÜLD beispielhaft dargestellt. Die<br />

Bemessung ihrer freien Fläche kann nach DIN 1946-6 erfolgen.<br />

Müssen in der Wohnung bzw. im EFH raumluftabhängige Feuerstätten mit<br />

Verbrennungsluft versorgt werden, sind hinsichtlich der Luftnachströmung<br />

besondere Bedingungen zu erfüllen, zu denen u. a. der Verbrennungsluftverb<strong>und</strong><br />

zwischen Aufstellraum der Feuerstätte <strong>und</strong> Räumen mit Verbindung<br />

zum Freien gehört (TRGI G 600/08).<br />

Literaturverzeichnis.<br />

[1]: Heinz, Ehrenfried: Wohnungslüftung – frei <strong>und</strong> ventilatorgestützt; Anforderungen,<br />

Gr<strong>und</strong>lagen, Maßnahmen, Normenanwendung; 292 Seiten Beuth-<br />

Verlag GmbH Berlin, Wien, Zürich 2011; ISBN 978-3-410-21301-7<br />

[2]: Reichel, Dirk/Richter, Wolfgang: Luftdichtigkeit von industriell errichteten<br />

Wohngebäuden in den neuen B<strong>und</strong>esländern; Forschungsbericht, gefördert<br />

vom BMBau: BI 5-80 01 96-13; TU Dresden ITT, Dresden Januar 1998 sowie Kritische<br />

Anmerkungen zur Zuluftversorgung von Etagenwohnungen; Technik<br />

am Bau 12/98, Sonderdruck<br />

G4.2<br />

Technische Regelwerke <strong>und</strong> Rechtsvorschriften.<br />

DIN 1946-6: Raumlufttechnik Teil 6: Lüftung von Wohnungen – Allgemeine<br />

Anforderungen, Anforderungen zur Bemessung, Ausführung <strong>und</strong> Kennzeichnung,<br />

Übergabe/Übernahme (Abnahme) <strong>und</strong> Instandhaltung; Mai 2009<br />

DIN EN 15242: Lüftung von Gebäuden – Berechnungsverfahren zur Bestimmung<br />

der Luftvolumenströme in Gebäuden einschließlich Infiltration; Mai<br />

2007<br />

[TRGI G 600/08]: Technische Regel; Arbeitsblatt G 600 DVGW Deutscher Verein<br />

des Gas- <strong>und</strong> Wasserfaches e. V., Technisch-wissenschaftlicher Verein, April<br />

2008; ISBN 978-3-89554-169-8<br />

Abbildungsverzeichnis.<br />

Alle Abbildungen Ehrenfried Heinz<br />

Dieser Textbeitrag wird mit der Unterstützung des FLiB, Fachverband Luftdichtheit<br />

im Bauwesen, veröffentlicht.<br />

Im neu veröffentlichten Buch zur Gebäude-Luftdichtheit des FLiB finden Sie<br />

diesen Beitrag sowie weiterführende <strong>und</strong> vertiefende Literatur zum Thema<br />

Luftdichtheit. Aktuelle Informationen stehen unter ƒ www.flib.de bereit.<br />

24<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Luftdichtheit.


Messen <strong>und</strong> Prüfen<br />

G<br />

G4.3 Messen <strong>und</strong> Prüfen.<br />

1<br />

2<br />

Messung der Luftdurchlässigkeit der <strong>Gebäudehülle</strong>.<br />

Autor:<br />

Joachim Zeller<br />

Überprüfung der Luftdichtheit.<br />

Autoren:<br />

Dr. Klaus Vogel<br />

Dr. Markus Renn<br />

G<br />

G4.3<br />

1


G<br />

Messen <strong>und</strong> Prüfen<br />

G4.3<br />

2<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Luftdichtheit.


Messen <strong>und</strong> Prüfen<br />

G<br />

1 Messung der Luftdurchlässigkeit<br />

der <strong>Gebäudehülle</strong>.<br />

Autor:<br />

Joachim Zeller<br />

Messprinzip.<br />

Allgemein.<br />

Mit einem Gebläse wird im Gebäude ein Unter- oder Überdruck gegenüber<br />

außen erzeugt. Die Drehzahl des Gebläses wird so gewählt, dass sich der<br />

gewünschte Differenzdruck (10 bis 100 Pascal) einstellt. Der vom Gebläse<br />

geförderte Luftmassenstrom wird gemessen. Er ist gleich groß wie der Massenstrom,<br />

der gleichzeitig durch Undichtheiten in der <strong>Gebäudehülle</strong> strömt.<br />

Somit ist er ein Maß für die Luftdurchlässigkeit der <strong>Gebäudehülle</strong>. Diese Messung<br />

führt man bei Unter- <strong>und</strong> Überdruck bei unterschiedlichen Beträgen des<br />

Differenzdrucks aus. Durch Ausgleichsrechnung erhält man den Volumenstrom<br />

bei 50 Pascal (Pa), in der Norm Leckagestrom genannt.<br />

Kenngrößen.<br />

Dividiert man den Leckagestrom durch das lichte Gebäudevolumen, so erhält<br />

man die Luftwechselrate bei 50 Pascal (n 50<br />

). Diese Kenngröße ist sowohl in<br />

Deutschland als auch international am gebräuchlichsten. Sie ist vor allem<br />

dann gut geeignet, wenn es um den Zusammenhang zwischen Luftdichtheit<br />

<strong>und</strong> Lüftung geht, z. B. bei der Berechnung der Lüftungswärmeverluste durch<br />

wetterbedingte In- <strong>und</strong> Exfiltration. Der Begriff „Luftwechselrate“ birgt allerdings<br />

die Gefahr von Verwechslungen. Die Fugenluftwechselrate unter<br />

natürlichen Wetterbedingungen beträgt beispielsweise wegen der kleineren<br />

Drücke je nach Wetter nur etwa ein Viertel bis ein Vierzigstel der Luftwechselrate<br />

bei 50 Pascal.<br />

Die Luftdurchlässigkeit (q 50<br />

) erhält man, indem man den Leckagestrom<br />

durch die Hüllfläche des Gebäudes dividiert. Sie beschreibt die Qualität der<br />

Luftdichtung. Während die Luftwechselrate bei 50 Pascal bei großen Gebäuden<br />

aufgr<strong>und</strong> des günstigen Oberflächen-Volumen-Verhältnisses fast automatisch<br />

klein ausfällt, lässt die Luftdurchlässigkeit auch bei solchen Gebäuden<br />

eine Beurteilung der Qualität der luftdichten Hülle zu.<br />

G4.3<br />

Halbiert man den Betrag des Leckagestroms bei 50 Pa (in m 3 /h), so erhält man<br />

die äquivalente Leckfläche in Quadratzentimeter. Durch eine scharfkantige<br />

Öffnung dieser Größe in einer dünnen Platte würde bei 50 Pa gleich viel<br />

Luft strömen wie durch die <strong>Gebäudehülle</strong>. Die reale Öffnungsfläche wird<br />

allerdings häufig größer sein, weil die <strong>Gebäudehülle</strong> keine dünne Platte ist,<br />

sondern die Strömungspfade oft einen langen Weg durch die <strong>Gebäudehülle</strong><br />

nehmen.<br />

3


G<br />

Messen <strong>und</strong> Prüfen<br />

Volumenstrom – Massenstrom.<br />

Bei stationären Verhältnissen, d. h. wenn sich der Druck im Gebäude<br />

nicht ändert, ist der Massenstrom (gemessen z. B. in kg/h) durch die<br />

<strong>Gebäudehülle</strong> gleich dem Massenstrom, den das Gebläse fördert. Wäre<br />

es anders, würde die Menge der Luft im Haus zu- oder abnehmen.<br />

Dagegen können die Volumenströme (gemessen in m 3 /h) unterschiedlich<br />

sein. Ist beispielsweise die Raumluft wärmer als die Außenluft,<br />

dann strömt bei Unterdruck wegen der höheren Dichte der Außenluft<br />

ein kleinerer Volumenstrom durch die <strong>Gebäudehülle</strong> als durch das<br />

Gebläse nach außen strömt.<br />

Abb. 1: Mit dem Gebläse wird beispielsweise Unterdruck<br />

erzeugt. Bei unterschiedlichen Drücken<br />

werden gleichzeitig der Differenzdruck <strong>und</strong> der<br />

Volumenstrom am Gebläse gemessen. Außerdem<br />

werden Undichtheiten durch Zugluft offensichtlich.<br />

Bei der Auswertung der Messung werden alle Volumenströme auf<br />

Normbedingungen (20 °C, 1.013 hPa) umgerechnet. Außerdem wird<br />

rechnerisch berücksichtigt, dass nicht nur der Volumenstrom, sondern<br />

auch der Massenstrom durch eine bestimmte Öffnung von der Dichte<br />

der strömenden Luft abhängt. Somit ist die als Messergebnis angegebene<br />

Kenngröße fast unabhängig von den Wetterbedingungen zum<br />

Zeitpunkt der Messung.<br />

Blower-Door-Messgeräte.<br />

Meist wird für die Messung ein Blower-Door-System verwendet. Dabei wird ein<br />

Nylontuch mithilfe eines verstellbaren Rahmens luftdicht in eine Eingangsoder<br />

Terrassentür eingespannt. Eine Öffnung im Tuch mit einem elastischen<br />

Kragen erlaubt den luftdichten Einbau des Gebläses. Zur Messung des Volumenstroms<br />

ist die saugseitige Öffnung des Gebläses als Einlaufmessdüse<br />

ausgebildet.<br />

G4.3<br />

Abb. 2: Foto eines eingebauten Luftdichtheitsmessgerätes<br />

Lecksuche.<br />

Bei 50 Pa Unterdruck werden Fugen, Anschlüsse <strong>und</strong> Durchdringungen mit<br />

einem Luftgeschwindigkeitsmessgerät (Thermoanemometer) oder mit der<br />

Hand abgesucht. In einem beheizten Gebäude können Lecks bei kaltem Wetter<br />

auch mit der Thermografie-Kamera lokalisiert <strong>und</strong> dokumentiert werden.<br />

Dieses Verfahren ist vor allem dann hilfreich, wenn z. B. wegen großer Raumhöhen<br />

Außenbauteile nicht mit der Hand erreicht werden können, wenn<br />

große Flächen abgesucht werden müssen oder wenn die Ergebnisse z. B. für<br />

ein Gerichtsverfahren anschaulich dargestellt werden sollen. Gelegentlich<br />

werden auch Rauchröhrchen („rauchende“ Schwefelsäure) zur Lecksuche<br />

eingesetzt. In den seltenen Fällen, in denen die Luftdichtung von außen zugänglich<br />

ist, können die Lecks von außen lokalisiert werden, indem innen bei<br />

Überdruck Nebel freigesetzt wird.<br />

Wie viel sind 50 Pascal?<br />

Die Bezugsdruckdifferenz von 50 Pascal (Pa) ist so gewählt, dass in der Regel<br />

die wetterbedingten Druckdifferenzen demgegenüber vernachlässigbar sind.<br />

Der Druck ist aber auch so klein, dass keine Schäden am Gebäude zu befürchten<br />

sind. Es kann zwar vorkommen, dass Folienverklebungen schon bei 50 Pa<br />

aufreißen, aber in einem solchen Fall war die Verklebung unzureichend <strong>und</strong><br />

wäre auch ohne Luftdichtheitsprüfung schon bald aufgegangen.<br />

Ein Druck von 50 Pa entspricht:<br />

50 N/m 2 = 5 kp/m 2 (umgangssprachlich: 5 Kilo je Quadratmeter),<br />

dem Staudruck von Wind mit 33 km/h = 9 m/s bzw. Windstärke 5,<br />

5 mm Wassersäule,<br />

einem Zweitausendstel des Luftdrucks von 1.013 hPa = 101.300 Pa,<br />

der Druckdifferenz, die man erfährt, wenn man zwei Stockwerke nach<br />

oben steigt.<br />

4<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Luftdichtheit.


Messen <strong>und</strong> Prüfen<br />

G<br />

Messnormen.<br />

Messungen in Deutschland werden üblicherweise nach der europäischen<br />

Norm DIN EN 13829 vom Februar 2001 durchgeführt. Diese Norm wurde als<br />

deutsche Norm übernommen, erkennbar am Zusatz „DIN“ im Namen der<br />

Norm. Messungen im Zusammenhang mit der Energieeinsparverordnung<br />

2009 müssen ebenso wie Messungen im Zusammenhang mit DIN 4108, Teil 7,<br />

nach DIN EN 13829 durchgeführt werden. Erläuterungen <strong>und</strong> Ergänzungen<br />

zu dieser Norm hat der Fachverband Luftdichtheit im Bauwesen e. V. (FLiB) in<br />

seinem „Beiblatt zur DIN EN 13829“ im Jahr 2002 veröffentlicht. Daneben gibt<br />

es die internationale Norm ISO 9972 aus dem Jahr 2006. Bei ihrer Erarbeitung<br />

diente EN 13829 als Vorlage. Neben sinnvollen Ergänzungen gibt es solche,<br />

die zu unklaren Kenngrößen führen, indem die Bezugsgrößen nicht eindeutig<br />

definiert werden. Eine überarbeitete Fassung dieser Norm ist als Entwurf DIN<br />

EN ISO 9972 für Sommer 2012 angekündigt. Es ist damit zu rechnen, dass ISO<br />

9972 in der Zukunft EN 13829 ersetzen wird. Soweit nicht anders angegeben,<br />

entsprechen die nachfolgenden Ausführungen über die Durchführung <strong>und</strong><br />

Auswertung der Messung den Anforderungen von DIN EN 13829. Auch die<br />

Gliederung der Abschnitte ist an die Norm angelehnt.<br />

Durchführung der Messung.<br />

Messgeräte.<br />

Für die Messung werden in erster Linie ein Differenzdruckmessgerät zur Messung<br />

der Druckdifferenz über der <strong>Gebäudehülle</strong> sowie eine Einrichtung zur<br />

Messung des Volumenstroms benötigt. Sie sind Bestandteile der handelsüblichen<br />

Messeinrichtungen (Blower-Door).<br />

Das Druckmessgerät muss nach EN 13829 eine Genauigkeit von ± 2 Pa aufweisen.<br />

Der FLiB empfiehlt, es alle zwei Jahre zu kalibrieren oder zumindest zu<br />

überprüfen. Üblich sind einerseits mechanische Druckmessdosen, andererseits<br />

Geräte mit elektronischen Druckaufnehmern.<br />

Die Volumenstrommesseinrichtung muss nach EN 13829 eine Genauigkeit<br />

von ± 7 Prozent aufweisen. Der FLiB empfiehlt, das Gerät alle vier Jahre zu kalibrieren<br />

bzw. zu überprüfen.<br />

Bei den herkömmlichen Messgeräten ist die Saugseite des Gebläses als Messdüse<br />

ausgebildet. Um den Volumenstrom zu bestimmen, wird der Differenzdruck<br />

zwischen der Messdüse <strong>und</strong> der Saugseite des Gebläses gemessen <strong>und</strong><br />

anhand einer Umrechnungsformel oder -tabelle in einen Volumenstrom<br />

umgerechnet. Messblenden mit unterschiedlich vielen oder unterschiedlich<br />

großen Öffnungen erlauben die Anpassung des Messbereichs ans Gebäude.<br />

Zusätzlich wird außerdem ein Thermometer benötigt, mit dem nacheinander<br />

Außen- <strong>und</strong> Innentemperatur gemessen werden, um die Messwerte auf<br />

Normbedingungen umrechnen zu können. Die Genauigkeitsanforderungen<br />

an das Thermometer sind nicht sehr streng, weil der Einfluss der Temperatur<br />

auf das Ergebnis gering ist – die Norm fordert eine Genauigkeit von ± 1 K, das<br />

Beiblatt des FLiB empfiehlt eine Kalibrierung oder Überprüfung nach vier<br />

Jahren.<br />

G4.3<br />

5


G<br />

Messen <strong>und</strong> Prüfen<br />

Zu untersuchender Gebäudeteil.<br />

Nach EN 13829 umfasst der zu untersuchende Gebäudeteil alle „absichtlich<br />

beheizten, gekühlten oder mechanisch belüfteten Räume“. Der Umfang des<br />

zu untersuchenden Gebäudeteils kann aber auch nach Absprache mit dem<br />

Auftraggeber entsprechend der Fragestellung festgelegt werden. Beispielsweise<br />

kann bei der Prüfung von Reinräumen die Messung auf einen einzelnen<br />

Raum beschränkt werden. Für einzelne Räume müssen in der Regel spezielle<br />

Messgeräte verwendet werden, weil mit einem Luftdichtheitsmessgerät so<br />

kleine Volumenströme nicht ausreichend genau gemessen werden können.<br />

Wird die Einhaltung der Anforderungen nach EnEV überprüft, umfasst das zu<br />

untersuchende Volumen all die Räume, die in den rechnerischen Nachweis<br />

nach EnEV einbezogen sind, also alle Räume innerhalb der wärmeübertragenden<br />

Umfassungsfläche (in DIN 4108-6 als Systemgrenze bezeichnet). Dies<br />

sind insbesondere alle Räume, die mit Heizkörpern, Fußbodenheizung oder<br />

Wandheizung ausgestattet sind, sowie alle anderen Räume, die innerhalb<br />

der wärmeübertragenden Umfassungsfläche liegen <strong>und</strong> somit indirekt durch<br />

Luftverb<strong>und</strong> oder Wärmeleitung von anderen Räumen beheizt werden. Bei<br />

konsequenter Planung weist die Systemgrenze einen guten Wärmeschutz auf<br />

<strong>und</strong> ist gleichzeitig die luftdichte <strong>Gebäudehülle</strong>. Dazu zwei Beispiele:<br />

Beispiel 1: Liegen Wärmedämmung <strong>und</strong> Luftdichtung in der Dachfläche über<br />

dem Spitzboden, dann liegt dieser innerhalb der Systemgrenze. Für die Messung<br />

wird die Dachbodenluke geöffnet, das Volumen des Spitzbodens wird<br />

angerechnet.<br />

Beispiel 2: Ein Heizraum (z. B. im Keller) wird zwar durch die Abwärme von<br />

Kessel <strong>und</strong> Rohrleitungen erwärmt, aber wenn er außerhalb der Systemgrenze<br />

der EnEV liegt, wird er nicht in die Messung einbezogen. Im Sinne der EN<br />

13829 ist er nicht absichtlich beheizt.<br />

G4.3<br />

Wenn die Lage der luftdichten <strong>Gebäudehülle</strong> unklar ist, oder wenn sie<br />

nicht mit der Systemgrenze zusammenfällt, ist die Entscheidung schwierig,<br />

welcher Teil des Gebäudes untersucht werden soll. In solchen Fällen empfiehlt<br />

der FLiB bei einem Spitzboden, die Dachbodenluke zu schließen <strong>und</strong> das Volumen<br />

des Spitzbodens nicht zum Innenvolumen zu addieren. Verallgemeinert:<br />

Räume, die nicht direkt beheizt werden (d. h. keine Heizkörper etc. aufweisen)<br />

<strong>und</strong> außerhalb der Systemgrenze nach EnEV oder außerhalb der luftdichten<br />

Hülle liegen, werden von der Messung ausgeschlossen.<br />

Heizräume mit einem raumluftabhängigen Kessel haben eine unverschließbare<br />

Öffnung nach außen zur Verbrennungsluftzuführung. Das Beiblatt<br />

des FLiB zur EN 13829 sieht hier eine pragmatische Lösung vor: Bei der<br />

Messung bleibt die Heizraumtür geschlossen, das Volumen des Heizraums<br />

zählt nicht zum Nettovolumen. Diese Verfahrensweise ist insofern angemessen,<br />

als die Heizraumtür auch während der Nutzung des Hauses in der Regel<br />

geschlossen sein wird.<br />

6<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Luftdichtheit.


Messen <strong>und</strong> Prüfen<br />

G<br />

Es ist zulässig, ein Gebäude abschnittsweise zu messen. Dies erleichtert unter<br />

Umständen die Messung in großen Gebäuden, weil keine so große Gebläseleistung<br />

benötigt wird. Der Messwert enthält dabei auch einen Anteil durch<br />

„innere Lecks“, d. h. solchen zu anderen Gebäudeteilen. Sofern der gewichtete<br />

Mittelwert aus den abschnittsweisen Messungen den geforderten Grenzwert<br />

der EnEV unterschreitet, sind die Anforderungen erfüllt. Bei Überschreitung<br />

des Grenzwertes ist dagegen unklar, inwieweit die inneren Lecks zum Messwert<br />

beitragen. Durch zusätzliche Messungen mit Schutzdruck lässt sich der<br />

Anteil der inneren Lecks zwar ermitteln, häufig wird es aber einfacher sein,<br />

das Gebäude nicht abschnittsweise, sondern mit mehreren Gebläsen als<br />

Ganzes zu messen. Besteht keine Möglichkeit, ein Gebäude als eine Zone zu<br />

messen, weil es zwischen verschiedenen Gebäudeteilen keine Verbindungstür<br />

gibt, dann muss abschnittsweise (mit oder ohne Schutzdruck) gemessen werden.<br />

Dies ist im Wohnungsbau beispielsweise bei Laubengangerschließung<br />

der Fall.<br />

In den Fällen, in denen die EnEV wegen des Anrechnens von verminderten<br />

Lüftungswärmeverlusten (mit oder ohne Lüftungsanlage) eine Luftdichtheitsprüfung<br />

verlangt, muss das gesamte Volumen innerhalb der Systemgrenze<br />

untersucht werden. Eine stichprobenhafte Messung einzelner Gebäudeteile<br />

oder gar einzelner Fassa<strong>dena</strong>bschnitte ist nicht vorgesehen. Die Kosten für<br />

die Messung stellen insofern keine besondere Härte dar, als ihnen in der Regel<br />

deutlich höhere Einsparungen bei der Investition in den baulichen Wärmeschutz<br />

gegenüberstehen.<br />

Sanierung im bewohnten Zustand.<br />

Wird ein Gebäude im bewohnten Zustand saniert, ist eine Messung<br />

des gesamten Gebäudes mit zumutbarem Aufwand oft nicht möglich.<br />

Für das Modellvorhaben „Niedrigenergiehaus im Bestand“ Deutsche<br />

Energie-Agentur GmbH (<strong>dena</strong>) <strong>und</strong> der KfW Bankengruppe wurde<br />

daher seinerzeit eine Sonderregelung definiert:<br />

Danach müssen 20 Prozent der Wohnungen untersucht werden, davon<br />

mindestens je eine im Dachgeschoss, in einem Regelgeschoss <strong>und</strong> im<br />

untersten Geschoss. Mehr als 12 Wohnungen je Gebäude brauchen<br />

nicht untersucht zu werden. Der mit dem jeweiligen Wohnungsvolumen<br />

gewichtete Mittelwert der Luftwechselrate bei 50 Pa (n 50<br />

) muss die<br />

Grenzwerte der EnEV einhalten, die Einzelwerte dürfen bis zu 30 Prozent<br />

höher ausfallen.<br />

G4.3<br />

7


G<br />

Messen <strong>und</strong> Prüfen<br />

Messzeitpunkt.<br />

EN 13829 verlangt, dass die <strong>Gebäudehülle</strong> fertiggestellt ist. Durch die EnEV<br />

vorgeschriebene Messungen müssen der Norm entsprechen, also nach Fertigstellung<br />

der <strong>Gebäudehülle</strong> durchgeführt werden. Nachbesserungen sind<br />

allerdings nur dann mit mäßigem Aufwand möglich, wenn die luftdichtende<br />

Bauteilschicht noch zugänglich ist. Idealerweise sollte die Messung also zu<br />

einem Zeitpunkt durchgeführt werden, an dem die luftdichte <strong>Gebäudehülle</strong><br />

einschließlich aller Durchdringungen fertiggestellt ist, aber die Fußbo<strong>dena</strong>ufbauten<br />

(Wärme- <strong>und</strong> Trittschalldämmung, Estrich) sowie ggf. vorgesehene<br />

raumseitige Beplankungen (z. B. durch Gipskartonplatten) noch fehlen. Beim<br />

Einsatz von Luftdichtheitsbahnen (Folien, Pappen) muss die Unterkonstruktion<br />

für die Beplankung (Lattung) schon angebracht sein, damit die Bahn bei<br />

Unterdruck nicht abgerissen wird.<br />

Formal kann man darüber streiten, ob die Gipskartonplatten an der Innenseite<br />

von Außenbauteilen <strong>und</strong> der Fußbo<strong>dena</strong>ufbau im untersten Geschoss zur<br />

„<strong>Gebäudehülle</strong>“ nach EN 13829 zählen oder nicht. Für die Praxis ist eher die<br />

Frage relevant, wie groß die Gefahr einer Beschädigung der Luftdichtung bei<br />

der weiteren Bauausführung ist. Ist diese Gefahr gering, kann man eine Messung<br />

im beschriebenen Zustand als Abnahmemessung nach EnEV vertreten.<br />

In der Baupraxis gelingt es allerdings selten, die luftdichte <strong>Gebäudehülle</strong><br />

zeitlich so abgestimmt fertigzustellen, dass zum Zeitpunkt der Fertigstellung<br />

auch noch alle Anschlüsse zugänglich sind. Der Bauherr muss deshalb entscheiden,<br />

ob er auf die Möglichkeit von einfachen Nachbesserungen verzichten,<br />

in der Frage des Messzeitpunktes gegen EN 13829 verstoßen oder zwei<br />

Messungen beauftragen <strong>und</strong> bezahlen möchte (wobei die zweite Messung<br />

weniger kostet, da die Volumenberechnung schon vorliegt <strong>und</strong> sich die Lecksuche<br />

auf große Lecks beschränkt). Eine Messung, die vor Fertigstellung der<br />

<strong>Gebäudehülle</strong> durchgeführt wurde, darf im Messbericht nicht als „Messung<br />

nach DIN EN 13829“ bezeichnet werden. Messdienstleistern wird empfohlen,<br />

im Akquisegespräch <strong>und</strong> im Messbericht auf die zusätzlich notwendige „Abnahmemessung<br />

nach EnEV“ hinzuweisen.<br />

G4.3<br />

Abnahmemessung.<br />

Dieser Begriff ist mehrdeutig. Eine „Abnahmemessung nach EnEV“<br />

muss EN 13829 entsprechen <strong>und</strong> darf deshalb erst durchgeführt<br />

werden, wenn die <strong>Gebäudehülle</strong> fertiggestellt ist. Eine „Abnahmemessung“<br />

kann aber auch die erbrachte Leistung eines Handwerkers, z. B.<br />

des Trockenbauers, dokumentieren, um nachträgliche Beschädigungen<br />

der Luftdichtheitsbahn gegen Fehler seiner Leistung abzugrenzen.<br />

Eine solche Messung kann stattfinden, sobald die Leistung, z. B.<br />

das luftdichte Verlegen einer Luftdichtheitsbahn, abgeschlossen ist.<br />

Undichtheiten im Bereich anderer Gewerke können für diese Messung<br />

provisorisch abgedichtet werden, die Messung entspricht im Hinblick<br />

auf Messzeitpunkt <strong>und</strong> Gebäudepräparation nicht der Norm.<br />

8<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Luftdichtheit.


Messen <strong>und</strong> Prüfen<br />

G<br />

Fehlende Türen.<br />

Häufig ist die <strong>Gebäudehülle</strong> ansonsten fertiggestellt, aber es fehlen<br />

noch Haustür oder Kellertüren. Solange die Haustür fehlt, kann eine<br />

Abnahmemessung nach EnEV nicht stattfinden. Zwar lässt sich die<br />

Türöffnung für die Messung provisorisch abdichten, aber es besteht die<br />

Möglichkeit, dass die provisorische Abdichtung dichter ist als Schließfugen<br />

<strong>und</strong> Einbaufugen des später eingesetzten Türelements. Das spätere<br />

Messergebnis würde also schlechter ausfallen.<br />

Fehlen dagegen nur die Kellertüren, dann kann man sich – einigermaßen<br />

dichte Kellerfenster vorausgesetzt – folgendermaßen behelfen: Die<br />

Kellerräume sind wegen der fehlenden Türen in die Messung einbezogen.<br />

Bei der Volumenberechnung dagegen rechnet man das Innenvolumen<br />

innerhalb der Systemgrenzen der EnEV aus, d. h., das Volumen<br />

unbeheizter Kellerräume wird nicht zum Gebäudevolumen addiert.<br />

Falls so die Anforderungen der EnEV erfüllt sind, liegt das Ergebnis auf<br />

der sicheren Seite. Durch Einbau der Türen kann das Ergebnis nur besser,<br />

aber nicht schlechter werden. Tatsächlich wird es sich meist nicht<br />

messbar ändern.<br />

Wetterbedingungen.<br />

Für die Messgenauigkeit ist es wichtig, dass die vom Gebläse erzeugte Druckdifferenz<br />

deutlich größer ist als die durch Wind <strong>und</strong> Thermik verursachten<br />

natürlichen Druckdifferenzen zum Zeitpunkt der Messung. EN 13829 schreibt<br />

deshalb vereinfacht gesagt vor, dass der Betrag der natürlichen Druckdifferenz<br />

nicht größer als 5 Pa sein darf (vgl. 3.2.8).<br />

Die Thermik verursacht einen Druckunterschied zwischen innen <strong>und</strong> außen<br />

von<br />

Δp Th<br />

= 0,04 Pa/(K · m) · h · ΔT<br />

mit<br />

Δp Th<br />

h<br />

ΔT<br />

Differenzdruck zwischen innen <strong>und</strong> außen durch Thermik in Pa<br />

Höhe, gemessen ab der druckneutralen Zone in m<br />

Temperaturdifferenz zwischen innen <strong>und</strong> außen in K<br />

G4.3<br />

Der Grenzwert von 5 Pa wird somit erreicht, wenn das Produkt aus Höhe h <strong>und</strong><br />

Temperaturdifferenz<br />

h · ΔT = 5 Pa/0,04 (Pa/(K · m)) = 125 K · m<br />

beträgt. Falls die druckneutrale Zone auf mittlerer Gebäudehöhe liegt, darf<br />

das Produkt aus Gebäudehöhe <strong>und</strong> Temperaturdifferenz maximal das Doppelte,<br />

also<br />

250 K · m<br />

betragen. (EN 13829 nennt fälschlicherweise den Wert 500 K · m, in ISO 9972<br />

ist der Fehler korrigiert.) Bei größeren Temperaturdifferenzen empfiehlt es<br />

sich deshalb, die Messung zu verschieben.<br />

9


G<br />

Messen <strong>und</strong> Prüfen<br />

Natürliche Druckdifferenz am Beispiel von Thermik.<br />

Der Luftdruck nimmt mit der Höhe ab, <strong>und</strong> zwar um so stärker, je größer<br />

die Dichte der Luft ist. Da warme Luft leichter ist als kalte Luft, ist die<br />

Abnahme des Luftdrucks mit der Höhe bei warmer Luft geringer als bei<br />

kalter. Im Winter nimmt der Druck im beheizten Gebäude deshalb mit<br />

zunehmender Höhe weniger ab als der außerhalb des Gebäudes.<br />

In der druckneutralen Zone sind bei Windstille Innen- <strong>und</strong> Außendruck<br />

gleich. Wäre es anders, würden Luftströmungen durch Undichtigkeiten<br />

in der <strong>Gebäudehülle</strong> den Druckausgleich herstellen. Unterhalb<br />

der druckneutralen Zone herrscht im Winter Unterdruck im Gebäude,<br />

oberhalb herrscht Überdruck. Deshalb werden Lecks im unteren Teil<br />

des Gebäudes von außen nach innen (Infiltration), solche im oberen Teil<br />

von innen nach außen (Exfiltration) durchströmt. Je weiter ein Leck von<br />

der druckneutralen Zone entfernt ist, desto größer sind der Druckunterschied<br />

<strong>und</strong> damit die Strömungsgeschwindigkeit. Der auf der jeweiligen<br />

Höhe herrschende Druckunterschied zwischen innen <strong>und</strong> außen<br />

wird natürliche Druckdifferenz genannt.<br />

G4.3<br />

Abb. 3: Die Zeichnung zeigt schematisch die Druckverhältnisse bei einem beheizten<br />

Haus im Winter. Die Kurven sind nicht maßstäblich: Der absolute Luftdruck beträgt<br />

r<strong>und</strong> 100.000 Pa, der Unterschied zwischen oben <strong>und</strong> unten r<strong>und</strong> 100 Pa (bei 8,5 m<br />

Höhe), die natürliche Druckdifferenz r<strong>und</strong> 3 Pa (3 m Höhenunterschied zur druckneutralen<br />

Zone, ΔT = 25 K).<br />

Die Höhe der druckneutralen Zone hängt von der Verteilung der Lecks<br />

ab. Liegen die meisten <strong>und</strong> größten Undichtigkeiten unten, dann liegt<br />

auch die druckneutrale Zone weiter unten. Öffnet man beispielsweise<br />

die Haustür, dann stellt sich die druckneutrale Zone auf der Höhe dieser<br />

großen Öffnung, also im Erdgeschoss ein. Prinzipiell stellt sich die<br />

druckneutrale Zone so ein, dass bei den resultierenden Druckdifferenzen<br />

die In- <strong>und</strong> Exfiltrations-Massenströme gleich groß sind.<br />

10<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Luftdichtheit.


Messen <strong>und</strong> Prüfen<br />

G<br />

Abb. 4: Bei offener Haustür stellt sich die druckneutrale Zone auf Höhe dieser großen<br />

Öffnung ein.<br />

Auch bei Wind stellt sich der Druck im Gebäude so ein, dass bei den<br />

resultierenden Druckdifferenzen die Massenstrombilanz zwischen<br />

ein- <strong>und</strong> ausströmender Luft ausgeglichen ist. Die druckneutrale Zone<br />

liegt bei Wind allerdings nicht in einer horizontalen Ebene, sondern ist<br />

irgendwie geformt.<br />

Der Wind verursacht auf der Mitte einer senkrecht angeströmten Wand den<br />

Staudruck von<br />

Δp St<br />

= ρ/2 · v 2<br />

mit<br />

Δp St<br />

Staudruck in Pa<br />

ρ Dichte der Luft (ca. 1,2 kg/m 3 )<br />

v<br />

Windgeschwindigkeit in m/s<br />

Der Grenzwert von 5 Pa wird erreicht bei<br />

v = (2/ρ · 5 Pa) 0,5 = 2,9 m/s<br />

G4.3<br />

Diese Windgeschwindigkeit von r<strong>und</strong> 3 m/s in Bodennähe entspricht einer<br />

meteorologischen Windgeschwindigkeit von etwa 6 m/s entsprechend Windstärke<br />

4 Beaufort (Bft). Die Norm nennt als Grenze, ab der die Messung verschoben<br />

werden soll, die Windstärke 3 Bft.<br />

Für Messdienstleister ist es wichtig zu wissen, dass die Angaben zu den Wetterbedingungen<br />

nur eine Empfehlung darstellen. Verbindlich ist dagegen die<br />

Festlegung der maximalen natürlichen Druckdifferenz von 5 Pa.<br />

11


G<br />

Messen <strong>und</strong> Prüfen<br />

Gebäudevorbereitung.<br />

Allgemein.<br />

Wärmeerzeuger <strong>und</strong> ventilatorgestützte Lüftungseinrichtungen (Wohnungslüftungsanlagen,<br />

Dunstabzugshauben, WC-Lüfter etc.) werden ausgeschaltet.<br />

Um Gefahren durch Abgase sicher zu vermeiden, empfiehlt es sich, auch<br />

Wärmeerzeuger auszuschalten, die sich in anderen als dem untersuchten<br />

Gebäudeteil (also z. B. in einer anderen Wohnung) befinden, ebenso raumluftunabhängige<br />

Wärmeerzeuger im untersuchten Gebäudeteil. Asche aus<br />

offenen Feuerstellen wird entfernt. Alle Innentüren innerhalb des untersuchten<br />

Gebäudeteils werden geöffnet. Die Druckunterschiede innerhalb des<br />

Gebäudes dürfen nach EN 13829 nicht größer als zehn Prozent der erzeugten<br />

Druckdifferenz sein. Bei Verwendung eines einzelnen Gebläses mit einem maximalen<br />

Volumenstrom von r<strong>und</strong> 8.000 m 3 /h wird diese Bedingung praktisch<br />

immer eingehalten – der Druckabfall an einer vollständig geöffneten Tür beträgt<br />

r<strong>und</strong> 2 Pa, also vier Prozent der erzeugten Druckdifferenz von 50 Pa. Alle<br />

absichtlich vorhandenen Öffnungen nach außen (Fenster, Türen, Kaminzug)<br />

werden geschlossen. Zu- <strong>und</strong> Abluftdurchlässe von kontinuierlich betriebenen<br />

(z. B. Wohnungs-) Lüftungsanlagen werden abgedichtet. Alternativ ist es<br />

möglich (<strong>und</strong> oft weniger aufwändig), die entsprechenden Lüftungsleitungen<br />

am Zentralgerät abzudichten oder Außen- <strong>und</strong> Fortluftdurchlass zuzukleben.<br />

Falls Siphons noch fehlen oder noch nicht mit Wasser gefüllt sind, werden außerdem<br />

die betroffenen Abwasserleitungen abgedichtet.<br />

Verfahren A <strong>und</strong> B.<br />

EN 13829 beschreibt zwei Verfahren der Messung, die sich in der Abdichtung<br />

von nicht verschließbaren, absichtlich vorhandenen Öffnungen in der <strong>Gebäudehülle</strong><br />

unterscheiden. Verfahren A wird vereinfacht als „Messung im Nutzungszustand“<br />

beschrieben, Verfahren B als „Messung der <strong>Gebäudehülle</strong>“.<br />

Mit Nutzungszustand ist gemeint, dass sich die Öffnungen in der <strong>Gebäudehülle</strong><br />

in dem Zustand befinden, in dem sie sich auch während der Nutzung des<br />

Gebäudes in der Heizsaison befinden. Anders als oft irrtümlich angenommen,<br />

bezeichnet „Nutzungszustand“ nicht den Baufortschritt. Vielmehr muss für<br />

beide Verfahren die <strong>Gebäudehülle</strong> fertiggestellt sein.<br />

G4.3<br />

Nicht einstellbare, absichtlich vorhandene Öffnungen in der <strong>Gebäudehülle</strong>,<br />

z. B. zur Aufzugsentrauchung oder Schornstein-Hinterlüftung, bleiben bei<br />

Verfahren A offen, während sie bei Verfahren B abgedichtet werden. Lüftungsöffnungen<br />

für freie Lüftung <strong>und</strong> Außenwandluftdurchlässe für Abluftanlagen<br />

werden bei Verfahren A geschlossen, bei Verfahren B abgedichtet.<br />

Temporär betriebene Lüftungseinrichtungen (z. B. WC-Lüfter, Dunstabzugshaube)<br />

werden in der Norm nicht ausdrücklich erwähnt. Nach dem Beiblatt<br />

des FLiB [FLiB 2002] werden sie für Verfahren A ausgeschaltet, aber nicht abgedichtet.<br />

Analog zu anderen Lüftungsöffnungen sollten sie bei Messungen<br />

nach Verfahren B provisorisch abgedichtet werden.<br />

Dokumentation des Gebäudezustands.<br />

Die Zustände von Fenstern, Türen <strong>und</strong> sonstigen Öffnungen in der <strong>Gebäudehülle</strong><br />

sowie die bei der Messung vorhandenen provisorischen Abdichtungen<br />

(unabhängig davon, wer sie vorgenommen hat) werden vor Ort notiert <strong>und</strong> im<br />

Messbericht aufgeführt.<br />

12<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Luftdichtheit.


Messen <strong>und</strong> Prüfen<br />

G<br />

Einbau von Gebläse <strong>und</strong> Druckmessgerät.<br />

EN 13829 schreibt vor, dass die Gebäudedruckdifferenz auf Höhe des untersten<br />

untersuchten Geschosses gemessen wird, damit man die durch Thermik<br />

verursachte natürliche Druckdifferenz messen kann. Auch wenn es keine ausdrückliche<br />

Vorschrift über den Einbauort des Gebläses gibt, muss das Messgerät<br />

deshalb im untersten Geschoss eingebaut werden oder es muss zusätzlich<br />

eine Druckmesseinrichtung für den Gebäudedruck im untersten Geschoss<br />

installiert werden (z. B. mithilfe eines Kapillarröhrchens im Fensterfalz). Nach<br />

Möglichkeit wird das Luftdichtheitsmessgerät in eine Terrassentür <strong>und</strong> nicht<br />

in die Haustür eingebaut, damit die oft <strong>und</strong>ichten Schließfugen der Haustür<br />

bei der Messung geprüft werden können.<br />

Wie misst man die in einer bestimmten Höhe herrschende Druckdifferenz?<br />

Für Druckdifferenzen durch Thermik gilt Folgendes: Das Messgerät<br />

zeigt immer den Druck an, der auf der Höhe herrscht, auf der der<br />

Messschlauch die (thermische) <strong>Gebäudehülle</strong> durchdringt. Würde man<br />

die Messeinrichtung z. B. im zweiten Stock einbauen <strong>und</strong> die Schlauchenden<br />

innen <strong>und</strong> außen jeweils bis auf Höhe des Erdgeschosses nach<br />

unten führen, so würde man dennoch nicht die Druckdifferenz auf<br />

Höhe des Erdgeschosses messen. Im thermisch eingeschwungenen Zustand,<br />

d. h., wenn die Temperatur im Messschlauch <strong>und</strong> in seiner Umgebung<br />

gleich ist, misst man die Druckdifferenz auf Höhe der Schlauchdurchführung<br />

im Messgerät. Der Gr<strong>und</strong> dafür ist, dass der Druck durch<br />

die Luftsäulen in den Schläuchen durch den gleich großen Druck der<br />

Luftsäulen außerhalb der Schläuche kompensiert wird. Im thermisch<br />

nicht eingeschwungenen Zustand ändert sich der gemessene Druck<br />

zwar dadurch, dass die Schlauchenden nach unten geführt werden, der<br />

Messwert hat aber keine Aussagekraft, da er von den sich noch ändernden<br />

Lufttemperaturen in den Schläuchen abhängt. EN 13829 empfiehlt<br />

deshalb, die Schläuche waagerecht zu verlegen.<br />

Fazit: Um die Druckdifferenz am Gebäude in einer bestimmten Höhe<br />

zu messen, muss auf dieser Höhe der Schlauch nach außen geführt<br />

werden. Dies lässt sich z. B. mit Kapillarröhrchen realisieren, die so<br />

gebogen <strong>und</strong> in den Fensterfalz gelegt werden, dass das Fenster wieder<br />

geschlossen werden kann.<br />

G4.3<br />

Die Schlauchenden dürfen nicht im Luftstrom des Gebläses liegen. Das äußere<br />

Schlauchende sollte außerdem durch ein aufgestecktes T-Stück oder eine perforierte<br />

Schachtel windgeschützt werden. Auch sollte es bei Wind in einiger<br />

Entfernung vom Haus <strong>und</strong> von anderen Hindernissen angebracht werden.<br />

13


G<br />

Messen <strong>und</strong> Prüfen<br />

Mittelwertbildung von mehreren Druckmessstellen.<br />

Der störende Windeinfluss lässt sich verringern, indem mehrere Druckmessstellen<br />

an verschiedenen Stellen der <strong>Gebäudehülle</strong> installiert <strong>und</strong><br />

die Messwerte gemittelt werden. In diesem Fall müssen auch bei der<br />

Messung der natürlichen Druckdifferenz nach „Nullpunkteinstellung<br />

<strong>und</strong> Messung der natürlichen Druckdifferenz“ alle Druckmessstellen<br />

berücksichtigt werden. Dazu müssen entweder auch die Messwerte der<br />

natürlichen Druckdifferenz aus allen Messstellen gemittelt werden,<br />

oder es muss für jede Messstelle deren natürliche Druckdifferenz ermittelt<br />

<strong>und</strong> nach „Berechnung des Leckagestroms mit Dichtekorrektur“<br />

von den jeweiligen Messwerten subtrahiert werden.<br />

Hilfsweise kann man ein einzelnes Druckmessgerät mit mehreren<br />

Schläuchen versehen, die außen zu verschiedenen Seiten des Gebäudes<br />

führen. Wichtig ist dabei, dass alle Schläuche gleich lang <strong>und</strong> gleich<br />

dick sind, ansonsten wird das Ergebnis durch den Druck am Ende des<br />

kürzesten bzw. dicksten Schlauches dominiert. Die (zwangsläufig) relativ<br />

langen Schläuche sollten einen so großen Querschnitt aufweisen,<br />

dass sie die Druckmessung nicht zu sehr dämpfen. Die so gemessene<br />

Druckdifferenz stellt nicht das arithmetische Mittel der Drücke dar, sondern<br />

einen irgendwie gewichteten Mittelwert: Die Druckunterschiede<br />

an den Schlauchenden führen dazu, dass die Schläuche durchströmt<br />

werden. Der Druckabfall ist nicht unbedingt in allen Schläuchen<br />

gleich: Beispielsweise herrscht an der vom Wind angeströmten Fassade<br />

Überdruck, während häufig an den drei anderen Fassaden Unterdruck<br />

herrscht. In diesem Fall wird der luvseitige Schlauch von der Summe<br />

der Luftmengen der drei anderen Schläuche durchströmt. Der Druckabfall<br />

im luvseitigen Schlauch ist besonders groß, der Beitrag des luvseitigen<br />

Winddrucks zum Messergebnis unverhältnismäßig klein.<br />

Alle Druckmessschläuche sollten waagerecht verlegt <strong>und</strong> vor der Sonne geschützt<br />

werden. Temperaturunterschiede zwischen der Luft im Schlauch <strong>und</strong><br />

der außerhalb würden sonst bei Höhenunterschieden zu Messfehlern führen.<br />

Suche nach Lecks.<br />

G4.3<br />

Eine Einpunktmessung bei etwa 50 Pa verschafft einen ersten Eindruck von<br />

der Qualität der Luftdichtheit des untersuchten Gebäudes. Bei etwa 50 Pa<br />

Unterdruck wird die gesamte <strong>Gebäudehülle</strong> abgegangen <strong>und</strong> auf Lecks, fehlerhafte<br />

provisorische Abdichtungen, unzulänglich geschlossene Fenster etc.<br />

untersucht. Diese Vorabuntersuchung ist nach DIN EN 13829 vorgeschrieben,<br />

wobei nach dieser Vorschrift nur große Lecks lokalisiert <strong>und</strong> dokumentiert<br />

werden müssen. Je nach Vereinbarung mit dem Auftraggeber der Messung<br />

müssen aber auch mittlere <strong>und</strong> ggf. kleine Lecks lokalisiert werden. Fehler in<br />

der Gebäudepräparation werden korrigiert (z. B. gekipptes Fenster schließen),<br />

die endgültige Gebäudepräparation wird notiert. Die festgestellten größeren<br />

Lecks sowie bei entsprechender Beauftragung auch die mittleren <strong>und</strong> kleinen<br />

Lecks werden ebenfalls schriftlich dokumentiert.<br />

14<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Luftdichtheit.


Messen <strong>und</strong> Prüfen<br />

G<br />

Nullpunkteinstellung <strong>und</strong> Messung der natürlichen Druckdifferenz.<br />

Bevor die Druckmessgeräte benutzt werden, ist ihr Nullpunkt zu kontrollieren<br />

<strong>und</strong> nötigenfalls einzustellen. Bei den meisten elektronischen<br />

Druckmessgeräten erfolgt die Nullpunkteinstellung automatisch, bei mechanischen<br />

Geräten muss der Nullpunkt nötigenfalls mit einem Schraubendreher<br />

eingestellt werden. Dazu werden alle Schläuche abgezogen, sodass<br />

die Eingänge (über die Raumluft) kurzgeschlossen sind. (Bei den üblichen<br />

Sets von Druckmessdosen sind die Eingänge verschiedener Dosen zum Teil<br />

miteinander verb<strong>und</strong>en – teilweise von der Vorderseite erkennbar, teilweise<br />

versteckt auf der Rückseite der Geräte. Im Zweifelsfall sollten deshalb für die<br />

Nullpunktkontrolle an einer Dose auch die Schläuche von den anderen Messdosen<br />

abgezogen werden.) Nach der Nullpunktjustierung darf die Lage von<br />

mechanischen Geräten (d. h. ihre Neigung) nicht mehr verändert werden.<br />

Nach der Einstellung des Nullpunktes werden die Schläuche auf die Messgeräte<br />

aufgesteckt.<br />

Für die Messung der natürlichen Druckdifferenz bleibt das Gebläse ausgeschaltet<br />

<strong>und</strong> seine Öffnung wird verschlossen. Über einen Zeitraum von<br />

mindestens 30 Sek<strong>und</strong>en werden in regelmäßigen Abständen die Werte der<br />

gemessenen natürlichen Druckdifferenz aufgezeichnet. Bei Unterdruck im<br />

Gebäude wird der jeweilige Wert mit einem Minuszeichen versehen. Der<br />

Mittelwert aller Messwerte Δp 01<br />

wird für die Berechnung der erzeugten Druckdifferenz<br />

im Rahmen der Auswertung benötigt. Außerdem werden der Mittelwert<br />

aller positiven Werte Δp 01+<br />

<strong>und</strong> der Mittelwert aller negativen Werte<br />

Δp 01-<br />

berechnet. Ist der Betrag eines dieser Werte größer als 5 Pa, dann kann<br />

keine Messung nach EN 13829 durchgeführt werden.<br />

Nach der Differenzdruck-Messreihe wird die Messung der natürlichen Druckdifferenz<br />

wiederholt. Der Mittelwert aller Messpunkte Δp 02<br />

wird ebenfalls zur<br />

Auswertung benötigt. Ist der Betrag des Mittelwerts der positiven Messwerte<br />

Δp 02+<br />

oder der negativen Mittelwerte Δp 02-<br />

größer als 5 Pa, war die Messung<br />

ungültig.<br />

Differenzdruck-Messreihe.<br />

Das Gebläse wird wieder geöffnet. Bei verschiedenen Einstellungen des Gebläses<br />

werden jeweils die Druckdifferenz an der <strong>Gebäudehülle</strong> <strong>und</strong> der vom<br />

Gebläse geförderte Volumenstrom gemessen. Nach EN 13829 sind mindestens<br />

fünf Messpunkte zu erfassen <strong>und</strong> der Abstand zwischen zwei Messpunkten<br />

darf nicht mehr als 10 Pa betragen. Die größte eingestellte Druckdifferenz<br />

muss mindestens 50 Pa betragen, empfohlen werden 100 Pa. Die kleinste<br />

Druckdifferenz soll 10 Pa betragen bzw. das 5-fache des Betrags der natürlichen<br />

Druckdifferenz, falls dieser Wert größer ist.<br />

G4.3<br />

Für die in Deutschland übliche Auswertung bei 50 Pa ist die Messungenauigkeit<br />

kleiner, wenn bei höheren Drücken gemessen wird. Bei Wind oder starker<br />

Thermik sollten deshalb zusätzlich zu den vorgeschriebenen Daten bis 50 Pa<br />

weitere Messpunkte bei höheren Drücken erfasst werden.<br />

Da sich die Ergebnisse von Unter- <strong>und</strong> Überdruckmessung häufig unterscheiden,<br />

sollte sowohl eine Messreihe bei Unter- als auch bei Überdruck<br />

aufgenommen werden. Damit lassen sich nicht nur Öffnungen mit Ventilcharakteristik<br />

ausgleichen, sondern teilweise auch die Einflüsse von Wind <strong>und</strong><br />

Thermik.<br />

15


G<br />

Messen <strong>und</strong> Prüfen<br />

Auswertung.<br />

Bezugsgrößen.<br />

Die für die Auswertung benötigten Bezugsgrößen (Volumen <strong>und</strong> bei größeren<br />

Gebäuden, d. h. > 1.500 m 3 , die Hüllfläche) sollten vor dem Messtermin berechnet<br />

werden, damit schon vor Ort eine Einschätzung der Messergebnisse<br />

möglich ist. Für den Messbericht wird eine nachvollziehbare Berechnung der<br />

Bezugsgrößen benötigt. Es reicht deshalb nicht, die Berechnungsergebnisse<br />

aus dem CAD-Programm zu übernehmen.<br />

Innenvolumen V.<br />

Das Innenvolumen V wird ermittelt, in dem die Nettogr<strong>und</strong>fläche aller Räume<br />

im untersuchten Teil des Gebäudes mit der jeweiligen mittleren lichten Höhe<br />

multipliziert wird. Die Volumenberechnung muss nachvollziehbar dokumentiert<br />

werden. Für die Berechnung der Nettogr<strong>und</strong>fläche gilt DIN 277, Teil 1. Es<br />

handelt sich dabei um die aus Innenmaßen ermittelte Fläche. Zur Nettogr<strong>und</strong>fläche<br />

gehören auch Treppen, Installationsschächte mit mehr als 1 m 2 lichtem<br />

Querschnitt, Aufzugsschächte <strong>und</strong> Flächen mit einer Raumhöhe von weniger<br />

als 1,5 m. Für die Raumhöhe ist das lichte Maß von Oberkante Fußboden bis<br />

Unterkante Decke im fertigen Zustand anzusetzen, auch wenn zum Zeitpunkt<br />

der Messung die abgehängte Decke oder der Fußbo<strong>dena</strong>ufbau noch fehlt.<br />

Das Innenvolumen V nach EN 13829 entspricht dem in DIN 277-1 definierten<br />

Netto-Rauminhalt.<br />

Nach den Festlegungen des FLiB werden Unterzüge, sichtbare Sparren etc.<br />

nicht vom Innenvolumen abgezogen.<br />

G4.3<br />

Abb. 5: Für die Berechnung des Innenvolumens (Netto-Rauminhalt NRI nach DIN 277-1) werden<br />

Innenmaße verwendet.<br />

16<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Luftdichtheit.


Messen <strong>und</strong> Prüfen<br />

G<br />

Hüllfläche.<br />

Sofern das untersuchte Gebäude oder der Gebäudeteil ein Innenvolumen von<br />

mehr als 1.500 m 3 aufweist, wird zur Auswertung der Messung auch die Hüllfläche<br />

benötigt. Dabei handelt es sich um die Fläche aller Wände, Decken <strong>und</strong><br />

Böden, die das untersuchte Volumen umschließen. Dies gilt auch für Bauteile<br />

gegen Erdreich oder Gebäudetrennwände, z. B. zu einem angrenzenden Reihenhaus.<br />

Anders als bei der Berechnung der Transmissionswärmeverluste nach<br />

DIN 4108-6 werden Innenmaße über alles verwendet. Somit entspricht die<br />

Hüllfläche meist relativ gut der Fläche der luftdichten Bauteilschicht, die fast<br />

immer auf der Innenseite des Bauteils liegt. Die Stirnflächen von Innenwänden<br />

oder Zwischendecken, die in die <strong>Gebäudehülle</strong> eingeb<strong>und</strong>en sind, werden<br />

bei der Hüllflächenberechnung nicht abgezogen.<br />

G4.3<br />

Abb. 6: Für die Berechnung der Hüllfläche werden Innenmaße über alles verwendet.<br />

Berechnung des Leckagestroms mit Dichtekorrektur.<br />

Die Auswertung wird getrennt für Unter- <strong>und</strong> Überdruck von der Software des<br />

Messgeräteherstellers vorgenommen <strong>und</strong> soll hier nur grob beschrieben werden.<br />

Eine genaue Beschreibung findet man in DIN EN 13829 sowie in Kapitel 3<br />

der 2012 aktualisierten Ausgabe des FLiB-Buches Band 1.<br />

Die Auswertung hat zwei Ziele:<br />

Durch Ausgleichsrechnung wird eine Leckagekurve ermittelt, die möglichst<br />

gut an die Messpunkte angepasst ist <strong>und</strong> die eine Umrechnung auf<br />

beliebige Druckdifferenzen (also auch speziell auf 50 Pa) erlaubt.<br />

Ziel der Dichtekorrektur ist es, den Volumenstrom zu ermitteln, der unter<br />

Standardbedingungen (20 °C, 1.013 hPa) strömen würde. Dabei ist zu berücksichtigen,<br />

dass sowohl der Volumenstrom als auch der Massenstrom<br />

durch eine bestimmte Leckage von der Dichte der strömenden Luft abhängt.<br />

17


G<br />

Messen <strong>und</strong> Prüfen<br />

Zunächst wird für alle Messpunkte aus der gemessenen Druckdifferenz Δp m<br />

die vom Gebläse erzeugte Druckdifferenz Δp berechnet, indem die natürliche<br />

Druckdifferenz vorzeichenrichtig abgezogen wird. Anders gesagt – es wird die<br />

Druckdifferenz auf Höhe der druckneutralen Zone berechnet. Werte bei Unterdruck<br />

werden dabei mit negativem Vorzeichen versehen.<br />

Δp = Δp m<br />

– 0,5 (Δp 0,1<br />

+ Δp 0,2<br />

)<br />

Abb. 7: Durch den Betrieb des Gebläses wird der Druck innen um die erzeugte Druckdifferenz<br />

verringert. Man erhält die erzeugte Druckdifferenz, indem man von der gemessenen Druckdifferenz<br />

die natürliche Druckdifferenz vorzeichenrichtig (d. h., Unterdruck wird immer mit<br />

negativem Vorzeichen versehen) abzieht.<br />

G4.3<br />

Die Messwerte des Volumenstroms werden abhängig von der Dichte der Luft<br />

auf Standardbedingungen umgerechnet. Danach werden nach der sogenannten<br />

Methode der kleinsten quadratischen Abweichung der Strömungskoeffizient<br />

C L<br />

<strong>und</strong> der Strömungsexponent n so ermittelt, dass mit der folgenden<br />

Gleichung die Messwerte für Druck (Δp) <strong>und</strong> Volumenstrom (V̇) möglichst gut<br />

angenähert werden:<br />

V̇ = C L<br />

(∆p) n<br />

Ein Messbericht enthält auch eine grafische Darstellung der Messpunkte <strong>und</strong><br />

der berechneten Ausgleichskurven. Üblicherweise wird die Leckagekurve im<br />

doppeltlogarithmischen Maßstab dargestellt. Für die Beurteilung der Messergebnisse<br />

ist jedoch ein linearer Maßstab günstiger, weil so die Strömungsexponenten<br />

besser beurteilt werden können.<br />

18<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Luftdichtheit.


Messen <strong>und</strong> Prüfen<br />

G<br />

Abgeleitete Größen/Kenngrößen.<br />

In Deutschland werden die Ergebnisse von Luftdurchlässigkeitsmessungen<br />

auf die auch international häufig verwendete Druckdifferenz von 50 Pa bezogen.<br />

Zunächst wird der Leckagestrom bei 50 Pa berechnet:<br />

V̇50<br />

= C L<br />

(50 Pa) n<br />

Durch Bezug des Leckagestroms V̇50<br />

auf das Innenvolumen V oder die Gebäudehüllfläche<br />

A E<br />

erhält man die üblichen Kenngrößen:<br />

n 50<br />

=<br />

V̇50<br />

V<br />

bzw.<br />

q 50<br />

=<br />

V̇50<br />

A E<br />

mit<br />

n 50<br />

Luftwechselrate bei 50 Pa in h -1<br />

q 50<br />

Luftdurchlässigkeit bei 50 Pa in m 3 /(h· m 2 ) = m/h<br />

V<br />

Innenvolumen<br />

Hüllfläche (E = envelope)<br />

A E<br />

Der Fachverband Luftdichtheit im Bauwesen e. V. empfiehlt, die Ergebnisse im<br />

Bericht mit zwei wertangebenden Ziffern anzugeben.<br />

Äquivalente Leckfläche.<br />

Gerne wüsste man nach einer Messung, wie groß die reale Leckfläche ist. Man<br />

könnte dann einschätzen, wie viel einzelne Undichtheiten zum Gesamtergebnis<br />

beitragen. Die tatsächliche Leckfläche lässt sich aber messtechnisch<br />

nicht ermitteln. Dies liegt daran, dass die Geometrien <strong>und</strong> damit die strömungstechnischen<br />

Eigenschaften nicht bekannt sind. Man kann aber als Vergleichsmaßstab<br />

eine äquivalente Leckfläche angeben. Das ist die Fläche einer<br />

Öffnung, durch die bei der betrachteten Druckdifferenz (z. B. 50 Pa) gleich viel<br />

Luft strömt wie durch die <strong>Gebäudehülle</strong>.<br />

G4.3<br />

Beispielsweise kann man die Fläche einer scharfkantigen Öffnung in einer<br />

dünnen Platte berechnen:<br />

A eq<br />

=<br />

1<br />

C L<br />

(<br />

ρ 0<br />

) 0,5 (∆p r<br />

) n-0,5<br />

0,61 2<br />

mit<br />

A eq<br />

C L<br />

ρ 0<br />

Δp r<br />

äquivalente Leckfläche<br />

Leckagekoeffizient, hier in m 3 /s/Pa n<br />

Dichte der Luft unter Standardbedingungen<br />

Referenz-Druckdifferenz, z. B. 50 Pa<br />

19


G<br />

Messen <strong>und</strong> Prüfen<br />

Durch Umrechnen ergibt sich für die in Deutschland übliche Referenzdruckdifferenz<br />

von 50 Pa die folgende Formel:<br />

A eq<br />

= 0,5 cm 2<br />

V̇50<br />

m 3 /h<br />

Der Zahlenwert der äquivalenten Leckfläche in Quadratzentimeter ist also<br />

halb so groß wie der Wert des Leckagestroms in Kubikmeter pro St<strong>und</strong>e.<br />

Abschnittsweise Messung.<br />

Wird ein Gebäude abschnittsweise gemessen, also z. B. ein Mehrfamilienhaus<br />

wohnungsweise, dann erhält man das Ergebnis für das Gebäude<br />

als gewichteten Mittelwert der Einzelmessungen:<br />

V̇50, ges<br />

+ + + …<br />

V̇50,1<br />

V̇50,2<br />

V̇50,3<br />

n 50, ges<br />

= = =<br />

V 1<br />

+ V 2<br />

+ V 3<br />

+ …<br />

V ges<br />

V 1<br />

n 50,1<br />

+ V 2<br />

n 50,2<br />

+ V 3<br />

n 50,3<br />

+ …<br />

V 1<br />

+ V 2<br />

+ V 3<br />

+ …<br />

Prüfbericht.<br />

Folgende Angaben müssen im Prüfbericht enthalten sein:<br />

a) Allgemeines:<br />

Umfang des Untersuchungsauftrags (z. B. Basismessung, d. h. nur Suche<br />

nach großen Lecks, erweiterte Messung inkl. Suche nach mittleren <strong>und</strong><br />

kleinen Lecks)<br />

Anschrift des untersuchten Gebäudes<br />

Baujahr (ggf. Schätzung)<br />

Datum der Messung<br />

b) Verweis auf die Norm:<br />

Nennung der zugr<strong>und</strong>e gelegten Normen <strong>und</strong> Verfahren, beispielsweise:<br />

G4.3<br />

Messung nach EN 13829, Verfahren A<br />

Messung in Anlehnung an EN 13829, Verfahren A<br />

Bei Messungen in Anlehnung an EN 13829 gilt:<br />

Aufzählung der Abweichungen von der Norm<br />

c) Untersuchter Gebäudeteil:<br />

Beschreibung (z. B. einschließlich der Räume im UG, ohne den Spitzboden,<br />

nur Wohnung Nr. X)<br />

Art <strong>und</strong> Zustand der Heizungs-, Lüftungs- <strong>und</strong> Klimaanlage (z. B. Heizkessel<br />

außerhalb des untersuchten Volumens, raumluftunabhängiger Kaminofen<br />

im Wohnzimmer, Lüftung über eine Abluftanlage mit Außenwandluftdurchlässen,<br />

...)<br />

Innenvolumen <strong>und</strong> bei Bedarf Hüllfläche<br />

Nachvollziehbare Dokumentation der Volumen- <strong>und</strong> Hüllflächenberechnung<br />

Zustand aller Öffnungen (z. B. Außen- <strong>und</strong> Fortluftdurchlässe abgedichtet,<br />

Außentüren geschlossen, Dachbodenluke geschlossen, Innentüren <strong>und</strong><br />

Türen zu den Räumen im UG offen)<br />

20<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Luftdichtheit.


Messen <strong>und</strong> Prüfen<br />

G<br />

Beschreibung von temporären Abdichtungen (z. B. Außenwandöffnung für<br />

noch fehlende Dunstabzugshaube provisorisch abgedichtet, Außen- <strong>und</strong><br />

Fortluftleitung zentral am Lüftungsgerät abgedichtet)<br />

d) Messtechnik:<br />

Eingesetzte Geräte<br />

Einbauort des Gebläses<br />

e) Messdaten:<br />

Natürliche Druckdifferenzen<br />

Innen- <strong>und</strong> Außentemperatur<br />

Windstärke bzw. -geschwindigkeit, ggf. Luftdruck<br />

Erzeugte Druckdifferenzen <strong>und</strong> Volumenströme<br />

Grafische Darstellung der Leckagekurve<br />

Strömungskoeffizient, Strömungsexponent, Leckagekoeffizient für Unter<strong>und</strong><br />

Überdruckmessung<br />

Luftwechselrate bei 50 Pa, Messfehler<br />

Ggf. Luftdurchlässigkeit bei 50 Pa oder weitere Größen<br />

Messgenauigkeit <strong>und</strong> Fehlerrechnung.<br />

Die meisten Computerprogramme zur Auswertung von Luftdurchlässigkeitsmessungen<br />

berechnen auch den Messfehler. Der Rechengang ist allerdings<br />

nicht genormt – die Angaben verschiedener Programme zum Messfehler<br />

können sich daher unterscheiden. Es gibt aber eine Empfehlung des FLiB zur<br />

Berechnung der Messungenauigkeit.<br />

Vergleicht man das Messergebnis mit einer Anforderung, z. B. der nach EnEV<br />

oder DIN 4108-7, sollte man den Messfehler weder zum Messergebnis addieren<br />

noch ihn davon subtrahieren, denn der wahrscheinlichste Wert ist der Messwert<br />

– die Fehlerangabe dient nur dazu, die Unsicherheit der Messung einschätzen<br />

zu können. Bei Windstille dominiert mit sieben Prozent der Fehler<br />

der Volumenstrommesseinrichtung. Der Fehler der Luftwechselrate bei 50 Pa<br />

beträgt dann etwa acht Prozent. Bis Windstärke 4 beträgt der Gesamtmessfehler<br />

meist nicht mehr als zehn Prozent des Messwerts.<br />

Durchführung von Luftdurchlässigkeitsmessungen.<br />

G4.3<br />

Hinweise auf häufige Irrtümer.<br />

Dokumentation der Volumenberechnung ist Pflicht.<br />

Viele Messdienstleister sind der Meinung, es reiche aus, das vom Auftraggeber<br />

angegebene Innenvolumen in den Messbericht zu schreiben. Laut Abschnitt 7<br />

der EN 13829 muss der Messbericht aber eine nachvollziehbare Volumenberechnung<br />

enthalten. Wie sinnvoll diese Vorschrift ist, zeigen Beispiele, bei<br />

denen sich die von verschiedenen Messdienstleistern angegebenen Volumina<br />

um bis zum Faktor 2 unterschieden.<br />

21


G<br />

Messen <strong>und</strong> Prüfen<br />

Fußbo<strong>dena</strong>ufbau ist kein anrechenbares Volumen.<br />

Bei hochwärmegedämmten Häusern, z. B. bei Passivhäusern, nimmt der Fußbo<strong>dena</strong>ufbau<br />

im untersten beheizten Geschoss ein relativ großes Volumen<br />

ein. Wird die Luftdichtheitsprüfung vor Einbau des Bo<strong>dena</strong>ufbaus durchgeführt,<br />

dann berechnen manche Dienstleister das Innenvolumen nach den<br />

lichten Maßen zum Messzeitpunkt <strong>und</strong> nicht nach den geplanten lichten Maßen.<br />

Sie rechnen also das Volumen des vorgesehenen Fußbo<strong>dena</strong>ufbaus dem<br />

Innenvolumen zu. Sinnvoller ist es, von den Fertigmaßen auszugehen, weil<br />

dann das Messergebnis nicht davon abhängt, ob die Messung vor oder nach<br />

Einbau des Fußbo<strong>dena</strong>ufbaus durchgeführt wird. (Das Haus wird durch den<br />

Bo<strong>dena</strong>ufbau nicht dichter.)<br />

Suche nach großen Lecks ist Pflicht.<br />

Um Messungen möglichst preiswert anbieten zu können, verzichten manche<br />

Dienstleister auf die Suche nach Undichtigkeiten. EN 13829 verlangt aber,<br />

dass bei der größten vorgesehenen Druckdifferenz (Unterdruck bei der Suche<br />

von innen) die „gesamte <strong>Gebäudehülle</strong> auf große Leckagen <strong>und</strong> fehlerhafte<br />

provisorische Abdichtungen zu untersuchen“ ist. Wird diese Lecksuche nicht<br />

durchführt, riskiert man, dass beispielsweise ein Fenster nicht richtig geschlossen<br />

ist oder vorhandene Undichtigkeiten bauseits heimlich zugeklebt<br />

wurden.<br />

Auch bei Verfahren B ist die <strong>Gebäudehülle</strong> fertig.<br />

Verfahren A <strong>und</strong> B unterscheiden sich nicht durch den Baufortschritt, sondern<br />

darin, wie mit geplanten Öffnungen umgegangen wird. Ist die <strong>Gebäudehülle</strong><br />

nicht fertiggestellt, dann entspricht die Messung prinzipiell nicht den Anforderungen<br />

der Norm.<br />

Auch bei Verfahren A wird die Lüftungsanlage abgedichtet.<br />

In der Messnorm wird unter 5.2.2. der Umgang mit „Bauteilen“ beschrieben,<br />

unter 5.2.3 der mit „Heizungs-, Lüftungs- <strong>und</strong> Klimaanlagen“. Wer nur den<br />

ersten dieser beiden Abschnitte liest, kann zu der Meinung kommen, bei Verfahren<br />

A würden Lüftungsanlagen nicht abgedichtet. Tatsächlich sind nach<br />

5.2.3 unabhängig vom Verfahren „die Luftdurchlässe von mechanischen Lüftungsanlagenteilen“<br />

abzudichten.<br />

G4.3<br />

Nicht der Messdienstleister muss die Lecks abdichten.<br />

Gelegentlich liest man in Messberichten Hinweise auf festgestellte Undichtheiten,<br />

die bei der Messung abgedichtet worden seien. Dabei ist oft unklar,<br />

ob es sich um provisorische Abdichtungen handelt oder die Undichtheiten<br />

dauerhaft behoben wurden. Falls durch dauerhafte Abklebungen Luftdichtheitsmängel<br />

behoben wurden, ist am Messergebnis nichts auszusetzen. Allenfalls<br />

fragt man sich, wieso der Messdienstleister Bauleistungen erbringt. Falls<br />

es sich um provisorische Abdichtungen handelt, dann ist das Messergebnis<br />

relativ wenig wert. Jedenfalls ist eine solche Messung nicht dazu geeignet, das<br />

Einhalten von Anforderungen zu belegen. Allenfalls lässt sich durch solche<br />

Abdichtungen der Beitrag einzelner Lecks zum Messergebnis ermitteln (Messverfahren<br />

des „sukzessiven Abklebens“).<br />

22<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Luftdichtheit.


Messen <strong>und</strong> Prüfen<br />

G<br />

Abklebungen sind zu dokumentieren.<br />

In Messberichten findet man zwar regelmäßig die Behauptung, es sei Verfahren<br />

A bzw. B angewendet worden, häufig ist aber nicht dokumentiert, welche<br />

Abklebungen vorhanden waren. Der Messbericht ist dann nicht nachvollziehbar.<br />

Die Abklebungen einzeln aufzuführen, wie es die Norm vorschreibt, ist<br />

vor allem deshalb wichtig, weil die Meinungen darüber, was nach Verfahren A<br />

oder B abzukleben sei, auseinandergehen.<br />

Weitere Hinweise.<br />

Leistungsumfang <strong>und</strong> Honorarhöhe.<br />

Der Aufwand für Luftdurchlässigkeitsmessungen kann von Objekt zu Objekt<br />

sehr stark variieren. Für den Dienstleister meist nicht vorhersehbar ist der<br />

Aufwand für die Gebäudepräparation, falls Lüftungsanlagen vorhanden sind<br />

oder eine Messung vor Fertigstellung der luftdichten <strong>Gebäudehülle</strong> durchgeführt<br />

werden soll. Es empfiehlt sich daher, die Gebäudepräparation nach<br />

Aufwand abzurechnen oder sie bauseits durchführen zu lassen. Letzteres ist<br />

dann unabdingbar, wenn größere Lüftungsanlagen eingebaut sind, die vom<br />

Messdienstleister nicht bedient werden können. Besonders stark hängt der<br />

Aufwand vom Umfang der Lecksuche <strong>und</strong> deren Dokumentation ab. Es hat<br />

sich bewährt, den Umfang der Lecksuche vorab zu vereinbaren. So kann man<br />

beispielsweise eine „Basismessung“ vereinbaren, bei der nur die vorgeschriebene<br />

Lecksuche nach großen Undichtigkeiten enthalten ist. Bei der „erweiterten<br />

Messung“ ist auch die Suche nach mittleren Lecks enthalten. Mehrfach<br />

vorkommende gleichartige Lecks (z. B. Lufteintritt an der unteren Einbaufuge<br />

von Balkontüren) werden dabei nur summarisch dokumentiert. Die dritte<br />

Stufe ist eine Messung im Rahmen eines Gutachtens. Dabei werden häufig<br />

spezielle Fragen geklärt, beispielsweise die Ursache für Schimmelbildung<br />

oder der Aufwand für das Beheben festgestellter Undichtheiten. Der Aufwand<br />

dafür ist vorab nicht abzusehen, sodass eigentlich nur die Abrechnung nach<br />

Aufwand möglich ist.<br />

Abdichten von Lüftungsanlagen.<br />

Oft ist es einfacher, Lüftungsanlagen zentral am Lüftungsgerät oder am Außen-<br />

<strong>und</strong> Fortluftdurchlass abzudichten, statt in allen Räumen die Zu- <strong>und</strong><br />

Abluftdurchlässe zuzukleben. Bewährt haben sich dafür Ballblasen, die in die<br />

Lüftungsleitung gebracht <strong>und</strong> dort aufgeblasen werden.<br />

Unzulässige bauseitige provisorische Abdichtungen.<br />

Es gibt Beteiligte, die schon vor dem Messtermin vermutete Lecks provisorisch<br />

zukleben. Vor der quantitativen Messung sollte der Auftraggeber gegebenenfalls<br />

darauf aufmerksam gemacht werden, dass die Messung in diesem<br />

Zustand nicht den Messvorschriften entsprechen würde. Es ist zu empfehlen,<br />

die betreffenden Abdichtungen zu entfernen.<br />

G4.3<br />

Stimmt der Auftraggeber dem nicht zu, kann die Messung dennoch durchgeführt<br />

werden. Im Bericht wird dann auf die unzulässigen Abklebungen, die<br />

Abweichungen von der Norm <strong>und</strong> die geringe Aussagekraft des Messergebnisses<br />

hingewiesen.<br />

23


G<br />

Messen <strong>und</strong> Prüfen<br />

Schnelles Finden eines offenen Fensters.<br />

Ist nach dem Einschalten des Gebläses der Volumenstrom unerwartet groß,<br />

oder kann gar die Druckdifferenz von 50 Pa nicht erreicht werden, dann besteht<br />

wahrscheinlich ein großes Leck. Häufig ist z. B. ein Fenster nicht oder<br />

nicht richtig geschlossen.<br />

Um diese Undichtheit zu finden, lässt man das Gebläse laufen <strong>und</strong> geht bis zur<br />

Tür jedes Raumes oder im Mehrfamilienhaus zu jeder Wohnungstür.<br />

In der Türöffnung mit dem Gesicht zum Raum stehend, spürt man meist am<br />

Luftzug, ob in den Räumen hinter dieser Tür ein größeres Leck vorhanden ist.<br />

Zieht es beispielsweise in einer Wohnungstür, dann sucht man in dieser Wohnung<br />

weiter, zieht es nicht, geht man zur nächsten Wohnungstür.<br />

Messbereich notieren.<br />

Bei Messeinrichtungen, deren Messbereich sich verändern lässt, (z. B. die<br />

Blenden an den herkömmlichen Blower-Doors), besteht die Gefahr, durch<br />

Eingabe der falschen Blende ins Auswerteprogramm bzw. durch Ablesen der<br />

falschen Skala das Messergebnis grob zu verfälschen. Den Messdienstleistern<br />

ist deshalb dringend zu empfehlen, die verwendete Blende separat auf dem<br />

handschriftlichen Protokoll zu notieren, sodass die Größenordnung des Messergebnisses<br />

später überprüft werden kann.<br />

Bei Überdruckmessung Schlauch zur Saugseite des Gebläses nicht vergessen.<br />

Bei einigen Herstellern muss für die Überdruckmessung ein zusätzlicher<br />

Schlauch von der Messeinrichtung für den Gebläsedruck nach außen, d. h.<br />

zur Saugseite des Gebläses, gelegt werden. Analog zum Messbereich sollte<br />

man das Anbringen dieses Schlauches auf dem handschriftlichen Protokoll<br />

vermerken, weil man sich im Nachhinein kaum wird erinnern können, ob der<br />

Schlauch angeschlossen war oder nicht. Bemerkt man nach der Messung, dass<br />

der Schlauch vergessen worden ist, dann kann man die Messwerte noch rechnerisch<br />

korrigieren. Dazu muss vom jeweils abgelesenen Gebläsedruck der<br />

jeweilige Gebäudedruck subtrahiert werden.<br />

G4.3<br />

Gebäudedrücke nicht der Reihe nach einstellen.<br />

Bei dichten Gebäuden (d. h. bei kleinem n 50<br />

) dauert es nach dem Verändern<br />

der Gebläsespannung relativ lange, bis der Gebäudedruck stabil ist. Ähnlich<br />

verhält es sich gelegentlich, wenn großflächig Folien als Luftdichtung verwendet<br />

werden, die beim Anlegen des Drucks ihre Lage verändern (z. B. Folie im<br />

Dach eines Supermarkts bei Überdruck).<br />

Um genau messen zu können, muss man also ausreichend lange warten. Wird<br />

eine stetige Messreihe vom kleinsten zum größten Druck durchgeführt <strong>und</strong><br />

nicht ausreichend gewartet, dann sind alle gemessenen Volumenströme zu<br />

klein. Beginnt man beim größten Druck, dann sind die Werte zu groß. Dieser<br />

systematische Fehler ist aber aus der Messkurve nicht unbedingt zu erkennen.<br />

Es empfiehlt sich deshalb, die Messreihe nicht mit stetig steigenden oder fallenden<br />

Drücken durchzuführen, sondern abwechselnd die Gebläsespannung<br />

zu erhöhen <strong>und</strong> zu senken. Wurde nicht ausreichend gewartet, dann erkennt<br />

man dies an streuenden Messwerten. Besondere Vorsicht ist bei automatisch<br />

arbeitenden Messeinrichtungen geboten. Die Verhältnisse sind dort komplizierter,<br />

weil der Druck durch Verändern des Volumenstroms auf den Sollwert<br />

geregelt wird. Anhand der Bedienungsanleitung bzw. durch Rückfrage beim<br />

Hersteller muss der Anwender klären, wie er sicherstellen kann, dass erst gemessen<br />

wird, wenn der Gebäudedruck den stationären Zustand erreicht hat.<br />

Abbildungsverzeichnis.<br />

Abb. 2: Foto: BlowerDoor GmbH<br />

Alle anderen Abbildungen: Joachim Zeller <strong>und</strong> FLiB e. V.<br />

24<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Luftdichtheit.


Messen <strong>und</strong> Prüfen<br />

G<br />

Dieser Textbeitrag wird mit der Unterstützung des FLiB, Fachverband Luftdichtheit<br />

im Bauwesen, veröffentlicht.<br />

Im neu veröffentlichten Buch zur Gebäude-Luftdichtheit des FLiB finden Sie<br />

diesen Beitrag sowie weiterführende <strong>und</strong> vertiefende Literatur zum Thema<br />

Luftdichtheit. Aktuelle Informationen stehen unter ƒ www.flib.de bereit.<br />

G4.3<br />

25


G<br />

Messen <strong>und</strong> Prüfen<br />

G4.3<br />

26<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Luftdichtheit.


Messen <strong>und</strong> Prüfen<br />

G<br />

2 Überprüfung der<br />

Luftdichtheit.<br />

Autoren:<br />

Dr. Klaus Vogel<br />

Dr. Markus Renn<br />

Bei der Überprüfung der Luftdichtheit von Gebäuden sind je nach Aufgabenstellung<br />

bestimmte Vorbereitungen an einem Prüfobjekt vorzunehmen. Da<br />

in den entscheidenden Normen <strong>und</strong> Verordnungen Detailfragen bezüglich<br />

der „richtigen“ Vorbereitungen offenbleiben, hat sich der Fachverband Luftdichtheit<br />

im Bauwesen e. V. (FLiB) dieser Fragen durch Kommentierung <strong>und</strong><br />

Erstellung von Checklisten angenommen.<br />

In diesem Artikel wird auf verschiedene Messverfahren, Anforderungen <strong>und</strong><br />

Entwicklungen beim Nachweis der Luftdichtheit nach Energieeinsparverordnung<br />

eingegangen. Eine Tabelle gibt einen Überblick zu den Vorbereitungen<br />

bzw. der Gebäudepräparation, wie sie von verschiedenen Institutionen publiziert<br />

wurden.<br />

Soviel kann schon vorweggenommen werden: Der Prozess, den Messdienstleistern<br />

eine detaillierte <strong>und</strong> allgemein akzeptierte Checkliste für die Vorbereitungen<br />

der „Schlussmessung“ nach Energieeinsparverordnung an die<br />

Hand zu geben, ist nicht abgeschlossen. Hierzu gibt es neue Bemühungen des<br />

FLiB, dies durch eine „branchenübergreifende Arbeitsgruppe“ zu erreichen [1].<br />

Energieeinsparverordnung.<br />

Im Februar 2002 trat die Energieeinsparverordnung [2] in Kraft. Sie wurde in<br />

den Jahren 2004, 2007 <strong>und</strong> 2009 geändert bzw. neu gefasst.<br />

Nach § 5 der Verordnung vom 16. November 2001 „sind zu errichtende Gebäude<br />

so auszuführen, dass die wärmeübertragende Umfassungsfläche einschließlich<br />

der Fugen dauerhaft luft<strong>und</strong>urchlässig entsprechend dem Stand<br />

der Technik abgedichtet ist“ [2]. In der aktuellen Verordnung, die auf die Jahre<br />

2007 [3] <strong>und</strong> 2009 [4] zurückgeht, findet sich ein ähnlicher Wortlaut in § 6.<br />

Allerdings wird hier nicht mehr auf den Stand der Technik, sondern auf die<br />

anerkannten Regeln der Technik abgestellt.<br />

G4.3<br />

Weiter wird in § 6 ausgeführt: „Wird die Dichtheit (…) überprüft, kann der<br />

Nachweis der Luftdichtheit bei der (…) erforderlichen Berechnung berücksichtigt<br />

werden, wenn die Anforderungen nach Anlage 4 Nummer 2 eingehalten<br />

sind“ [4]. Damit wirkt sich der erfolgreiche Nachweis einer luft<strong>und</strong>urchlässigen<br />

<strong>Gebäudehülle</strong> positiv auf das Berechnungsergebnis des Primärenergiebedarfs<br />

aus, weil geringere Lüftungswärmeverluste oder die Wärmerückgewinnung<br />

mechanischer Lüftungsanlagen in Ansatz gebracht werden können.<br />

In der Anlage 4 der Verordnung [3, 4] wird auf die Prüfnorm DIN EN 13829<br />

[5] hingewiesen. Ferner werden in dieser Anlage die Anforderungen an die<br />

Dichtheit genannt, deren Zahlenwerte – abgesehen von einer Präzisierung bei<br />

Gebäuden ohne raumlufttechnische Anlagen – über die Jahre gleich geblieben<br />

sind.<br />

27


G<br />

Messen <strong>und</strong> Prüfen<br />

Auf das Verfahren kommt es an!<br />

DIN EN 13829 setzt sich mit der Bestimmung der Luftdurchlässigkeit von Gebäuden<br />

oder Gebäudeteilen vor Ort nach dem Differenzdruckverfahren auseinander<br />

– Tabelle 1. Für die Durchführung von Messungen wird zwischen den<br />

Verfahren A <strong>und</strong> B unterschieden. Diese unterscheiden sich weder in der Erfassung<br />

der Messwerte noch im Zeitpunkt der Messung, sondern in der Art der<br />

Vorbereitungen zur Messung. Bei Verfahren A steht die Prüfung des Gebäudes<br />

im Nutzungszustand im Vordergr<strong>und</strong>. Deshalb werden hierfür lediglich die<br />

„absichtlich vorhandenen äußeren Öffnungen des zu untersuchenden Gebäudes<br />

oder Gebäudeteils geschlossen (Fenster, Türen, Kaminzug)“ [5]. Bei Verfahren<br />

B liegt das Hauptaugenmerk auf der Überprüfung der <strong>Gebäudehülle</strong>.<br />

Hierfür „werden alle einstellbaren Öffnungen geschlossen, <strong>und</strong> alle weiteren<br />

absichtlich vorhandenen Öffnungen müssen abgedichtet werden“ [5].<br />

Übersicht zu den Inhalten von DIN EN 13829.<br />

Inhalt<br />

Vorwort<br />

Einleitung<br />

1 Anwendungsbereich<br />

2 Normative Verweisungen<br />

3 Begriffe 1)<br />

4 Geräte<br />

5 Messverfahren 2)<br />

6 Auswertung<br />

7 Prüfbericht 3)<br />

8 Messgenauigkeit<br />

Diverse Anhänge (informativ) <strong>und</strong> Literaturhinweise<br />

G4.3<br />

Tab. 1: Übersicht zu den Inhalten von DIN EN 13829<br />

1)<br />

Leckagestrom: Volumenstrom durch die <strong>Gebäudehülle</strong>.<br />

1)<br />

Innenvolumen: Absichtlich beheiztes, gekühltes oder mechanisch belüftetes Volumen in einem<br />

Gebäude oder Gebäudeteil, das Gegenstand der Messung ist, üblicherweise ohne Dachboden,<br />

Keller oder Anbauten.<br />

1)<br />

Volumenbezogener Leckagestrom bei der Bezugsdruckdifferenz: Leckagestrom bei der Bezugsdruckdifferenz<br />

über der <strong>Gebäudehülle</strong>, dividiert durch das Innenvolumen (i. d. R. bei 50 Pa:<br />

n 50<br />

-Wert, Einheit: 1/h); ebenfalls bezeichnet als Luftwechselrate bei 50 Pa.<br />

1)<br />

Luftdurchlässigkeit: Leckagestrom bei der Bezugsdruckdifferenz über der <strong>Gebäudehülle</strong>, dividiert<br />

durch die Hüllfläche (i. d. R. bei 50 Pa: q 50<br />

-Wert, Einheit: m 3 /(h· m 2 ).<br />

1)<br />

Nettogr<strong>und</strong>flächenbezogener Leckagestrom: Leckagestrom bei der Bezugsdruckdifferenz über<br />

der <strong>Gebäudehülle</strong>, dividiert durch die Nettogr<strong>und</strong>fläche (i. d. R. bei 50 Pa: w 50<br />

-Wert, Einheit:<br />

m 3 /(h· m 2 ).<br />

2)<br />

Verfahren A (Prüfung des Gebäudes im Nutzungszustand): Der Zustand der <strong>Gebäudehülle</strong><br />

sollte dem Zustand während der Jahreszeit entsprechen, in der Heizungs- oder Klimaanlagen<br />

benutzt werden.<br />

2)<br />

Verfahren B (Prüfung der <strong>Gebäudehülle</strong>): Alle absichtlich vorhandenen Öffnungen in der <strong>Gebäudehülle</strong><br />

werden nach entsprechenden Vorgaben der Norm geschlossen oder abgedichtet.<br />

3)<br />

Mindestangaben (beispielhaft): Angaben zur Identifizierung des geprüften Objekts, Abweichungen<br />

von der Norm, Beschreibung des Prüfobjekts <strong>und</strong> der verwendeten Ausrüstung, Angabe<br />

der Messdaten <strong>und</strong> des Prüfdatums.<br />

28<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Luftdichtheit.


Messen <strong>und</strong> Prüfen<br />

G<br />

Die unterschiedlichen Verfahren bedingen am Beispiel von nicht verschließbaren<br />

Öffnungen für die Fahrschachtbelüftung bzw. Fahrschachtentrauchung,<br />

dass diese bei Verfahren A offen bleiben <strong>und</strong> bei Verfahren<br />

B abgedichtet werden. Es ist selbstredend, dass sich die unterschiedlichen<br />

Vorbereitungen auf die Messergebnisse auswirken müssen. Dies kann je nach<br />

Bauvorhaben mehr oder weniger bedeutsam sein. Neben diesen Unterschieden<br />

haben die Verfahren auch Gemeinsamkeiten. Hierzu zählen beispielsweise<br />

das Abdichten der Zu- <strong>und</strong> Abluftdurchlässe bei Zu- <strong>und</strong> Abluftanlagen <strong>und</strong><br />

der einleitend erwähnte Messzeitpunkt. Für beide Verfahren gilt, dass „die<br />

Messung erst stattfinden kann, nachdem die Hülle des zu untersuchenden Gebäudes<br />

oder Gebäudeteils fertiggestellt ist“ [5].<br />

Die Frage nach dem „richtigen“ Messverfahren.<br />

Aus den bisherigen Ausführungen wird deutlich: Falls Anforderungen an die<br />

Luftdichtheit mit entsprechend einzuhaltenden Grenzwerten formuliert werden,<br />

dann muss klar sein, welches Verfahren zugr<strong>und</strong>e liegt.<br />

In Tabelle 2 werden die Anforderungen an die Dichtheit nach Energieeinsparverordnung<br />

[3, 4] <strong>und</strong> nach DIN 4108-7 in der älteren Fassung aus dem Jahr<br />

2001 [6] <strong>und</strong> in der überarbeiteten, aktuellen Fassung aus dem Jahr 2011 [7] aufgeführt.<br />

Dort ist erkennbar, dass sich die Anforderungen bei den n 50<br />

-Werten<br />

nicht unterscheiden. Während die Verordnung bisher keine Angabe zum anzuwendenden<br />

Verfahren enthält, wird für die Überprüfung der Luftdichtheit<br />

sowohl in der älteren als auch in der aktuellen Fassung der Norm explizit auf<br />

das Verfahren A hingewiesen. In der aktuellen Fassung der Norm ist allerdings<br />

im Rahmen von empfohlenen n 50<br />

-Höchstwerten neu, dass die empfohlene Gebäudepräparation<br />

für unterschiedliche Lüftungssysteme von der Präparation<br />

für Verfahren A nach DIN EN 13829 abweichen kann.<br />

Da in der Energieeinsparverordnung <strong>und</strong> in DIN 4108-7, deren ältere Fassung<br />

aus dem Jahr 2001 unter anderem im Zusammenhang mit der in Vorbereitung<br />

befindlichen Energieeinsparverordnung stand [6], dieselben n 50<br />

-Werte genannt<br />

werden, war anfangs davon auszugehen, dass auch beim Nachweis der<br />

Dichtheit nach Energieeinsparverordnung das Verfahren A anzuwenden ist.<br />

Diese Auffassung hat der Fachverband Luftdichtheit im Bauwesen e. V. öffentlich<br />

vertreten, sodass man davon ausgehen kann, dass bis etwa Mitte 2004 für<br />

Nachweismessungen im Sinne der Energieeinsparverordnung überwiegend<br />

das Verfahren A nach DIN EN 13829 zur Anwendung gekommen ist. Weil diese<br />

Norm keine Detailfragen beantwortet, wurde in „Beiblatt zur DIN EN 13829“<br />

des FLiB [8] eine Kommentierung (Empfehlung) vorgenommen, die auch eine<br />

„Checkliste für Abnahmemessungen“ nach Verfahren A enthält.<br />

G4.3<br />

29


G<br />

Messen <strong>und</strong> Prüfen<br />

Anforderungen an die Luftdichtheit nach DIN 4108 <strong>und</strong> Energieeinsparverordnung (EnEV).<br />

DIN 4108, Teil 7<br />

EnEV<br />

DIN 4108-7<br />

(2001)<br />

DIN 4108-7<br />

(2011)<br />

EnEV 2002<br />

EnEV 2007 <strong>und</strong><br />

2009<br />

Bezugnahme auf Prüfnorm <strong>und</strong> Verfahren DIN EN 13829,<br />

Verfahren A<br />

Anforderung, die nicht<br />

überschritten werden darf ƒ<br />

ƒ n 50<br />

in 1/h bei:<br />

DIN EN 13829,<br />

Verfahren A<br />

DIN EN 13829,<br />

DIN EN 13829,<br />

zum Verfahren 5) zum Verfahren 6)<br />

keine Angabe keine Angabe<br />

Gebäuden ohne<br />

raumlufttechnische Anlagen<br />

Gebäuden mit<br />

raumlufttechnischen Anlagen<br />

3 3,0 1) 3 3,0<br />

1,5 1,5 1) 1,5 1,5<br />

ƒ w 50<br />

2)<br />

in m 3 /(m 2 · h) bei:<br />

Gebäuden ohne<br />

raumlufttechnische Anlagen<br />

7,8 keine<br />

Anforderung<br />

keine<br />

Anforderung<br />

keine<br />

Anforderung<br />

Gebäuden mit<br />

raumlufttechnischen Anlagen<br />

3,9 keine<br />

Anforderung<br />

keine<br />

Anforderung<br />

keine<br />

Anforderung<br />

ƒ q 50<br />

in m 3 /(m 2 · h) zur:<br />

Beurteilung der<br />

<strong>Gebäudehülle</strong><br />

3,0 3) 3,0 4) keine<br />

Anforderung<br />

keine<br />

Anforderung<br />

Tab. 2: Anforderungen an die Luftdichtheit nach DIN 4108-7 <strong>und</strong> Energieeinsparverordnung (EnEV)<br />

1) Sofern in der jeweils aktuellen Energieeinsparverordnung (EnEV) keine Anforderungen gestellt werden; ferner werden n 50<br />

-Höchstwerte empfohlen,<br />

die je nach Lüftungssystem <strong>und</strong> empfohlener Gebäudepräparation 1,0 1/h, 1,5 1/h oder 3,0 1/h betragen sollen.<br />

2) Alternativ, wenn lichte Geschosshöhe 2,6 m oder weniger beträgt<br />

3) Kann zusätzlich herangezogen werden<br />

4) Wird bei Gebäuden oder Gebäudeteilen mit einem Innenvolumen von mehr als 1.500 m 3 zusätzlich herangezogen<br />

5) Nach [9]: Verfahren B gemäß DIN EN 13829<br />

6) Nach [10]: Verfahren B gemäß DIN EN 13829<br />

G4.3<br />

Die Fachkommission „Bautechnik“ der Bauministerkonferenz, die sich auch<br />

mit Auslegungsfragen zur Energieeinsparverordnung beschäftigt, vertritt<br />

bezüglich des anzuwendenden Verfahrens im Rahmen der Energieeinsparverordnung<br />

seit März 2004 die Auffassung, dass „das Verfahren B (Prüfung der<br />

<strong>Gebäudehülle</strong>) der DIN EN 13829 anzuwenden ist“. Ferner „ist der Nachweis<br />

der Dichtheit des Gebäudes im Zusammenhang mit seiner Fertigstellung<br />

(nach Beendigung aller die Luftdichtheitsebene tangierenden Arbeiten) zu<br />

führen“ [9]. In den Folgejahren gab es weitere Auslegungen für spezielle Fragestellungen<br />

zum Themenbereich Luftdichtheit, deren aktueller Stand im<br />

Hinblick auf die Gebäudepräparation [10] in Tabelle 3 aufgeführt wird. Eine<br />

nähere Betrachtung der in den Auslegungen genannten Beispiele über abzudichtende<br />

bzw. nicht abzudichtende Öffnungen (z. B. nicht verschließbare<br />

Öffnungen für die Fahrschachtbelüftung bzw. Fahrschachtentrauchung werden<br />

abgedichtet, Katzenklappen bleiben unverändert) macht jedoch deutlich,<br />

dass gegenüber Verfahren B gemäß DIN EN 13829 abweichende Vorbereitungen<br />

vorzunehmen sind.<br />

30<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Luftdichtheit.


Messen <strong>und</strong> Prüfen<br />

G<br />

Checklisten-Vergleich<br />

DIN EN 13829 ƒ Verfahren A Verfahren B<br />

EnEV-Schlussmessung<br />

[11]<br />

Abnahmemessung<br />

Verfahren A<br />

[8]<br />

Verfahren B 1)<br />

Fachkommission<br />

„Bautechnik“<br />

[10] 2)<br />

Nr.<br />

Bauteil/Öffnung/Einbau<br />

etc.<br />

Maßnahmen Maßnahmen Maßnahmen Maßnahmen<br />

1 Außentüren/Fenster/<br />

Dachflächenfenster<br />

„zu“<br />

„zu“,<br />

evtl. abschließen<br />

= =<br />

2 Innentüren „auf“, evtl. sichern = = =<br />

3 Fenster in unbeheizten<br />

Räumen<br />

„zu“ = = =<br />

4 Luken/Klappen zu Abseiten<br />

im Dachgeschoss 3) „zu“ = = =<br />

5 Klappen/Türen/Luken zu<br />

unbeheizten Gebäudebereichen<br />

(Garage, Abstellräume,<br />

Spitzboden)<br />

„zu“<br />

„zu“,<br />

evtl. abschließen<br />

= =<br />

6 Tür zum unbeheizten Keller/<br />

Kellerflur/Kellertreppenabgang<br />

gr<strong>und</strong>sätzlich „zu“;<br />

„auf“, wenn dahinter<br />

beheizte Räume<br />

angrenzen<br />

= = =<br />

7 Schlüssellöcher keine Maßnahmen = = =<br />

8 Abgehängte Decke keine Maßnahmen = = =<br />

9 Kanalbelüftungsventile im<br />

beheizten Gebäudebereich<br />

10 Leerrohre zu unbeheizten<br />

Gebäudebereichen (z. B. für<br />

nachträgliche Montage von<br />

Solaranlagen)<br />

11 Rollladengurtdurchführungen<br />

abdichten = = =<br />

keine Maßnahmen = = =<br />

keine Maßnahmen = = =<br />

12 Wäscheschacht zum<br />

unbeheizten Gebäudeteil<br />

„zu“, keine weiteren<br />

Maßnahmen<br />

= = =<br />

G4.3<br />

13 Briefkastenklappen/<br />

-schlitze/Katzenklappen<br />

„zu“, keine weiteren<br />

Maßnahmen<br />

= abdichten =<br />

14 Zentrale<br />

Staubsaugeranlage<br />

„zu“, keine weiteren<br />

Maßnahmen<br />

= = =<br />

15 Fahrschachtbelüftung von<br />

Aufzügen<br />

keine Maßnahmen<br />

wenn<br />

unverschließbar,<br />

dann abdichten,<br />

ansonsten „zu“<br />

wenn<br />

unverschließbar,<br />

dann abdichten,<br />

ansonsten „zu“<br />

16 Wäschetrockner im<br />

beheizten Gebäudeteil mit<br />

Abluft nach außen<br />

17 Deckel von Schächten mit<br />

Pumpen/Installationen im<br />

beheizten Gebäudeteil<br />

18 Raumluftabhängige<br />

Feuerstätten für feste<br />

Brennstoffe, Öl <strong>und</strong> Gas<br />

(Öfen, Herde, Kamine,<br />

Durchlauferhitzer)<br />

„zu“,<br />

keine weiteren<br />

Maßnahmen<br />

„zu“,<br />

keine weiteren<br />

Maßnahmen<br />

außer Betrieb<br />

setzen, ggf. Asche<br />

entfernen, raumseitige<br />

Schließeinrichtungen<br />

„zu“<br />

= abdichten abdichten<br />

= = =<br />

außer Betrieb<br />

schließen abdichten<br />

Maßnahmen 4)<br />

setzen, keine<br />

31


G<br />

Messen <strong>und</strong> Prüfen<br />

19 „Öffnungen ins Freie“ für<br />

die Verbrennungsluftversorgung<br />

falls absperrbar,<br />

dann auf „zu“,<br />

ansonsten keine<br />

Maßnahmen<br />

außer Betrieb<br />

setzen, keine<br />

Maßnahmen<br />

abdichten<br />

abdichten<br />

20 Öffnung „Zuluft“ im<br />

Heizungsraum/<br />

Brennstofflager<br />

21 Im beheizten Gebäudebereich<br />

angeordnete<br />

Hinterlüftungsöffnung von<br />

Schornsteinen<br />

keine Maßnahmen = abdichten abdichten<br />

keine Maßnahmen = abdichten abdichten<br />

22a<br />

Abluft-Herdhaube (Küche)<br />

mit direktem Anschluss ins<br />

Freie<br />

außer Betrieb<br />

setzen, falls absperrbar,<br />

dann auf<br />

„zu“, ansonsten<br />

keine Maßnahmen<br />

außer Betrieb<br />

setzen, keine<br />

Maßnahmen<br />

abdichten<br />

keine Maßnahmen<br />

22b<br />

Abluft-Herdhaube (Küche)<br />

mit Anschluss an eine<br />

Lüftungsanlage<br />

abdichten = =<br />

22c<br />

Sonstige Einzelventilatoren<br />

(kurze bedarfsgesteuerte<br />

Laufzeit)<br />

außer Betrieb<br />

setzen, keine<br />

Maßnahmen<br />

= 5) abdichten abdichten<br />

23a<br />

Abluftdurchlässe (Küche,<br />

Bad, WC <strong>und</strong> weitere Ablufträume<br />

nach DIN 1946-6)<br />

sowie Außenwand-Luftdurchlässe<br />

(ALD) für ventilatorgestützte<br />

Abluftanlagen<br />

abdichten<br />

schließen, keine = =<br />

Maßnahmen 6)<br />

23b<br />

Zu- <strong>und</strong> Abluftdurchlässe<br />

von (kombin.) Zu- <strong>und</strong><br />

Abluftanlagen<br />

abdichten = = =<br />

23c<br />

Abluftdurchlässe (Küche,<br />

Bad, WC <strong>und</strong> weitere Ablufträume<br />

nach DIN 1946-6)<br />

sowie Außenwand-Luftdurchlässe<br />

(ALD) für (freie)<br />

Quer- <strong>und</strong> Schachtlüftung<br />

falls absperrbar,<br />

dann auf „zu“,<br />

ansonsten keine<br />

Maßnahmen<br />

schließen, keine abdichten abdichten<br />

Maßnahmen 7)<br />

G4.3<br />

1)<br />

Für Verfahren B nach DIN EN 13829 existiert bisher keine Liste mit den Maßnahmen zu den oben aufgeführten Punkten. Die Autoren haben die<br />

Maßnahmen für das Verfahren B sinngemäß nach dem Text der DIN EN 13829 benannt: „Alle einstellbaren Öffnungen werden geschlossen, <strong>und</strong> alle<br />

weiteren absichtlich vorhandenen Öffnungen müssen abgedichtet werden“ [5].<br />

2)<br />

Nach der Auslegung der Fachkommission „Bautechnik“ [10] ist das Verfahren B für Messungen nach EnEV anzuwenden. Die Spalte Fachkommission<br />

„Bautechnik“ baut deswegen auf der Spalte Verfahren B auf. Es ist allerdings nicht sichergestellt, dass die Fachkommission „Bautechnik“ der<br />

Bau ministerkonferenz jeden Punkt in gleicher Art <strong>und</strong> Weise interpretiert. Zumindest für die Punkte 13, 18 <strong>und</strong> 22a werden in der Auslegung der<br />

Fachkommission „Bautechnik“ [10] zur Spalte Verfahren B abweichende Maßnahmen genannt.<br />

3)<br />

Das Öffnen oder Schließen von Luken/Klappen zu Abseiten <strong>und</strong> Spitzböden wird im „Beiblatt zur DIN EN 13829“ des FLiB [8] differenzierter betrachtet.<br />

Das Innenvolumen berechnet sich nach DIN EN 13829 [5], „indem die Nettogr<strong>und</strong>fläche … mit der mittleren lichten Raumhöhe multipliziert<br />

wird“. In der neuen Fassung der DIN 277 Teil 1 aus dem Jahr 2005 ist für die Zuordnung zur Netto-Gr<strong>und</strong>fläche das Kriterium der Begehbarkeit nicht<br />

mehr relevant, welches aufgr<strong>und</strong> der alten Fassung der DIN 277 Teil 1 aus dem Jahr 1987 im „Beiblatt zur DIN EN 13829“ des FLiB [8] noch zur Anwendung<br />

kommt. Je nach Zuordnung zur Netto-Gr<strong>und</strong>fläche ergibt sich die entsprechende Maßnahme.<br />

4)<br />

In der Checkliste im „Beiblatt zur DIN EN 13829“ des FLiB [8] werden zusätzlich bei „Kachelofen/Einbauofen/Beistellherd od. Ähnl.“ sowie bei<br />

„offener Kamin“ folgende Maßnahmen benannt: „außer Betrieb, Asche raus, Zuluft schließen“.<br />

5)<br />

Der Punkt 22c ist ursprünglich in der Checkliste im „Beiblatt zur DIN EN 13829“ des FLiB [8] nicht enthalten. Im Textteil wird allerdings unter<br />

Punkt 5.2.3 darauf eingegangen, weshalb dieser Punkt in der hier aufgeführten Liste enthalten ist.<br />

6)<br />

Die Checkliste im „Beiblatt zur DIN EN 13829“ des FLiB [8] enthält keine vergleichbare Differenzierung. In ihr wird nur auf „Zuluftelemente<br />

(mech. Abluftanlage)“ hingewiesen.<br />

7)<br />

„Spaltlüftungsbeschläge an Fenstern/Dachflächenfenster“ der Checkliste im „Beiblatt zur DIN EN 13829“ des FLiB [8] werden dem Punkt 23c<br />

zugeordnet.<br />

32<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Luftdichtheit.


Messen <strong>und</strong> Prüfen<br />

G<br />

= Die Gleichheitszeichen sind zeilenweise zu verstehen. Es gilt jeweils die gleiche Maßnahme, wie in der<br />

ersten Spalte angegeben.<br />

Die Gleichheitszeichen sind zeilenweise zu verstehen. Es gilt jeweils die gleiche Maßnahme, wie in der<br />

ersten Spalte angegeben.<br />

nach [11] „zu“ Öffnung wird mit den vorhandenen Einrichtungen geschlossen.<br />

abdichten<br />

Hinweise<br />

Öffnung wird mit provisorischen Mitteln (z. B. Klebebänder, Folien, Gummiblasen, etc.) mit dem Ziel<br />

verschlossen, einen absolut dichten Zustand herzustellen.<br />

Falls Geräte/Einbauten fehlen, dann dürfen provisorische Abdichtungen vorgenommen werden. Das<br />

Messteam muss in diesem Fall die Abweichungen vom „Nutzungszustand“ im Prüfbericht genau<br />

dokumentieren.<br />

Abluft-Herdhauben <strong>und</strong> Einzelventilatoren haben in der Abluftöffnung häufig drehbare Klappen, die<br />

sich bei Betrieb des Ventilators durch den Luftstrom öffnen. In solchen Fällen sind für Unter- <strong>und</strong> Überdruckmessung<br />

unterschiedliche Ergebnisse zu erwarten.<br />

Je nach Lage der Abdichtung bei Zu- <strong>und</strong> Abluftanlagen können Undichtigkeiten im Rohrleitungssystem<br />

in das Messergebnis einfließen.<br />

Tab. 3: Checklisten-Vergleich<br />

Erläuterungen zu den Checklisten:<br />

Der Vergleich der Listen orientiert sich an der Struktur <strong>und</strong> den Maßnahmen<br />

der „Checkliste für EnEV-Schlussmessung“ von K. Vogel <strong>und</strong> M. Renn [11].<br />

Diese Liste wurde wiederum auf Gr<strong>und</strong>lage der „Checkliste für Abnahmemessung<br />

Verfahren A“ des „Beiblatt zur DIN EN 13829“ [8] vom Fachverband<br />

Luftdichtheit im Bauwesen erarbeitet, wobei einzelne Punkte zusammengefasst,<br />

die Reihenfolge der Punkte neu strukturiert <strong>und</strong> die Maßnahmen bei<br />

lüftungstechnischen Einrichtungen ausgeweitet wurden. Explizite Hinweise<br />

in der „Checkliste für Abnahmemessung Verfahren A“ zu Schranktüren (keine<br />

Maßnahmen) <strong>und</strong> fehlenden Fenstergriffen (abdichten, Vermerk in Protokoll)<br />

sind in der „Checkliste für EnEV-Schlussmessung“ nicht mehr enthalten. Einen<br />

wesentlichen Unterschied zwischen diesen beiden Checklisten gibt es bei<br />

dem Punkt der Außenwand-Luftdurchlässe (ALD). Nach „Checkliste für EnEV-<br />

Schlussmessung“ werden diese abgedichtet, nach „Checkliste Abnahmemessung<br />

Verfahren A“ werden sie lediglich geschlossen.<br />

Checkliste.<br />

Es besteht die Notwendigkeit an einer detaillierten <strong>und</strong> zweifelsfrei nachvollziehbaren<br />

Checkliste zur Gebäudepräparation für Nachweismessungen im<br />

Sinne der Energieeinsparverordnung. Nur dadurch wird es möglich,<br />

G4.3<br />

vergleichbare Messungen durchzuführen,<br />

den am Bauprozess beteiligten Personen Sicherheit zu geben <strong>und</strong><br />

die Energieeinsparverordnung einheitlich anzuwenden.<br />

In Tabelle 3 wird eine Reihe von Punkten aufgeführt, die verfahrensabhängig<br />

in der täglichen Messpraxis einer einheitlichen Regelung bedürfen. Der darin<br />

angestellte Vergleich unterschiedlicher Listen orientiert sich an der Struktur<br />

<strong>und</strong> den Maßnahmen der „Checkliste für EnEV-Schlussmessung“ von K. Vogel<br />

<strong>und</strong> M. Renn [11]. Diese Liste wurde wiederum auf Gr<strong>und</strong>lage der „Checkliste<br />

für Abnahmemessung Verfahren A“ des „Beiblatts zur DIN EN 13829“ [8] vom<br />

Fachverband Luftdichtheit im Bauwesen erarbeitet, wobei einzelne Punkte<br />

zusammengefasst, die Reihenfolge der Punkte neu strukturiert <strong>und</strong> die Maßnahmen<br />

bei lüftungstechnischen Einrichtungen ausgeweitet wurden. Die<br />

Autoren haben sinngemäß nach dem Text der DIN EN 13829 Maßnahmen zu<br />

den verschiedenen Punkten für das Verfahren B abgeleitet. Diese werden auch<br />

in der Checkliste Fachkommission „Bautechnik“ aufgeführt, sofern hiervon<br />

keine abweichenden Maßnahmen genannt sind [10]. Es ist allerdings nicht<br />

gesichert, dass die Fachkommission „Bautechnik“ der Bauministerkonferenz<br />

jeden Punkt in gleicher Art <strong>und</strong> Weise interpretiert. Diese Tabelle 3 kann eine<br />

Gr<strong>und</strong>lage für die Arbeit der anfangs geschilderten „branchenübergreifenden<br />

Arbeitsgruppe“ sein.<br />

33


G<br />

Messen <strong>und</strong> Prüfen<br />

Literaturverzeichnis.<br />

[1] Solcher, O. (2012): Gebäudepräparation bei Gebäuden mit Lüftungsanlagen<br />

– Bericht über den FLiB-Workshop Auswirkungen der Gebäudepräparation in<br />

der DIN V 18599. Vortrag anlässlich des 7th International BUILDAIR-Symposium<br />

am 11./12. Mai 2012 in Stuttgart.<br />

[2] Energieeinsparverordnung – EnEV (2001): Verordnung über energiesparenden<br />

Wärmeschutz <strong>und</strong> energiesparende Anlagentechnik bei Gebäuden.<br />

B<strong>und</strong>esgesetzblatt Teil I Nr. 59.<br />

[3] Energieeinsparverordnung – EnEV (2007): Verordnung über energiesparenden<br />

Wärmeschutz <strong>und</strong> energiesparende Anlagentechnik bei Gebäuden.<br />

B<strong>und</strong>esgesetzblatt Teil I Nr. 34.<br />

[4] Energieeinsparverordnung – EnEV (2009): Verordnung zur Änderung der<br />

Energieeinsparverordnung. B<strong>und</strong>esgesetzblatt Teil I Nr. 23.<br />

[5] DIN EN 13829 (2001): Wärmetechnisches Verhalten von Gebäuden. Bestimmung<br />

der Luftdurchlässigkeit von Gebäuden. Differenzdruckverfahren (ISO<br />

9972: 1996, modifiziert), Deutsche Fassung EN 13829: 2000.<br />

[6] DIN 4108-7 (2001): Wärmeschutz <strong>und</strong> Energie-Einsparung in Gebäuden.<br />

Teil 7: Luftdichtheit von Gebäuden, Anforderungen, Planungs- <strong>und</strong> Ausführungsempfehlungen<br />

sowie -beispiele.<br />

[7] DIN 4108-7 (2011): Wärmeschutz <strong>und</strong> Energie-Einsparung in Gebäuden.<br />

Teil 7: Luftdichtheit von Gebäuden, Anforderungen, Planungs- <strong>und</strong> Ausführungsempfehlungen<br />

sowie -beispiele.<br />

[8] FLiB (2002): Beiblatt zur DIN EN 13829. Fachverband Luftdichtheit im Bauwesen<br />

e. V. (FLiB), Kassel.<br />

[9] Deutsches Institut für Bautechnik (Hrsg., 2004): Auslegung zu § 5 i. V. m.<br />

Anhang 4 Nr. 2 (Luftdichtheitsprüfung) der Fachkommission Bautechnik der<br />

Bauministerkonferenz, 9. März 2004.<br />

G4.3<br />

[10] Deutsches Institut für Bautechnik (Hrsg., 2009): Auslegung zu § 6 i. V. m.<br />

Anlage 4 Nr. 1 (Luftdichtheit) <strong>und</strong> Auslegung zu § 6 i. V. m. Anlage 4 Nr. 2 (Luftdichtheitsprüfung)<br />

EnEV 2009 der Fachkommission Bautechnik der Bauministerkonferenz,<br />

9. Dezember 2009.<br />

[11] Vogel, K./Renn, M. (2005): Überprüfung der Luftdichtheit. Fachverband<br />

Luftdichtheit im Bauwesen e. V. stellt neue Checkliste vor. AIRTec 3, 13 – 16.<br />

Dieser Textbeitrag wird mit der Unterstützung des FLiB, Fachverband Luftdichtheit<br />

im Bauwesen, veröffentlicht.<br />

Im neu veröffentlichten Buch zur Gebäude-Luftdichtheit des FLiB finden Sie<br />

diesen Beitrag sowie weiterführende <strong>und</strong> vertiefende Literatur zum Thema<br />

Luftdichtheit. Aktuelle Informationen stehen unter ƒ www.flib.de bereit.<br />

34<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Luftdichtheit.


Messen <strong>und</strong> Prüfen<br />

G<br />

www.flib.de<br />

b u c h / b a n d 1<br />

F a c h v e r b a n d L u f t d i c h t h e i t i m B a u w e s e n e . V.<br />

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n Gebäude-Luftdichtheit<br />

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Messung der Luftdurchlässigkeit der <strong>Gebäudehülle</strong><br />

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Lüftung in luftdichten (Wohn-)Gebäuden<br />

Die Luftdichtheit der <strong>Gebäudehülle</strong> im öffentlichen <strong>und</strong> privaten Baurecht<br />

Der Fachverband Luftdichtheit im Bauwesen<br />

e. V. setzt sich seit seiner Gründung im Jahr 2000<br />

für eine definierte Luftdichtheit der <strong>Gebäudehülle</strong><br />

ein. Er bringt sein gebündeltes Wissen in<br />

Gesetzgebungs- <strong>und</strong> Normungsverfahren ein<br />

<strong>und</strong> gibt es über Vorträge, Zertifizierungen <strong>und</strong><br />

Schulungsmaßnahmen sowie Veröffentlichungen<br />

an die allgemeine <strong>und</strong> Fachöffentlichkeit weiter.<br />

Aktuelle Informationen zur Arbeit des FLiB <strong>und</strong> die<br />

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G4.3<br />

35


G<br />

Messen <strong>und</strong> Prüfen<br />

G1.4<br />

36<br />

<strong>dena</strong>-Planungsordner. <strong>Gebäudehülle</strong>. Luftdichtheit.


Glossar <strong>Gebäudehülle</strong>.<br />

G<br />

Glossar <strong>Gebäudehülle</strong>.


Produktbeileger.<br />

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Produktbeileger.<br />

Die hier veröffentlichten Produktbeileger wurden mit fre<strong>und</strong>licher Unterstützung unserer Projektpartner<br />

entwickelt <strong>und</strong> zur Verfügung gestellt.

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