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Wärmebrücken bei der Kerndämmung zweischaliger Aussenwände

Updated: Apr 26

Eine Fach-Information des Fachverband Einblasdämmung verfasst von Herrn Arnold Drewer


Die Kerndämmung zweischaligen Mauerwerks mit Luftschicht ist eine der kostengünstigsten Dämmmaßnahmen. Bei ihr verbleiben bei Altbauten die vorhandenen Wärmebrücken im Mauerwerk. Der Autor, Dipl.-Ing. Werner Eicke-Hennig vom Energieinstitut Hessen klärt ihre Bedeutung.


Wärmebrücken - kein Problem der Kerndämmung


Eine Kerndämmung reduziert die Wärmeverluste durch zweischalige Außen- wände um rund 60-70 %. Der U-Wert sinkt von 1,6 bis 1,8 W/(m2K) auf Werte um 0,35 bis 0,4 W/(m2K).


Die Dämmung macht sich den im Gebäudebestand vorhandenen Hohlraum zwischen den Außenwandschalen für eine schnelle und kostengünstige Verbesserung des Wärmeschutzes zunutze.


Dem in der Diskussion regelmäßig vorgetragene Argument, Kerndämmung verstärke die negativen Auswirkungen existierender Wärmebrücken, begenen vorliegende Berechnungen gegenteilig. Bei den meisten und vorrangig den größten Wärmebrücken wirkt sie abschwächend oder neutral auf Wärmeverluste und Schimmelgefahr.


Vereinzelt vorkommende gravierende Wärmebrücken, die auf einen mangelhaften, von kaum gedämmten Beton- OG-Decken, Rollladenkästen, Fensterlaibungen, ungedämmten Betonkeller- decken herrührenden Ausgangszustand verweisen, können grundsätzlich nur mittels zielführender Zusatzmaßnahmen korrigiert werden.


Auch eine Dämmung der Wand auf der gesamten Außenfläche erzielt bei einer Kombination von geometrischer und stofflicher Wärmebrücke keinen hinreichenden Erfolg, sondern benötigt dieselben Zusatzmaßnahmen wie Obergeschoss-, Kellerdecken- oder Sockeldämmung.


Für die Analyse wurden Wärmebrückenatlanten herangezogen, die Fälle mit zweischaligen Mauerwerk enthalten.


Eine Kurzübersicht der dortigen Ergebnisse bietet die Matrix auf Seite 2. An- schließend werden die Wirkungen der Kerndämmung für sieben Wärmebrücken in den Kategorien „Wärmeverlust“ und „Schimmelgefahr“ näher dar- gestellt.



Wie wirkt eine Kerndämmung?


Die Kerndämmung liegt zwischen den Wandschalen in der Mitte, reduziert die Wärmeverluste der inneren Wand und erreicht so die Steigerung deren raumzugewandter Oberflächentemperatur um 2-3 °C. In Einzelfällen und bei tiefen Außentemperaturen von - 15 °C kann der Anstieg der Temperatur 6 °C betragen. (Abb. 1 und 2)


  • Die wärmere innere Wandschale unterbindet in der Regel die Schimmelgefahr im Bereich von Wärmebrücken auf Wänden und Decken.

  • Ihre Kehrseite ist ein erhöhter Wärmestrom im Wärmebrückenbereich nach außen, der bei einzelnen Wärmebrücken unvermeidbar, aber begrenzt ist. (Bindersteine, durchgemauerte Ecken oder Deckenauflager).

  • Die Luftströmungen im Luftraum zwischen den beiden Mauerwerks- schalen werden „eingedämmt“. Das führt zu einer weiteren Senkung der Wärmeverluste und einer trockeneren Außenschale, die nach Wegfall der Belüftung ebenfalls zum Wärmeschutz der Wand beiträgt.


Einfluss der Kerndämmung auf Wärmebrücken

Energieeinsparung: Die Wärmeverluste im Bereich der Wärmebrücken sinken in der Regel ab.

Schimmelgefahr: Die Temperaturen auf der Innenoberfläche der Außen- wände werden erhöht, die Gefahr von Wohnungsschimmel sinkt.

Gravierende Wärmebrücken: Ihre Ursachen außerhalb der Wandkonstruktion müssen auch durch ursachenbezogene Maßnahmen verbessert werden.

An zweischaligen Außenwänden ist die Kerndämmung wegen der Unterbindung von Kaltlutiströmungen alternativlos und wegen der schnellen kostengünstigen Ausführung die erste Dämmmaßnahme. Gravierende Wärmebrücken, die nicht durch sie, sondern nur durch Dämmung von Laibungen, OG-, Kellerdecke, Rolladenkasten verbessert werden können, werden in der Zukunft mit weiteren Dämmmaßnahmen befriedigend gelöst.





Wärmebrücke 1: Zweischaliges Mauerwerk mit einbindender Betondecke


Die Einbindung der Betondecke liegt auf einer 24 cm dicken Innenwandschale aus Vollziegeln, nach Wärmebrückenkatalog mit WLS 0,99 W/(mK). In der Luftschicht befinden sich im UR-Zustand bereits 2 cm Dämmung. Der U-Wert beträgt 0,98 W/ (m2K). Durch weitere 6 cm Kerndämmung wird er auf 0,38 W/(m2K) verbessert.


Die Kerndämmung mit insgesamt 8 cm Dämmstoff WLS 0,04 W/(mK) senkt den Wärmeverlust im Bereich der Wärmebrücke um 69 % (ψ-Wert).


Schimmelbildung ist in der Kante Außen- wand/Zimmerdecke nicht zu erwarten, der Temperaturfaktor fRsi liegt mit 0,911 weit über dem Grenzwert von 0,7. Die Innenschale des Mauerwerks kühlt nicht mehr in diesem Maße aus wie im nur 2 cm gedämmten Zustand. Bei ungedämmten älteren Wänden erhöhte sich ihre Wirkung noch einmal bedeutsam

Zweischaliges Mauerwerk mit einbindender Betondecke

Wärmebrücke: Verluste sinken

Wärmebrücke

Schimmelgefahr verschwindet

Schimmelgefahr

Wärmebrücke 2: Außenecke zweischaliges Mauerwerk


Die belüftete Luftschicht mit 2 cm dicker Dämmung verläuft auch in der Außenecke der zweischaligen Wand. Die Tragschale besteht aus 24 cm dicken Vollziegeln WLS 0,99 W/(mK). Der U-Wert beträgt um 0,98 W/ (m2K). Weitere 6 cm Kerndämmung optimieren ihn nochmals auf 0,38 W/(m2K).

Die Kerndämmung mit insgesamt 8 cm Dämmstoff WLS 0,04 W/(mK) senkt den vorhandenen Wärmeverlust im Bereich der Wärmebrücke um 37 % (ψ-Wert), bezogen auf den Wärmebrückenverlustkoeffizienten mit Innenmaßbezug. Die im UR-Zustand bei einem fRsi-Wert von nur 0,615 vorhandene Schimmelgefahr wird beseitigt, der fRsi-Wert steigt über den den Grenzwert auf 0,829 an. Die Ecke bleibt auch bei einer Außentemperatur von - 5 °C über 12,6 °C warm, Schimmel ist bei normalen Wohnverhalten nicht mehr zu erwarten. Die Anforderungen der DIN 4108 an den Mindestwärmeschutz werden eingehalten. Bei zweischaligem Mauerwerk ohne Dämmung im Ausgangszustand, werden noch größere Verbesserungen erzielt.

Außenecke zweischaliges Mauerwerk
Wärmebrücke & Schimmelgefahr

Wärmebrücke 3: Vertikale Fensterlaibung im zweischaligen Mauerwerk


Der Anschluss Fenster/Laibung wird für einen Holzfensterrahmen mit Wärmeschutzisolierverglasung (1,4 W/(m2K) gezeigt. Das zweischalige Mauerwerk aus Vollziegeln mit WLS 0,99 W/(mK) und 24 cm dicker Tragschale enthält 2 cm Dämmung in der belüfteten Luftschicht, die am äußeren Abschlußstein der Laibung endet. Der U-Wert sinkt von 0,98 W/(m2K) durch weitere 6 cm Kerndämmung (WLS 0,04 W/(mK)) auf 0,38 W/(m2K).

Die Maßnahme senkt den Wärmeverlust im Bereich der Wärmebrücke um 56 Prozent auf einen ψ-Wert von 0,132 W/(mK).

Das im UR-Zustand bestehende Schimmelrisiko wird erst durch das Zusammenspiel von Kern- plus Laibungsdämmung verringert. Der fRsi-Wert steigt bereits bei 1 cm Laibungsdämmung von 0,612 auf 0,752 an. Ohne diese verbleibt fRsi unter 0,7 im Risikobereich. Dies gilt auch für eine Innenschale von nur 12 cm Dicke.

Vertikale Fensterlaibung im zweischaligen Mauerwerk
Wärmebrücke & Schimmelgefahr

Wärmebrücke 4: Fensterbrüstung Anschluss im zweischaligen Mauerwerk


Der Anschluss Fenster/Brüstung wird für einen Holzfensterrahmen mit Wärmeschutzisolierverglasung (1,4 W/(m2K) gezeigt. Das zweischalige Mauerwerk aus Vollziegeln mit WLS 0,99 W/(mK) und 24 cm dicker Tragschale enthält eine 2 cm Dämmung in der belüfteten Luftschicht, während dem außenbündigen Fensterrahmen eine entsprechende Überdeckung fehlt. Der U-Wert des Urzustandes von 0,98 W/(m2K) sinkt durch weitere 6 cm Kerndämmung (WLS 0,04 W/(mK)) auf 0,38 W/(m2K).

Fensterbrüstung Anschluss im zweischaligen Mauerwerk
Wärmebrücke & Schimmelgefahr

Wärmebrücke 5: Kellersockel mit zweischaliges Mauerwerk im EG


Der Kellersockel ist im UR-Zustand eine gravierende geometrische und stoffliche Wärmebrücke, verantwortlich sind die Betondecke und das stark wärmeleitende Kellermauerwerk (WLS 0,99 W/(mK)). Die Decke hat einen U-Wert von 1,09 W/(m2K).Die belüftete Luftschicht enthält nur 2 cm Dämmung, die mit der Tragschale aus 24 cm dicken Vollziegeln WLS 0,99 W/(mK) einen U- Wert von 0,98 W/(m2K) ergibt. Weitere 6 cm Kerndämmung verbessern ihn auf 0,38 W/(m2K).

Kellersockel mit zweischaliges Mauerwerk im EG
Wärmebrücke & Schimmelgefahr

Wärmebrücke 6: Zweischaliges Mauerwerk mit belüfteter Luftschicht und Stahlbeton-OG-Decke


Der Anschluß Dachdecke/Außenwand ist eine stofflich-geometrische Wärmebrücke aus Mauerwerk, mit nur 2 cm Dämmung und der ebenfalls ungenügend gedämmten OG-Decke aus Beton zum unbeheizten Dachraum. Erforderlich ist eine Kombination von Kern- und OG-Deckendämmung. Die WLS des 24 cm dicken Innenmauerwerks mit belüfteter Luftschicht entspricht mit 0,7 W/(mK) einer Bauart nach 1950. Die U- Werte für Wand-/Decke betragen 0,98/1,1 W/(m2K) und verbessern sich bei 8 cm Kern- und 18 cm OG-Deckendämmung auf Werte um 0,35/0,23 W/(m2K).

Zweischaliges Mauerwerk mit belüfteter Luftschicht und Stahlbeton-OG-Decke
Wärmebrücke & Schimmelgefahr

Wärmebrücke 7: Bindersteine im zweischaligen Mauerwerk mit Luftschicht


Über die Wärmebrückenwirkung von Bindersteinen existieren in Wärmebrückenatlanten keine Informationen. Wir haben deshalb auf historische Literatur zurück gegriffen.

Bindersteine stellten bis 1945 die Verbindung zwischen den beiden Mauerwerks- schalen her. Danach geht die Aufgabe an Drahtanker über. Über die Bindersteine fließt Wärme nach außen ab. Jedoch erscheint ihre Wärmebrückenwirkung auch bei einer Innenschale von nur 12 cm Dicke eher schwach, da historisch keine Berichte über Tauwasser oder Schimmel im Bereich von Binderköpfen existieren. Die Skizze von 1881 zeigt Lage und Anzahl: Etwa 5-8 Bindersteine wurden pro m2 Wand gegeneinander versetzt angeordnet. Ihr Flächenanteil pro m² Wand liegt bei 6%.

Die versetzte Lage ermöglicht heute eine problemlose Verfüllung der Luftschicht durch Einblasdämmung. Die Länge der Bindersteine entspricht der Wanddicke. Die zwei Wandschalen mit je 12 cm Mauerwerk und 6 cm dicker, schwach belüfteter Luftschicht, ergeben einen Wand-U- Wert von 1,80 W/(m2K). Der einzelne Binderstein von 30 cm Länge weicht hier- von mit 1,87 W/(m2K) wenig ab.

Bei einer 24 cm Innenschale und schwach belüfteter Luftschicht hat die Wand einen U-Wert von 1,10 W/(m2K) und der Binderstein 1,48 W/(m2K). Bei dieser Wand- dicke erfüllt der Bereich des Bindersteins sogar den bis 1991 gültigen Mindestwärmeschutz der DIN 4108.

Durch die Kerndämmung erhöht sich die Temperatur der Innenschale, was das geringe Schimmelrisiko im Bereich der Bindersteine weiter absenkt.

Eine Abschätzung der erhöhten Wärmeverluste der wärmeren Bindersteine muss berücksichtigen: Der Steigerung der Wärmeverluste durch die höhere Steintemperatur in der Innenschale stehen die geringeren Wärmeverluste der Steinoberfläche in der nun durch Dämmstoff gefüllten Luftschicht entgegen. Solche Luftströmungen werden bei der Berechnung der ψ-Werte nicht berücksichtigt.

Da durch die Dämmung die Temperatur im Wandquerschnitt in Richtung Wandinnenoberfläche ansteigt, können dort keine neuen kalten Kondensationszonen entstehen.



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