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V 01/2009 KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz Der Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit beinhaltet einen Zuschlag zur Berücksichtigung des baupraktischen Feuchtegehalts des Materials, sowie den Einfluss aus Alterung etc. Bemessungswerte werden offiziell festgelegt und veröffentlicht. Die Bemessungswerte für die Anwendung in Deutschland (Tafel 3) finden sich tabelliert in DIN V 4108-4 und in DIN EN 12524 sowie in allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen (abZ). Die Verwendung von Mess- oder Nennwerten stellt einen Planungsfehler dar. Tafel 3 listet eine Auswahl von Bemessungswerten der Wärmeleitfähigkeit verschiedener Stoffe auf, zusammen mit Richtwerten der Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl der Stoffe. 3.3 Wärmeleitfähigkeit von Mauerwerk nach harmonisierten europäischen Normen Seit Frühjahr 2006 werden Mauersteine zum Handel in Europa mit dem CE-Zeichen und einem Nennwert der Wärmeleitfähigkeit versehen. Der Nennwert wird entweder für einen einzelnen Stein oder für Mauerwerk aus diesen Steinen inklusive Mörtelfugen angegeben. Für die Anwendung in Deutschland regelt DIN V 4108-4:2007-06 erstmalig die Umrechnung des im CE-Zeichen deklarierten Nennwerts der Wärmeleitfähigkeit in einen Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit. Sobald DIN 4108-4 in die Liste der eingeführten technischen Baubestimmungen (ETB-Liste) aufgenommen ist, muss das im Anhang A der Norm angegebene Verfahren angewendet werden, um den Nenn- in einen Bemessungswert umzurechnen, wenn der Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit nicht nach Tabelle 1 der Norm vereinfacht anhand der Rohdichte ermittelt werden kann. Die Deklaration der Nennwerte der Wärmeleitfähigkeit von Mauerwerk für das CE- Zeichen erfolgt nach DIN EN 771 in Verbindung mit DIN EN 1745. Die deklarierten Werte gelten für den trockenen Zustand des Materials und enthalten meistens den Einfluss des Fugenmörtels. Ist kein Fugenmaterial aus der Deklaration ersichtlich, ist davon auszugehen, dass es sich um den Nennwert des Steins ohne Mörteleinfluss handelt. Die Umrechnung vom Nennwert des Steins auf den Nennwert des Mauerwerks mit einem konkreten Fugenmaterial und weiter zum Bemessungswert ist in Anhang A.3 von DIN V 4108-4 geregelt. Alle in Deutschland verwendeten Mauersteine müssen nach den europäischen Verfahren gekennzeichnet sein. Sie entsprechen entweder den jeweiligen deutschen Mauersteinnormen (bei diesen Steinen kann der Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit des Mauerwerks direkt aus Tabelle 1 der DIN V 4108-4 entnommen werden, je nach Rohdichteklasse des Mauerwerks) oder sind allgemein bauaufsichtlich zugelassen (in diesem Fall legt die allgemeine bauaufsichtliche Zulassung den Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit des Mauerwerks fest). Diese Bemessungswerte können ohne weitere Umrechnung verwendet werden. 3.4 Wärmeleitfähigkeit von Dämmstoffen nach den harmonisierten europäischen Normen DIN EN 13162 bis DIN EN 13171 In DIN V 4108-4 ab der Ausgabe 2002-03 ist beschrieben, wie bei Dämmstoffen für den Hochbau nach den harmonisierten europäischen Normen DIN EN 13162 bis 13171 der Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit für die Anwendung in Deutschland festgelegt wird. Dies betrifft praktisch alle „klassischen“ werksgefertigten Dämmstoffe (Mineralwolle MW, expandiertes Polystyrol EPS, extrudiertes Polystyrol XPS, Polyurethan-Hartschaum PUR, Phenolharzschaum PF, Schaumglas CG, Holzwolle WW, Blähperlit EPB, expandierter Kork ICB, Holzfasern WF). Die Bemessungswerte der Wärmeleitfähigkeit für andere Dämmstoffe, für nicht genormte Einsatzbereiche (zu denen z.B. WDVS und Perimeterdämmung im Grundwasser gehören) oder für Eigenschaftsprofile von Dämmstoffen außerhalb der Normen (z.B. erhöhte Druckfestigkeit) werden in einer eigenen Tabelle in DIN V 4108-4, in allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen (abZ) oder in bauaufsichtlichen Zustimmungen im Einzelfall (ZiE) geregelt. Dämmstoffe mit einer Europäischen Technischen Zulassung (ETA) brauchen noch eine (deutsche) allgemeine bauaufsichtliche Zulassung, weil nicht alle Anforderungen in der ETA abgedeckt sind. Bei Dämmstoffen, die den harmonisierten europäischen Normen entsprechen, deklariert der Hersteller diese Übereinstimmung und kennzeichnet seine Produkte mit dem CE-Zeichen. Das CE-Zeichen ist kein Qualitätssiegel, sondern Zeichen der Übereinstimmung mit den harmonisierten europäischen Normen. Produkte mit dem CE-Zeichen dürfen in Europa gehandelt werden; die Verwendung wird national geregelt. Da die europäischen Dämmstoffnormen keine Fremdüberwachung durch eine unabhängige, dritte Stelle vorschreiben, unterscheidet die DIN V 4108-4 bei den Dämmstoffen nach harmonisierten Normen zwei Kategorien: Kategorie 1 Dämmstoffe, die nicht fremdüberwacht sind, und nur mit einem (europäischen) Nennwert der Wärmeleitfähigkeit deklariert sind. Dieser Nennwert l D („declared value“, zu erkennen am Index D) ist der für den Handel mit harmonisierten Bauprodukten in Europa maßgebende Wert der Wärmeleitfähigkeit. Er wird aus den Ergebnissen einer Erstprüfung („initial type test“, ITT) durch eine unabhängige, dritte Stelle ermittelt und vom Hersteller deklariert. Der Nennwert enthält einen statistischen Zuschlag entsprechend der Streubreite der Ergebnisse der Erstprüfung und der werkseigenen Produktionskontrolle. Er berücksichtigt jedoch nicht den Einfluss des baupraktischen Feuchtegehalts und zum Teil auch keine Alterung. Der Nennwert wird durch die Multiplikation mit dem Faktor 1,2 (d.h., Zuschlag 20 %) zu einem Bemessungswert umgerechnet, der dann in Deutschland angewendet werden darf. Kategorie 2 Dämmstoffe, die zusätzlich eine (deutsche) allgemeine bauaufsichtliche Zulassung haben, in der immer eine regelmäßige Fremdüberwachung durch eine unabhängige, dritte Stelle vorgeschrieben wird. Hier wird statt auf den deklarierten Nennwert auf einen oberen Grenzwert l grenz der Wärmeleitfähigkeit abgestellt. Alle Messwerte der Wärmeleitfähigkeit in der Eigen- und Fremdüberwachung müssen unter diesem Grenzwert liegen (Grenzwertkonzept). Die regelmäßige Fremdüberwachung wird durch eine bauaufsichtlich anerkannte Stelle durchgeführt, die auch den einzuhaltenen Grenzwert festlegt. Der Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit berechnet sich aus dem Grenzwert, multipliziert mit einem Zuschlagsfaktor von 1,05 (d.h., nur 5 % Zuschlag). Vorteil für den Hersteller ist der signifikant niedrigere Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit, der für sein so zugelassenes Produkt angesetzt werden darf. Praktisch alle in Deutschland in nennenswertem Umfang verkauften Dämmstoffe fallen in die Kategorie 2. Produkte mit einer allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung erkennt man am aufgedruckten oder auf dem beigelegten Etikett angebrachten 203
KALKSANDSTEIN – Wärmeschutz V 01/2009 Überwachungszeichen (Ü-Zeichen) zusätzlich zum CE-Zeichen (Bild 5). Auf dem Etikett sind häufig sowohl der Nennwert (für den Handel in Europa) sowie der Grenzwert und/oder der Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit nach Zulassung (für die Anwendung in Deutschland) angegeben. Wichtig für den Anwender ist, dass er für eine wärmeschutztechnische Berechnung immer vom Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit ausgeht. Für Produkte, die ausschließlich ein CE-Zeichen tragen, muss der auf dem Etikett deklarierte Nennwert der Wärmeleitfähigkeit mit 1,2 multipliziert werden, um den Bemessungswert zu erhalten. Außerdem ist auf dem Etikett der Bezeichnungsschlüssel des Dämmstoffs angegeben, der die nach der Produktnorm deklarierten Eigenschaften in Kurzform enthält. Ebenfalls vermerkt ist der Anwendungstyp des Dämmstoffs nach DIN V 4108-10. Der Dämmstoff darf nur für diese Anwendungsfälle eingesetzt werden. 3.5 Perimeterdämmung Als Perimeterdämmung bezeichnet man die außenseitige Wärmedämmung von erdberührten Bauteilen. Beispiele sind die Wärmedämmung von Kellerwänden und Kellerböden. Dabei wird der Wärmedämmstoff auf der Außenseite des Kellers außerhalb der Bauwerksabdichtung angebracht. Der Wärmedämmstoff ist bei der Perimeterdämmung ständig in Kontakt mit dem anstehenden Erdreich, mit Niederschlagswasser, dem Erddruck und bei manchen Anwendungsfällen auch mit dem Grundwasser. Deshalb werden an die Dämmstoffe für diese Anwendung hohe Anforderungen gestellt. Der Vorteil der Perimeterdämmung ist, dass Tauwasserausfall auf der Innenseite der Kellerwand und des Kellerbodens verhindert wird, die Bauwerksabdichtung mechanisch geschützt wird, Wärmebrücken vermieden und die Energieverluste gesenkt werden. Perimeterdämmungen sind unter bestimmten Randbedingungen genormte Ausführungen oder in allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen geregelt. Schaumglas (bis 12 m Tiefe) und XPS (bis 3,7 bzw. 7 m Tiefe) dürfen nach Zulassung in ständig drückendem Wasser (Grundwasser) verwendet werden. Je nach Material muss der Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit für Perimeterdämmung korrigiert werden, um den Feuchteeinfluss zu berücksichtigen (bei Schaumglas nicht; bei XPS nur im Grundwasser; bei EPS und PUR immer, wobei EPS und PUR nicht im Grundwasser verlegt werden dürfen). Näheres regeln die bauaufsichtlichen Zulassungen. Unter der tragenden Gründungsplatte dürfen nur spezielle Qualitäten von Schaumglas, XPS-Hartschaum und EPS-Hartschaum eingesetzt werden, die dafür bauaufsichtlich zugelassen sind (Zulassung vorlegen lassen). Vor dem Einbau neuer, noch nicht zugelassener Produkte ist von der Bauaufsicht eine Zustimmung im Einzelfall einzuholen. Unter Streifenfundamenten darf keine Dämmung angeordnet werden, da die Dämmstoffe dafür nicht ausreichend tragfähig sind. Die senkrechte Perimeterdämmung der erdberührten Außenwand und die waagerechte Perimeterdämmung unter einer lastabtragenden Bodenplatte/Sohlplatte können lückenlos ineinander übergehen, d.h., das Prinzip „durchgehende Dämmebene“ zur Verminderung von Wärmebrücken kann gut eingehalten werden. Die Wärmeverluste an so wärmetechnisch „lückenlosen“ Anschlüssen sind deutlich geringer als bei perimetergedämmten Bodenplatten auf Streifenfundamenten, bei denen das Streifenfundament ja eine durchgehende Dämmhülle verhindert. 3.6 Wärmedurchlasswiderstand von Luftschichten Nicht nur der Wärmedurchlasswiderstand von Materialschichten, sondern natürlich auch der von Lufträumen innerhalb eines Bauteils geht in den U-Wert mit ein. Tabellen und Formeln dazu finden sich in DIN EN ISO 6946. Die Norm unterscheidet Lufträume nach ihren Abmessungen in Luftschichten (deren Breite und Länge jeweils mehr als das 10fache der in Wärmestromrichtung gemessenen Dicke beträgt) und in Luftspalte (deren Breite oder Länge mit der Dicke vergleichbar ist). Schmale Luftspalte (Breite oder Länge deutlich kleiner als die Dicke) werden von DIN EN ISO 6946 nicht erfasst; hier seien die Berechnungsgleichungen in DIN EN ISO 10077-2 empfohlen. DIN EN ISO 6946 unterscheidet Luftschichten (bis 300 mm Dicke) weiter nach der Art ihrer Belüftung nach den folgenden Kriterien: Bild 5: Beispiel eines Etiketts eines EPS-Dämmstoffs für die Anwendung als Kerndämmung (Anwendungstyp WZ) einer fiktiven Firma „Super Dämmung“ mit Überwachung durch das FIW München 3.6.1 Ruhende Luftschicht, z.B. Fingerspalt in zweischaligem Mauerwerk mit Kerndämmung Eine ruhende Luftschicht ist von der Umgebung so abgeschlossen, dass der Querschnitt eventuell vorhandener Öffnungen 0,5 cm² pro Meter Länge nicht überschreitet und kein Luftstrom durch die Schicht 204
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