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Wärmebrücken und Verbesserung der Luftdichtheit im Altbau

Modernisierung mit Passivhaus-Komponenten


Abb. 4 zeigt die Wandaufbauten für eine konventionelle zusätzliche Wärmedämmung (mit 60 mm Dämmstoffstärke, führt zu einem neuen U-Wert von 0,41 W/(m²K)) und für die nachträgliche Wärmedämmung mit Passivhaus-Qualität (200 mm Dämmstoffstärke, resultierender U-Wert der Außenwand 0,16 W/(m²K)).

U = 0,41 W/(m²K) konventionelle Wärmedämmung: 60 mm λ = 0,035 W/(mK)U = 0,16 W/(m²K) Passivhaus-Wärmedämmung: 200 mm λ = 0,035 W/(mK)
Abb. 4: Wandaufbauten der konventionellen und Passivhaus Wärmedämmung im Vergleich


Außenwandkante


Das Detail der Außenwandkante wird hier am Beispiel des Vollziegelmauerwerks behandelt. Für die Variante mit Hochlochziegeln ergibt sich keine bedeutende Abweichung gegenüber dem hier dargestellten. Ganz links in Abb. 5 ist erkennbar, dass beim ungedämmten Mauerwerk in der Kante unter den vorgegebenen Randbedingungen sogar der Taupunkt unterschritten wird. Feuchteschäden sind hier nur zu vermeiden, wenn sehr viel gelüftet und gut geheizt wird. Dieses Ergebnis lässt i.ü. leichter verstehen, warum es in teilsanierten Altbauten häufig zu Feuchteschäden kommt: Steigt die relative Feuchte in der Raumluft auch nur geringfügig an, sind hohe Wasseraktivitätswerte in den Außenwandkanten eine zwangsläufige Folge.

Schon mit einer mäßigen außenliegenden Dämmung (mittleres Bild, konventioneller Fall) wird die Oberflächentemperatur in der Kante auf über 15°C angehoben. Hier sind unter normalen wohnraumüblichen Verhältnissen Feuchteschäden nicht mehr zu erwarten.

Abb. 5: Detailanschluss Außenwandkante (Vollziegel)


Wird auf Niveau der Passivhausqualität nachträglich gedämmt, wird die Temperatur in der Kante sogar auf 17,8°C angehoben. Dies bedeutet eine sehr hohe Sicherheit gegenüber Feuchteschäden.

Die Wärmebrückenverlustkoeffizienten sind in allen drei Fällen bei der Außenwandkante negativ: Die Bedingungen des wärmebrückenfreien Konstruierens sind daher erfüllt.

Außenwandkante mit Schrank


Was passiert aber, wenn zusätzlich zur geometrischen Wärmebrücke auch noch ein Schrank in der Außenwandkante steht? Der Schrank schirmt den Strahlungsaustausch mit den Innenoberflächen ab und behindert die Konvektion: Er wirkt also quasi als Innendämmung. In der Normung wird für den Wärmeübergangswiderstand einer Wandoberfläche hinter einem Schrank Rsi,Schrank = 0,5 m²K/W angesetzt; daran haben wir uns bei den Berechnungen ebenfalls gehalten. Allerdings steht die Luft hinter dem Schrank immer noch im Dampfdruckausgleich mit der Raumluft; Man muss also von gleichem Wasserdampfpartialdruck hinter dem Schrank wie im Raum ausgehen – und das bedeutet, dass die Kriterien für Feuchteschäden dieselben sind wie im bereits behandelten Fall ohne Schrank.

Abb. 6 zeigt im linken Bild, dass hinter einem Schrank in der Kante der ungedämmten ursprünglichen Wand eine Temperatur unter 5°C herrschen kann. Hier ist mit massiver Feuchtebelastung zu rechnen, auch bei an sich ausreichender Lüftung und durchschnittlichem Nutzerverhalten. Feuchteschäden hinter Möbeln in Altbauten sind daher keine Seltenheit. Steigt nach dem Einbau dichterer Fenster die relative Feuchtigkeit im Raum zudem noch an, ist hier nahezu zwangsläufig mit Schäden zu rechnen.

Aber auch die konventionelle Zusatzdämmung ist für das Detail „Kante mit Möbel“ zumindest grenzwertig: Bei einer Oberflächentemperatur von 12,6°C unter Normbedingungen werden gerade 80% rel. Feuchtigkeit der Luftschicht hinter dem Schrank erreicht. Hier zeigt sich, dass es von erheblichem Vorteil ist, durch bessere Dämmung mehr auf die sichere Seite zu gelangen.

Das ist beim ganz rechts dargestellten Detail mit Passivhaus-Dämmqualität sicher der Fall. Bei 16,5°C in der Kante auch hinter Möbeln sind die Materialfeuchtigkeiten so gering, dass mit einem Schimmelwachstum nicht mehr zu rechnen ist.

Abb. 6: Detailanschluss Außenwandkante (Vollziegel) – mit Schrank


Abb. 7 zeigt den Verlauf der in der Kante vorzufindenden inneren Oberflächentemperatur in Abhängigkeit von der Dämmdicke: Die Werte sind streng monoton steigend: Je besser die Dämmung in der Fläche, umso höher die Oberflächentemperatur auch in der Wärmebrücke, die durch die Außenkante gebildet wird. Auch in diesem Fall wird die innere Oberflächentemperatur durch die Verbesserung der Dämmung angehoben.

Abb. 7: Abhängigkeit der Oberflächentemperatur von der Dicke der Außenwanddämmung


Kellersockel (Hochlochziegel/Betondecke)


Ein in vielen Gebäuden besonders kritisches Detail zeigt Abb. 8: Den Anschluss der Kellerdecke an die gemauerte Außenwand. Hier wurde der Fall der 60er Jahre Bauten mit Betondecke gewählt, weil sich dabei die kritischeren Fälle ergeben. im linken Bild sieht man, dass im ungedämmten Fall genügend Feuchtigkeit für das Wachstum von Schimmelpilzen vorhanden ist. Auch die konventionelle Dämmung ist grenzwertig: Allerdings liegt dies vor allem auch daran, dass die Dämmung der Außenwand hier, wie bisher überwiegend üblich, an der Kellerdecke endet. Dadurch gesellt sich hier zur geometrischen auch noch eine massive konstruktive Wärmebrücke, dies drückt sich auch in einem hohen Wärmebrückenverlustkoeffizienten von 0,2 W/(mK) aus. Ach an Fehlern dieser Art dürfte es liegen, dass in manchen Fällen darüber geklagt wird, dass die von einer nachträglichen Dämmung erwartete Energieeinsparung nicht in vollem Umfang eintrat. Ein ganz anderes Bild bietet auch hier die nachträgliche Dämmung in Passivhausqualität (rechtes Bild): auch an der Fußleiste liegt die Oberflächentemperatur nun bei 16,7°C und bietet damit hohe Sicherheit gegenüber Feuchteschäden; der Wärmebrückenverlustkoeffizient von etwa 0,06 W/(mK) entspricht zwar nicht den Zielen des wärmebrückenfreien Konstruierens; diese sind an dieser Stelle bei einem Altbau nachträglich auch nicht mit vertretbarem Aufwand zu erfüllen: Natürlich könnte man die oberste Steinreihe des Kellermauerwerks in Stücken herausschneiden und durch Steine einer geringeren Wärmeleitfähigkeit ersetzen. Da dies aus Gründen des Bautenschutzes aber offensichtlich nicht erforderlich ist (denn mit der Lösung mit Perimeterdämmung liegt eine qualitativ hochwertige Lösung vor), ist der Aufwand allein für die Energieeinsparung zu hoch.

Abb. 8: Detailanschluss Außenwandkante (Vollziegel)


Kellersockel (Hochlochziegel/Betondecke) - mit Möbelstück


Die gleiche Situation wie in Abb. 8 zeigt auch Abb. 9, allerdings jetzt mit einem Schrank, der an der Außenwand steht. Nun gibt es im ungedämmten Fall massive Feuchteprobleme, auch bereits bei eigentlich ausreichender Lüftung. Dieses Detail muss somit bei der Modernisierung von Bauteilen in jedem Fall verbessert werden; ansonsten dürfen an Außenwänden keine Möbel gestellt werden. Auch bei zu dünner Dämmung und ohne Dämmung des Perimeterbereiches gibt es noch Probleme (mittleres Bild mit Oberflächentemperatur um 10°C). Bei Wärmedämmung mit Passivhausqualität auch im Altbau gibt es kein Problem mehr, auch wenn Möbel an der Außenwand stehen. Auch in diesem Fall führt die bessere Dämmung zu einer Lösung des Feuchteproblems.

Abb. 9: Detailanschluss Außenwandkante (Vollziegel) – mit Schrank


Beispiel: Ecke Außenwandkante an Kellerdecke

Die Darstellung des Ist-Zustandes eines Außenwand-Kellerdecken-Anschlusses in Abb. 10 haben wir einer Publikation von Christoph Geyer in der Zeitschrift Bauphysik entnommen [Geyer 2003]. Das dokumentierte Schadensbild stammt aus ebendiesem Artikel. Die dreidimensionale Temperaturfeldberechnung haben wir noch einmal neu angelegt, um weitergehende Varianten berechnen zu können. Wie im Bilderbuch folgt der Schadensverlauf dem Isothermenverlauf an der Oberfläche. Dieses Schadensbild ist eine eindrückliche Demonstration der Gültigkeit der vorausgehend dargestellten Analysen.

Im zitierten Artikel heißt es wörtlich: „Es wurde keine Sanierungsvariante gefunden, die den Wärmeschutz so verbessert, dass ein Möbelstück in der Ecke aufgestellt werden kann. Für eine erfolgreiche Sanierung ist deshalb mit dem Nutzer zu vereinbaren, kein Möbel ohne Hinterlüftung in der Außenecke aufzustellen.“ Untersucht wurde z.B. die Erhöhung der Außendämmung auf 10 cm im Regelbereich und auf 9 cm im Perimeterbereich. Wir können die Angaben von C. Geyer für diese Variante bestätigen.

Abb. 10: Ist-Zustand MFH 94; (nach [Geyer 2003])


Doch welche Möglichkeiten ergeben sich unter Einsatz einer hocheffizienten Außendämmung mit Passivhaus-Qualität? Abb. 11 zeigt ein derart saniertes Detail; dabei wurde die Außendämmung auf 200 mm erhöht, die Perimeterdämmung auf 160 mm. Mit dieser Qualität wird bereits auch mit Möbeln eine minimale Oberflächentemperatur in der Ecke von 12,7°C erreicht; AW-Kante und Kante zum Fußboden sind so warm, dass dort nur sehr geringe Materialfeuchtigkeiten vorliegen. Addiert man nun auch noch eine Kellerdeckendämmung (120 mm), so steigt die Temperartur in der Ecke sogar auf 13,2°C an.

Es gibt also eine Sanierungsvariante, die auch Möbel in der Ecke erlaubt – die Außendämmung muss nur ausreichend gut sein. Auch im hier diskutieren Fall werden die Oberflächentemperaturen systematisch durch die besser werdende Außendämmung angehoben.

Abb. 11: Sanierung mit hocheffizienter Außendämmung


Abb. 12: Sanierung: PH-Außendämmung und Kellerdeckendämmung


Der dargestellte Fall dürfte zu den kritischsten Situationen gehören, die bei Bauwerken überhaupt denkbar sind. In der Ecke laufen die geometrischen Wärmebrücken von Außenwandkante und Sockelanschluss an die Kellerdecke zusammen. Im entscheidenden Bereich der Wärmebrücke (Kellerdecke, Kellerwand) finden wir hier Normalbeton vor, also das Material mit der höchsten Wärmeleitfähigkeit… steigerungsfähig wäre dies nur noch durch die Verwendung von Metallen. der Beton steht auf der gesamten Kellerseite in unmittelbarem thermischen Kontakt zum kalten Keller, die Dämmung der Kellerdecke befindet sich auf der Decke (warme Seite) und ist ausgerechnet im auch geometrisch kritischen Bereich des Außenwandsockels unterbrochen. Der gemauerte Teil der Außenwand weist ebenfalls eine vergleichsweise hohe Wärmeleitfähigkeit auf, so dass auf dem kurzen Weg über die Trittschalldämmung kein wesentlicher Temperaturgradient möglich ist. Alle diese Eigenschaften führen dazu, dass der hier diskutierte Fall als deutlich schärfer als üblicherweise vorzufindende Bedingungen im Altbaubestand zu

bewerten ist. Auch diese Problemsituation kann jedoch mit einer qualitativ hochwertigen Dämmung auf Passivhaus-Niveau saniert werden. Als weiterführende Bemerkung zu diesem Detail zeigt Abb. 13 die Situation, wie sie in einem Passivhaus-Neubau aussehen würde. Hier ist neben der guten Außendämmung, der Perimeterdämmung und der Dämmung der Kellerdecke eine thermische Trennung an der richtigen Stelle (nämlich als „Brücke“ zwischen der Außendämmung und der Kellerdeckendämmung) vorhanden. Dadurch liegt die minimale Oberflächentemperatur in einer solchen Ecke auch mit Möblierung so weit von jedem kritischen Wert entfernt, dass klar wird, warum in Passivhäusern Feuchteschäden dieser Art praktisch auszuschießen sind.

Abb. 13: PH-Außendämmung, Kellerdeckendämmung und thermische Trennung (im Neubau)


Schlechter Dämmen um Wärmebrückenverlustkoeffizienten zu reduzieren?

Sockelwärmebrücke in Abhängigkeit von der Kellerdeckendämmung

Abb. 14 zeigt, wie sich der Wärmebrückenverlustkoeffizient des Anschlusses „Außenwand/Kellerdecke“ verändert, wenn die Dicke der Kellerdeckendämmung von 0 auf 240 mm erhöht wird. Oft sind auch Ingenieure sehr überrascht, denn der Wärmebrückenverlustkoeffizient des Anschlussdetails nimmt mit zunehmender Dämmdicke zu! Daraus resultiert auch die häufig gehörte Einschätzung, „Wärmebrücken gewinnen mit besser werdendem Wärmeschutz an Bedeutung“. Wir müssen an dieser Stelle noch einmal festhalten, dass dies nicht für die inneren Oberflächentemperaturen gilt, die bei Verbesserung der Dämmdicke streng monoton ansteigen – es entsteht durch die Dämmung somit kein „Wärmebrückenproblem“, wie es oft behauptet wird.

Die Ursache für die Zunahme des Wärmebrückenverlustkoeffizienten ist auch im Wesentlichen völlig banal: Der gesamte Wärmestrom durch den engeren Wärmebrückenbereich am Sockel ändert sich in erster Näherung nicht; das ist auch zu erwarten, denn die Wärmedurchgänge durch die Materialien Stein und Beton im engeren Bereich des Sockels werden durch die Dämmung (die hier gar nicht vorhanden ist) kaum beeinflusst. Der Wärmebrückenverlustkoeffizient gibt jedoch die Differenz dieses Wärmestroms zu den mit den U-Werten der Regelflächen bestimmten Regelwärmeverlusten an. Da der U-Wert der Regelfläche „Kellerdecke“ mit zunehmender Dämmdicke stark abnimmt, erhöht sich der Wärmebrücken-Differenzwert. Man muss also bei der Interpretation von Wärmebrückenverlust¬koeffizienten vorsichtig sein: Diese Koeffizienten sind als korrektes Korrekturglied zwischen dem mehrdimensional berechneten Wärmestrom und der ebenen Näherung definiert; sie haften nicht dem Detail als solchem an, sondern sind in sehr hohem Maß auch trivial von den Regelbauteilen abhängig. Sie erhöhen sich automatisch mit besser werdender Wärmedämmung der Regelaufbauten – nicht weil die Verluste zunehmen, sondern weil der Regelabzug abnimmt.

Selbstverständlich darf man die Effekte, die an den Wärmebrücken auftreten, aber auch nicht völlig vernachlässigen. Der einzig korrekte Weg ist in einem solchen Fall, eine vollständige Bilanz der gesamten Wärmeströme durch das betreffende Bauteil inkl. aller zugehörigen Wärmebrücken aufzustellen. Dazu benötigen wir zunächst auch noch die Kennwerte der die Kellerdecke durchdringenden tragenden Innenwände.

Abb. 14: Abhängigkeit des Wärmebrückenverlustkoeffizienten von der Dicke der Kellerdeckendämmung im Sockenbereich


Innenwandwärmebrücke in Abhängigkeit von der Kellerdeckendämmung


Abb. 15 zeigt, wie sich der Wärmebrückenverlustkoeffizient einer tragenden Innenwand mit zunehmender Dicke der Kellerdeckendämmung verändert. Auch hier nimmt Ψ zunächst zu, um dann ab 120 mm Dämmstärke wieder geringfügig abzunehmen. Die Abnahme ergibt sich aus dem längeren Weg der Wärme durch das Kellerwandmauerwerk; dieser Effekt kann durch einen Dämmstreifen noch unterstützt werden, wie dies beispielsweise beim Projekt in Nürnberg erfolgt ist (vgl. der Beitrag „ Qualitätssicherung am Fallbeispiel Nürnberg“ in diesem Protokollband). Zur Interpretation des Verlaufs von Ψ über der Dämmdicke vgl. die Ausführungen zur Sockelwärmebrücke (2.6.1).

Abb. 15: Abhängigkeit des Wärmebrückenverlustkoeffizienten von der Dicke der Kellerdeckendämmung im Bereich der Innenwand auf Kellerwand


Gesamtwärmeverluste durch die Kellerdecke


Nun haben wir alle Bestimmungsstücke, um den gesamten Wärmeverlust durch die Kellerdecke inkl. der zugehörigen Wärmebrücken zu berechnen; der Einfluss kleinerer Sonderdetails (Kamindurchdringungen) und der 3-D-Punkte wird dabei vernachlässigt; das ist in diesem Fall zulässig, da wegen der prinzipiellen Gleichartigkeit der Bauteile hiervon nur sehr geringe Effekte ausgehen (das könnte in anders gelagerten Fällen auch anders sein, wenn z.B. Metallträger durch die Decke stoßen).

Abb. 16 zeigt den Grundriss eines typischen Kellergeschosses mit den Sockelquerschnitten und den Innenwänden – gewählt wurde das Beispiel des in Nürnberg sanierten Hauses.

Abb. 16: Grundriss des Kellergeschosses


In diesem typischen Fall ergeben sich für

die Fläche der Kellerdecke AKD = 389,2 m²
die Länge des Sockelanschlusses  l Sock = 90,8 m
die Länge des Innenwandanschlusses  l IW = 88,6 m.
Der spezifische Wärmeverlust der Kellerdecke inkl. aller zugehörigen Wärmebrücken ergibt sich aus

 \Large{ H_T = U_{KD} \cdot A_{KD} + \Psi_{Sock} \cdot l_{Sock} + \Psi_{IW} \cdot l_{IW}} .

Anschaulicher ist es, diesen temperaturspezifischen Wärmeverlust wieder auf die Fläche der Kellerdecke zu beziehen. So ergibt sich nämlich

 \Large{ U_{eff} = H_T / A_{KD}}

ein „effektiver Wärmedurchgangskoeffizient“  U_{eff} für die Kellerdecke, der alle Störungen an den Wärmebrücken mit einbezieht.

Einen korrekten Eindruck von der Wirkung der verbesserten Dämmung unter der Kellerdecke bekommen wir, wenn wir die Abhängigkeit dieses effektiven  U_{eff} -Wertes von der Dämmdicke betrachten: Dies ist in Abb. 17 dargestellt – und zwar im Vergleich zum Verlauf des regulären U-Wertes  U_{regulär} der Kellerdecke, die sich aus der einfachen ungestörten U-Wert-Bestimmung des unendlich ausgedehnten Bauteils ergibt.

Abb. 17: Abhängigkeit der Wärmedurchgangskoeffizienten von der Dicke der Kellerdeckendämmung


Nun wird die tatsächlich erreichte Dämmwirkung erkennbar:

  • Auch der effektive U-Wert nimmt mit zunehmender Dämmdicke streng monoton ab. Besser Dämmen bringt also immer eine Energieeinsparung (das kann auch allgemein potentialtheoretisch bewiesen werden).
  • Die Abnahme erfolgt vor allem am Anfang mit einer geringeren Steigung als bei der „naiven Berechnung“ mit dem regulären U-Wert. Dies resultiert anschaulich daraus, dass sich die Wärmeverluste in den Wärmebrückenbereichen kaum verändern.
  • Mit zunehmender Dämmstärke wird der Abfall der  U_{eff} -Kurve allerdings wieder gleich (bzw. sogar etwas größer) als bei der  U_{regulär} -Kurve. Die Reduzierung der Wärmebrückenverluste holt sozusagen ein wenig auf. Das ist auf den dann vergrößerten Weg der Wärme quer durch die Kellerwand zurückzuführen.


Der letztere Punkt ist insofern wichtig, als die ökonomische Analyse der optimalen Dämmdicke ausschließlich von der Steigung der U-Wert-Kurve im Optimum abhängt – durch die Negativeinflüsse der Wärmebrücken wird daher das Optimum der Dämmdicke noch nicht einmal wesentlich verschoben.

Die verbleibenden Wärmebrückenwirkungen im Sockelbereich können damit zusammengefasst wie folgt bewertet werden:

  • Durch die mit vertretbarem Aufwand nicht wärmebrückenfrei sanierbaren Details am Sockel bleiben bei Altbauten hier i.a. bedeutende Wärmebrücken bestehen.
  • Die Dämmung ist aber ohne weiteres so gut ausführbar, dass keine Gefahr für Schimmelwachstum in den Kanten und Ecken besteht. Dazu muss allerdings auf höhere Dämmstärken zurückgegriffen werden, als heute meist üblich. Mit Passivhausdetails ist man bzgl. der Dämmung im Sockelbereich auf der sicheren Seite, da hier nicht nur in der Fläche, sondern auch an den Anschlüssen sorgfältig geplante Vorschläge vorliegen.


Die zusätzlichen Wärmeverluste über praktisch nicht reduzierbare Wärmebrücken im Sockelbereich sind erheblich. Sie führen größenordnungsmäßig zu einem  \Delta U_{WB,Keller} von um 0,15 W/(m²K). Trotzdem lohnt sich eine sehr weitgehende Verbesserung der Dämmung der Kellerdecke – die Steigung des Verbesserungsbeitrages ist bei höheren Dämmstärken annährend gleich hoch wie beim regulären U-Wert und die Temperaturanhebung an den kritischen Detailpunkten kann entscheidend sein.

Ökonomie der Kellerdeckendämmung


In Abb. 18 ist der bereits aus dem Beitrag von B. Kaufmann im Prinzip bekannte Verlauf des durch die Dämmung erzielbaren Gewinns in €/m² über der Dämmdicke angegeben: Es ist die Differenz zwischen dem Kapitalwert der Energiekosteneinsparung (Hyperbel) und der erforderlichen Investition (linear ansteigend). Bei der geringeren Temperaturdifferenz zum Keller ist es nicht einfach, allein durch die Energieeinsparung einen nennenswerten Gewinn durch die Dämmung zu erzielen: Überhaupt nur im Bereich zwischen etwa 7,5 und 17,5 cm Dämmdicke verläuft der Barwert im Positiven, und selbst in diesem Bereich sind allenfalls Gewinne im Bereich von 0 bis 1 €/m² zu erzielen; die erforderlichen Investitionskosten liegen um 32 €/m². Allerdings müssen wir im Auge behalten, dass die Dämmung wegen ihres Beitrages zur Feuchteschadensfreiheit unverzichtbar ist und damit ökonomisch einen weit bedeutenderen Beitrag liefert. Der ökonomisch vertretbare Bereich liegt zwischen 8 und 16 cm Dämmstoffstärke. Wegen der höheren Innenoberflächentemperaturen, der Risikominderung gegenüber künftigen Energiepreissteigerungen und des in diesem Bereich noch deutlich steigenden ökologischen Beitrags ist es empfehlenswert, die Dämmdicke wo immer möglich eher am oberen als am unteren Ende des ökonomisch vertretbaren Bereiches zu wählen. Dem können bei der Kellerdecke praktische Grenzen entgegenstehen, wie z.B. die noch verbleibende Raumhöhe. I.a. wird ein Kompromiss erforderlich werden: Die Dämmdicke wird unter den gegebenen Umständen so dick wie ohne unvertretbare Nachteile möglich gewählt.

Abb. 18: Ökonomie der Kellerdeckendämmung


Geschossdeckeneinbindung (Holzbalkendecke)

In vor dem 2. Weltkrieg errichteten Gebäuden überwiegen Holzbalkendecken. Typischerweise ragen die Balkenköpfe bis zur Hälfte oder darüber hinaus in das Außenmauerwerk. Das Mauerwerk ist im Bereich der decken nicht verputzt. Es weist in der Umgebung der Balken Hohlräume auf, die in Verbindung mit den Hohlräumen innerhalb der Holzbalkendecke stehen. Sowohl konvektive Luftströmungen als auch unbehinderter Wasserdampftransport durch Diffusion in die Hohlräume innerhalb der Decke und des Mauerwerks sind möglich. Da sich der überwiegende Teil der Decke im Dampfdruckausgleich mit den Wohnräumen (von unten und oben) befindet, kann man davon ausgehen, dass in den Hohlräumen in der Decke der durchschnittliche Dampfdruck des Innenraumes herrscht; das bedeutet, dass Für den Bereich der Balkenköpfe die gleichen Randbedingungen bzgl. Kapillarkondensation und Wasseraktivität gelten, wie bei den übrigen bisher behandelten Details. Aufgrund der Möglichkeit für Luftströmungen innerhalb der Decke kann davon ausgegangen werden, dass auch Pilzsporen ohne weiteres Zugang zu den Hohlräumen haben.

Abb. 19: Geschossdeckeneinbindung (Vollziegel/Holz)


In Abb. 19 ist links zunächst wieder die unveränderte Situation ohne verbesserte Dämmung dargestellt. Während die Temperaturen in unmittelbarer Umgebung des Anschlusses der Holzbalkendecken an die Außenwand mit 12,5°C grenzwertig sind, liegt die Temperatur im Hohlraum am Balkenkopf und an dessen Oberflächen bei weniger als 4°C. Unter Standardbedingungen einer genutzten Wohnung muss daher davon ausgegangen werden, dass es zu einer massiven Wasseraktivität in der Umgebung des Holzbalkenkopfes kommt; auch das Holz weist entsprechend hohe Materialfeuchtigkeiten auf. Tauwasser wird möglicherweise durch kapillaren Wassertransport innerhalb der gemauerten Konstruktion verteilt; aber auch dann ist weiterhin im Winter mit sehr hohen Materialfeuchtigkeiten zu rechnen. In der ungedämmten Situation ist daher das Risiko für feuchtebedingte Bauschäden gerade im Bereich der Balkenköpfe groß. Die Tatsache, dass Feuchteschäden an anderen, besser sichtbaren Stellen der Außenhülle in Übereinstimumng mit der bauphysikalischen Berechnung häufig eintreten, zeigt, dass das Schadensrisiko gerade an dieser sehr sensiblen, aber nicht sichtbaren Stelle ernst zu nehmen ist.

Will man das Risiko verringern, so gibt es dafür folgende Ansätze:

  • Reduktion des Wasserdampfpartialdrucks; dies kann durch erhöhte Lüftung oder durch Erhöhung des Diffusionswiderstandes zum Innenraum erfolgen.
  • Erhöhung der Temperatur im kritischen Bereich des Balkenkopfes. Dadurch wird der zulässige Sättigungsdampfdruck in den die Balken umgebenden Hohlräumen erhöht und damit die Materialfeuchtigkeit, die im Gleichgewicht mit der relativen Feuchte in den Hohlräumen steht, verringert.


Eine Temperaturerhöhung tritt in diesem Bereich automatisch ein, wenn eine Wärmedämmung auf der Außenseite aufgebracht wird. Selbst bei einer nur mäßigen Zusatzdämmung mit 60 mm (mittlere Bilder in Abb. 19) wird die Temperatur an der Stirnfläche des Balkenkopfes auf über 16°C angehoben. Dadurch kommen Mauerwerk und Balkenkopf so weit in den gesichert trockenen Bereich, dass ein Risiko von Feuchteschäden extrem gering wird; allenfalls bei besonderen Belastungen (z.B. Leckagen in Leitungen oder mangelndem Schlagregenschutz) könnte es jetzt zu Feuchteschäden an den Balkenköpfen kommen.

Absolut im grünen Bereich liegen die Temperaturen im Fall der hocheffizienten außenliegenden Wärmedämmung (Abb. 19, rechte Bilder). Nun beträgt die Temperatur auch an der Stirnfläche der Balkenköpfe über 18°C; auch ohne zusätzliche Maßnahmen wird das Mauerwerk in diesem Fall trocken bleiben.

Gerade für den normalerweise sehr anfälligen Bereich der Balkenköpfe im Außenmauerwerk gilt die bereits für alle bisherigen Details nachgewiesene Aussage: Je besser die zusätzliche außenliegende Wärmedämmung der Außenwand, desto sicherer ist der Schutz dieses Bereichs gegenüber feuchtebedingten Bauschäden.

Auskragende Stahlbeton-Balkonplatte

Bei den überwiegend mit Betondecken erstellten Wohngebäuden nach dem 2. Weltkrieg bestehen die in Abschnitt 4.7 behandelten Probleme der Balkenköpfe nicht. Dafür gibt es hier eine energetisch bedeutendere Wärmebrücke durch die einmündenden Betondecken; diesen, noch vergleichsweise harmlosen Regelfall wollen wir hier nicht behandeln, sondern uns auf den bei diesen Gebäuden häufig vorkommenden Sonderfall komplett von innen nach außen auskragender Stahlbetonplatten konzentrieren. Hier liegt das Musterbeispiel einer klassischen Wärmebrücke vor: Abb. 20 zeigt auf der linken Seite die Situation ohne zusätzliche Wärmedämmung. Der kälteste Punkt der Innenoberfläche liegt in der oberen Kante Außenwand/Geschossdecke und erfüllt mit nur 9,3°C bereits die Bedingung für Tauwasserbildung. Es ist daher nicht verwunderlich, dass gerade in diesen Bereichen immer wieder feuchtebedingtes Schimmelwachstum anzutreffen ist (vgl. Abb. 20a).

Abb. 20: Auskragende Balkonplatte (HLZ)


Abb. 20a: Schimmelwachstum an der raumseitigen Untersicht einer Stahlbetondecke; das sichtbare Schimmelmyzel folgt der Temperaturverteilung


Weit verbreitet ist die Ansicht, dass „Wärmebrückenprobleme“ durch Anbringung von Wärmeschutz „verschärft“ werden. Selbst Fachleute sind daher häufig überrascht, wenn selbst in dem hier gezeigten typischen Beispiel für eine massive Wärmebrücke sich im Gegenteil als richtig erweist, dass die Verbesserung des Wärmeschutzes das Problem beseitigt:

Die mittleren Bilder in Abb. 20 zeigen die Situation bei einer nur mäßig verbesserten Außendämmung mit 60 mm Stärke. Nur der Regelbereich der Außenwand wurde gedämmt, die Balkonplatte bleibt außen nackt. Trotzdem wird dadurch die Temperatur an der kritischen Stelle auf über 13°C angehoben, so dass bei normaler Nutzung und ausreichender Lüftung bereits kein Feuchteschaden mehr auftreten sollte. Wird die Außendämmung mit höherer Dicke ausgeführt (rechte Bilder), so steigt die minimale Innenoberflächentemperatur auch in diesem Fall immer weiter an; bei erreichter Passivhaus-Qualität ist mit über 15°C ein ausreichender Sicherheitsabstand zum Problemfall gegeben, ohne dass besondere Maßnahmen an der Balkonplatte selbst ergriffen wurden. Natürlich ändert sich der zusätzliche Wärmeverlust (angegeben durch den Wärmebrückenverlustkoeffizienten) durch diese massive Wärmebrücke bei den bisher beschriebenen Maßnahmen nur wenig; nur die gedämmte Regelfläche der Außenwand trägt somit zur Energieeinsparung ein.

Wie schwierig es ist, die zusätzlichen Wärmebrückenverluste in einem solchen Fall tatsächlich nennenswert zu verringern, illustriert Abb. 21. Wird an der Untersicht der Balkonplatte eine zusätzliche Wärmedämmung von 60 mm Dicke über eine Kragweite von 300 mm angebracht, so reduziert sich der Ψ-Wert nur von 0,50 auf 0,45 W/(mK) und auch die minimale innere Oberflächentemperatur steigt nur wenig an; das Ergebnis steht in keinem Verhältnis zum Aufwand. Einen bedeutenderen Effekt könnte man durch „ringsum geschlossenes Einpacken“ der Balkonplatte mit Dämmstoff erreichen (rechte Bilder in Abb. 21). Der Ψ-Wert sinkt dann zwar auf 0,15 W/(mK) (immer noch ein hoher Wert!), aber der notwendige Aufwand ist weder praktikabel noch ökonomisch vertretbar. Wenn man sich mit dem hohen verbleibenden Wärmebrückenverlust nicht abfinden will – wozu wir mangels besserer Lösungsmöglichkeiten raten müssen – bleibt als praktikable Alternative nur das Abstemmen der Balkonplatte und die Errichtung eines neuen Balkons, der thermisch vom Gebäude getrennt ist. Viele Wohnungsbaugesellschaften gehen diesen Weg bei Modernisierungen. Es soll hier aber noch einmal festgehalten werden, dass dies zur Sanierung von Feuchteschäden nicht unbedingt erforderlich ist; dafür reicht eine gute Außendämmung der Regelaußenwand aus.

Abb. 21: Auskragende Balkonplatte (HLZ) – Varianten


Auskragende Stahlbeton-Balkonplatte – Fenstertür


Zu der im letzten Abschnitt behandelten Situation der auskragenden Balkonplatte gehört andererseits auch die Fenstertür, durch welche der Zugang auf den Balkon geschaffen wird. Da der Fensterrahmen eine noch schmalere Breite und eine schlechtere Dämmung besitzt als die gemauerte ursprüngliche Wand, sinkt die Temperatur in der kritischen Kante noch mehr ab (vgl. linkes Bild in Abb. 22), das Problem ist hier weiter verschärft.

Wie das mittlere Bild in Abb. 22 zeigt, ist nun auch das Ergebnis bei nur konventioneller Zusatzdämmung grenzwertig (minimale Oberflächentemperatur bei 12,5°C). Das rechte Bild zeigt jedoch, wie eine Lösung aussehen kann, bei der die innere Oberfläche durchgehend wärmer ist als 14,9°C: Durch eine Dämmung mit Passivhausniveau hebt man das Temperaturniveau der gemauerten Wand und des inneren Teils der Betonplatte stark an. Durch die geometrische Breite und die gute Dämmwirkung des Passivhaus-Fensters reduziert sich auch die Wärmebrückenwirkung.

Abb. 22: Auskragende Balkonplatte – Fenstertür (HLZ)


Abb. 23 zeigt das Ausführungsdetail in diesem Fall; das Fenster wird auf eine (verrottungssichere) Purenitkonsole gestellt. Wenn genügend Höhe vorhanden ist, kann das Fenster auf diese Art und Weise natürlich auch höher montiert werden und damit auch ein verbesserter Spritzwasserschutz erreicht werden. In diesem Fall stellt man außenseitig einen erhöhten Austritt mit einem Gitterrost.

Abb. 23: Detail Fenstertür zum Austritt auf die auskragende Balkonplatte


Auch das Detail mit der Balkonaustrittstür zeigt, dass die Verbesserung des Regelwärmeschutzes auf der Außenseite die Gefahr von Schimmelwachstum verringert. Zusammen mit der höheren Dämmqualität einer Passivhaus-Fenstertür wird auch hier das Problem gelöst.

Traufanschluss (Außenwand / oberste Geschossdecke)

Vollziegelmauerwerk / Holzbalkendecke

Die bestehende Situation an der Untersicht der Holzbalkendecke in einem Altbau mit Vollziegelmauerwerk ist mit einer minimalen Oberflächentemperatur von unter 10°C als problematisch anzusehen (Abb. 24, links). Auch hier dürfte im Bereich der Balkenköpfe Tauwasser nicht selten sein, zumal zur Diffusion hier regelmäßig auch konvektiv transportierter Wasserdampf hinzukommt.

Bereits durch eine „nur“ konventionelle Außendämmung mit 60 mm Dicke wird die Temperatur in der kritischen Kannte auf über 14°C angehoben und damit das Feuchteschadensproblem beseitigt (mittleres Bild). Mit einer hocheffizienten Dämmung, die den Kniestock umfasst, liegt schließlich ein hoher Sicherheitsabstand zu Feuchteproblemen vor (rechtes Bild in Abb. 24). Auch in diesem Fall wird die Situation mit zunehmender Dämmdicke immer günstiger.

Abb. 24: Anschluss Außenwand / oberste Geschossdecke (Vollziegelwand / Holzbalkendecke)


Hochlochziegelmauerwerk / Betondecke


Andersartig aber gleichfalls sehr problematisch ist die bestehende Anschlusssituation bei Hochlochmauerwerk an eine Stahlbetondecke als oberste Betondecke (Abb. 25, linkes Bild). Hier kann die Temperatur in der Oberkante auf unter 7°C abnehmen, bei aufbetonierter Attika eines Flachdaches auch noch weiter.

Abb. 25: Außenwand / oberste Geschossdecke (HLZ/Beton)


Auch bei diesem Anschluss im Altbau der sechziger Jahre schafft eine außen aufgebrachte zusätzliche Wärmedämmung Abhilfe. Schon bei einer mäßigen Dämmung (60 mm außen, 80 mm auf der obersten Geschossdecke) steigt die minimale Oberflächentemperatur auf fast 14°C an. Eine dickere Dämmung verbessert auch hier das Ergebnis noch weiter (rechte Bilder in Abb. 25). Bei einer Modernisierung mit Passivhaus-Komponenten würde man hier bewusst den aufgemauerten Kniestock abtragen, um auch die energetische Wärmebrückenwirkung zu reduzieren. Eine schadensfreie bauliche Situation erhält man jedoch auch ohne diese Abbruchmaßnahme.

Fenstereinbausituationen beim Altbau

Abb. 26 zeigt links die Situation mit einem konventionellen Fensterrahmen in einer Hochlochziegel-Außenwand; eine Zweischeiben-Wärmeschutzverglasung mit Aluminium-Randverbund sitzt in einem Holzfensterrahmen. Unter diesen Bedingungen liegen die Oberflächentemperaturen am Glasrand um 8°C – dort ist also unter normalen Wohnbedingungen regelmäßig im Winter mit Tauwasser zu rechnen – in Übereinstimmung mit den Erfahrungen aus der Praxis, vgl. Abb. 26a. Ach die niedrigsten Temperaturen an der Fenstereinbaufuge liegen mit 10,9°C (oben und an der Seite) und 9,4°C (unten) im Bereich mit günstigen Bedingungen für Schimmelwachstum.

Abb. 26: Fenstereinbausituationen


Die Anbringung eines Wärmedämmverbundsystems mit gleichzeitiger Überdämmung des (korrekt) am Außenanschlag der Wand eingebauten konventionellen Fensters entschärft zwar die Situation im oberen und seitlichen Einbaubereich (jetzt mit einer minimalen Temperatur von 13,6°C), verbessert die Problematik am unteren Rand wegen der dort fehlenden Überdämmung nur unmerklich. Auch die Tauwasserbildung am thermisch nicht getrennten Abstandhalter ändert sich nicht (mittlere Bilder in Abb. 26). Die Schimmelgefahr lässt sich hier nur dadurch begrenzen, dass die betreffenden Schwachstellen regelmäßig trockengewischt und gereinigt werden.

Abb. 26a: Tauwasser im Glasrandbereich einer Isolierverglasung


Die Verwendung von Fenstern in Passivhausqualität und eine dem angemessene Dämmung bringt auch hier den Durchbruch zu einer schadensfreien Situation (rechte Bilder in Abb. 26). Selbst die Oberflächentemperatur am Glasrand steigt jetzt durch die Verwendung eines thermisch getrennten Abstandhalters auf über 13°C an. In der oberen Einbaukante werden 15,8°C, am Anschluss zur Fensterbank immer noch über 15°C erreicht. Unter diesen Umständen ist Schimmelwachstum in diesen Bereichen unter normalen Wohnbedingungen ausgeschlossen.

Abb. 26b: Die linke Thermografieaufnahme zeigt ein konventionelles (neues) Fenster im Altbau; die Oberflächentemperaturen im Einbaubereich des Rahmens liegen deutlich unter 11°C. Tauwasser ist hier häufig vorzufinden. Die rechte Aufnahme zeigt unter gleichen Randbedingungen ein Passivhausfenster. Bis auf den Glasrand liegen hier alle Oberflächentemperaturen über 16°C, am Glasrand bleibt die Temperatur aber immer noch über 14°C. Tauwasser gibt es hier nicht mehr.


Dass die hier rechnerisch ermittelten Werte die Praxis richtig widerspiegeln, zeigen eindrucksvoll die Thermografieaufnahmen der Innenoberflächen eines konventionellen Fenstereinbaus (links) und eines Passivhausfensters (rechts) in Abb. 26b. Die Wirksamkeit der hocheffizienten Wärmedämmung wird im Übrigen auch durch die Thermografieaufnahmen in den Demonstrationsprojekten bestätigt – vgl. dazu die Beiträge zur Sanierung mit Passivhaus-Komponenten in Nürnberg und zum 3-Liter-Haus der LUWOGE in Ludwigshafen in diesem Protokollband.

Im Altbau liegt u.U. der Fall vor, dass zunächst der Einbau neuer Fenster ansteht, eine umfassende wärmetechnische Sanierung inkl. der Wärmedämmung aber erst zu einem späteren Zeitpunkt erfolgt. Diese Abfolge ist grundsätzlich sehr skeptisch zu sehen, da alle bisher behandelten Wärmebrücken (Altbausituation) erhalten bleiben und an zahlreichen Stellen so niedrige Oberflächentemperaturen vorliegen, dass dort mit Schimmelwachstum gerechnet werden muss. Durch den Einbau der neuen Fenster wird aber regelmäßig eine deutlich höhere Luftdichtheit erreicht, weshalb die Infiltration sich verringert und die Feuchtigkeit der Raumluft zunimmt. Daher wird die Gefahr der Entstehung von Bauschäden durch ein solches Vorgehen immer erhöht.

Abb. 27: Provisorischer Fenstereinbau in eine HLZ-Wand. Durch eine Laibungsdämmung kann für den Einbau selbst eine zufriedenstellende Lösung hergestellt werden.


Auch im Anschlussbereich des Fensters selbst ist die Gefahr des feuchtebedingten Schimmelwachstums groß, wie das linke Bild in Abb. 27 zeigt. Verwendet man statt eines konventionellen ein Passivhausfenster, so liegen die Oberflächentemperaturen in den Kanten bereits höher, wenngleich auch hierbei Schimmelwachstum an den Einbaukanten nicht ausgeschlossen werden kann. Einen Trick, wie beim Fensteranschluss auch schon beim provisorischen Einbau ausreichend hohe Oberflächentemperaturen erreicht werden können, zeigt das rechte Bild von Abb. 27. hier wird zunächst ein 30 mm starker Dämmstreifen rund herum in die Laibung eingemörtelt und erst in diese ausgekleidete Fensteröffnung das Passivhausfenster hineingestellt. Wie die Isothermenkarte zeigt, liegen in diesem Bereich dann alle Innenoberflächentemperaturen hoch genug, um Schimmelwachstum zu vermeiden. Es bleibt freilich zu bedenken, dass die anderen kritischen Wärmebrücken in den Gebäudekanten oder am Mauerwerksfußpunkt bestehen bleiben.

Abb. 28: Spätere Überdämmung bei einer provisorischen Einbausituation gemäß Abb. 27: Die Wärmebrückenverlustkoeffizienten werden unbefriedigend hoch.


Zu bedenken ist auch, dass die spätere Anbringung eines WDVS im Anschluss an einen solchen provisorischen Fenstereinbau unbefriedigend hohe Einbau-Wärmebrückenverlustkoeffizienten erzeugt (vgl. Abb. 28). Die Ursache dafür liegt zwar ausschließlich an der materialbedingten Wärmebrücke, die durch den alten Außenputz entsteht, es wird sich aber kaum sicherstellen lassen, dass diese Putzstreifen vor Anbringung des WDVS an dieser Stelle abgeklopft werden.

Luftdichtheit im Altbau


Die Erfahrung mit dem Neubau von Passivhäusern zeigt, dass eine sehr gute Luftdichtheit eine der wichtigsten Voraussetzungen für hohen Komfort und zuverlässige Heizwärmeeinsparungen ist. Außerdem konnten wir für eine wirksame Luftdichtheit beim Altbau einige Grundregeln ableiten. Die wichtigste davon ist die „Regel von der geschlossenen luftdichten Hülle“:

Eine zuverlässige Luftdichtheit ist nur dann zu erreichen, wenn es eine eindeutig bestimmte, umlaufend ununterbrochene luftdichtende Hülle gibt.


Reflektiert man diese Anforderung für den Altbau, so wird man sich schnell der darin enthaltenen Problematik klar: Eine rundum für die Herstellung der Luftdichtheit zugängliche Ebene in allen Bauteilen wird es im Altbau kaum geben (vgl. Abb. 29). Gibt es aber Unterbrechungen in der luftdichten Hülle, so kann man die vom Passivhaus-Neubau gewohnten sehr guten Ergebnisse bzgl. n50 kaum bei Altbau-Modernisierungen erwarten.

Abb. 29: Eine geschlossene luftdichtende Hülle auch im Altbau?


Innenliegende Luftdichtheitsebene

Beim Neubau sprechen viele Überlegungen dafür, die luftdichtende Hülle auf die Innenseite der jeweiligen Bauteile zu verlegen (vgl. z.B. [AkkP 21], dort dokumentierte Beispiele).

Die eingehende Betrachtung mit der typischen Situation in einem Altbau mit Holzbalkendecken (vgl. Abb. 30) zeigt, dass eine konsequente Realisierung an dieser Position zumindest sehr aufwändig werden kann: Bekanntermaßen ist das Mauerwerk für sich allein nicht sonderlich gut luftdicht; die luftdichtende Ebene wird vielmehr durch den Innenputz gebildet. Dieser ist jedoch im Bereich der Holzbalkendecken nicht vorhanden; die Hohlräume in den Decken wiederum haben zahlreiche nicht luftdichte Verbindungen zum Innenraum, vgl. Abb. 30a. Wenn eine nachträgliche Wärmedämmung nur auf der Innenseite möglich ist, wird es unumgänglich sein, die luftdichtende Ebene durchgängig noch innerhalb der Dämmung auszuführen. Dies wird dann einigen Aufwand an zusätzlichen Abdichtungsmaßnahmen im Bereich der Holzbalkendecke erforderlich machen. Im Fall einer Außendämmung wird man die Wohnungen häufig innen weitgehend unberührt lassen. Daher sind Maßnahmen im Bereich der Holzbalkendecken bei Außendämmung nicht erwünscht, wenn sie nicht unbedingt nötig sind.

Abb. 30: Problembereich bei innenliegender Luftdichtheitsebene: die Holzbalkendecken; nur durch Aufnahme der Randdielen ist eine nachträgliche Abdichtung möglich – bei Innendämmung wird dies unerlässlich


Abb. 30a: Dielung auf der Holzbalkendecke: eine dauerhafte und zuverlässige Abdichtung ist hier kaum möglich. Die Hohlräume in der Holzbalkendecke stehen daher im Dampfdruckausgleich mit dem Raum.


Luftdichtheitsebene außen auf dem Mauerwerk?

Wird die Dämmung außen auf das bestehende Mauerwerk aufgebracht, so liegt die Ebene des alten Außenputzes künftig wärmetechnisch gesehen „innen“. Nun wird sich der alte Außenputz als luftdichtende Schicht nicht eignen, da Außenputze aufgrund der stark schwankenden klimatischen Einflüsse immer kleine Risse aufweisen. Schon Raisch hatte in seiner Untersuchung die weniger gute Luftdichtheitswirkung von Außenputzen erkannt [Raisch 1928]. Dennoch kann sich die Ebene des alten Außenputzes als neue Luftdichtheitsebene eignen, wenn die Luftdichtheit hier durch geeignete Maßnahmen hergestellt wird: Dafür eignen sich z.B.:

  • Eine durchgängige neue Spachtelung auf dem alten Außenputz. Da diese Spachtelung später durch das Wärmedämmverbundsystem geschützt wird, ist eine erneute Rissbildung unwahrscheinlich (der Temperaturgang an dieser Position ist nur sehr gering, da eine hohe thermische Masse gegenüber der Außenoberfläche sehr gut wärmegedämmt ist und sich dadurch eine sehr lange Zeitkonstante ergibt).
  • Ein vollflächiges Verkleben des Wärmedämmverbundsystems auf dem alten Außenputz


Abb. 31 zeigt, dass bei dieser Wahl der luftdichtenden Ebene die Hülle den Bereich der Holzbalkendecken problemlos umfasst (linke Zeichnung). Dagegen verbleibt notwendig ein Bereich beim aufsteigenden Kellermauerwerk, bei dem die Lage der luftdichten Ebene nicht spezifiziert ist (Abb. 31, rechtes Bild). Da das Mauerwerk i.A. eine nur unzureichende Luftdichtheit aufweist, hängt der erreichbare Wert für die Restleckage davon ab, wie gut die kumulierte Dichtheitswirkung einer ausgedehnten Vollsteinmauerwand am Ende ist. Da dieser Ansatz beim Modernisierungsprojekt in Nürnberg verwendet wurde, kann man aus den Erfahrungen bei diesem Projekt lernen: Die hier kritisch betrachtet Stelle erwies sich in der Praxis als erstaunlich dicht. (vgl. den Beitrag „Qualitätssicherung am Fallbeispiel Nürnberg“ in diesem Protokollband). Dieses Ergebnis kann jedoch ganz sicher nicht auf modernes Mauerwerk (mit offenen Fugen) und Hochlochziegelmauerwerk übertragen werden. Bei altem Vollziegelmauerwerk ist die kumulierte Dichtheitswirkung über mehrere Meter vertikaler Ausdehnung aber ausreichend.

Abb. 31: Luftdichtungsebene: außen auf Mauerwerk


Beispielhaft zeigt Abb. 32 die Anbringung einer neuen Spachtelung (unten) auf den alten Außenputz (im unteren Teil des Bildes bereits fertiggestellt). Im oberen Bildteil ist das überputzbare Gewebeklebeband erkennbar, das am Blockrahmen aufgebracht und an der alten Putzoberfläche provisorisch fixiert wurde. Dieses Klebeband wird im nächsten Arbeitsgang durch die neue Spachtelung überputzt. Der luftdichte Anschluss Fenster/Außenwand lässt sich bei der hier gewählten Lage der Luftdichtheitsebne daher leicht und zuverlässig herstellen.

Abb. 32: Herstellung einer Luftdichtheitseben außen auf dem bestehenden Mauerwerk


Zur Luftdichtheitsebene bei der obersten Geschossdecke


Ist die oberste Geschossdecke eine Betondecke, so wird diese i.a. bereits ausreichend luftdicht sein.

Extrem undicht ist jedoch eine Holzbalkendecke. Auch bei der obersten Geschossdecke dürfte es ziemlich aufwändig werden, die raumseitige Deckenuntersicht zur luftdichtenden Ebene zu machen: hier handelt es sich in der Regel um auf Putzträger (häufig Strohmatten) aufgebrachten Innenputz, der jedoch meist mit Rissen durchzogen ist und dessen Anschlüsse zu den Außen- und Innenwänden hin regelmäßig abreißen; dort sind dann aus optischen Gründen häufig Gesimse angebracht, welche jedoch die Luftdichtheit (ohne besondere Zusatzmaßnahmen) nicht herstellen. Durchgeführte Luftdichtheitsmessungen in Altbauten mit Holzbalkendecken als obersten Geschossdecken zeigen, dass die hier gegebene Einschätzung („extrem undicht“) korrekt ist.

Auf der Holzbalkendecke befindet sich in der Regel eine Dielung. Abb. 33 zeigt, was von deren Dichtheit zu halten ist.

Abb. 33: Typische Holzdielung auf einer alten Dachgeschossdecke


Eine ausreichende Luftdichtheit einer solchen Decke kann durch eine sorgfältig verlegte Dichtungsbahn auf der bestehenden Dielung hergestellt werden. Dabei ist generell zu beachten:

  • Sinnvoll ist die Verbesserung der Luftdichtheit der Decke nur im Zusammenhang mit der Verlegung einer zusätzlichen Wärmedämmung auf der Decke.


Wird nur eine Luftdichtungsbahn verlegt, so weist diese an ihrer Unterseite im Winter Temperaturen im Bereich der Außentemperatur auf. Wegen der extremen Undichtheit der Holzbalkendecke liegt jedoch an der Unterseite der Luftdichtungsbahn der nahezu nicht abgebaute Wasserdampfpartialdruck aus der darunter liegenden Wohnung vor. Die Wahrscheinlichkeit von Tauwasserbildung an der Unterseite der Luftdichtungsbahn ist daher sehr groß. Ist die Bahn nicht nur luft-, sondern auch dampfdicht (z.B. PE-Folie), so ist ohne Dämmung über der Folie von einer massiven Tauwasserbildung unter der Folie auszugehen.

  • Wird eine zusätzliche Wärmedämmung auf der Decke verlegt, so ist eine raumseitig dieser neuen Dämmung anzubringende Luftdichtungsbahn Voraussetzung für eine schadensfreie Konstruktion.


Wird nur eine Dämmung verlegt, so ist diese regelmäßig nicht luftdicht (das gilt für alle Materialien mit Ausnahme von Foamglas, das auch zugleich als luftdichte Ebene eingesetzt werden kann, wenn die Plattenstöße dauerhaft luftdicht verschlossen werden). Durch das Dämmmaterial und vor allem durch die Stöße zwischen Dämmplatten/Dämmmatten kann weiterhin feuchte, warme Luft konvektiv hindurchtreten. Für den in dieser Luft enthaltenen Wasserdampf besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit von Tauwasserbildung in den oberen, kalten Bereichen der Dämmschicht.

Geradezu katastrophal wird das Ergebnis, wenn auf die bestehende (undichte) oberste Geschossdecke ohne Luftdichtheitsebene zunächst eine Dämmlage, und darauf eine luftdichte und schlimmstenfalls sogar dampfdichte Ebene eingebaut werden. Leider wird dies, häufig in Unkenntnis, durchaus häufig ausgeführt: Auf die bestehende Decke (ohne Luftdichtung) wird eine Dämmlage aufgebracht und darauf ein Estrich. Beim Aufbringen eines Zementestrichs verwenden die Estrichleger regelmäßig eine PE-Folie, um zu verhindern, dass der Zementmörtel in die Fugen zwischen den Dämmplatten eindringt. Diese (nur als „Rieselschutz“ gedachte) Folie hat aber zugleich eine dampfsperrende Wirkung – und sie sitzt auf der kalten Seite der Konstruktion. Die Folge ist, dass es massiv zu Tauwasseranfall an der Unterseite dieser Folie unter dem Estrich kommt; entsetzte Bauherren berichten dann über auf der Deckenunterseite austretendes Wasser. Dieses Schadensbeispiel zeigt besonders eindringlich, worauf es ankommt:

  • Warmseitig der aufzubringenden Dämmung ist eine sorgfältig abgedichtete Luftdichtheitsebene erforderlich. Folgen auf der kalten Seite später vergleichsweise dichte Materialien (z.B. ein Estrich), so muss diese Luftdichtheitsebene zugleich als Dampfbremse oder möglicherweise sogar als Dampfsperre ausgelegt werden.
  • Entscheidend ist, dass die luftdichtende Lage nicht nur in der Fläche, sondern auch an allen Anschlüssen (sowohl zwischen den Bahnen als auch an den Rändern) sorgfältig luftdicht angeschlossen wird. Abb. 34 zeigt als Beispiel den Anschluss an die Luftdichtheitsebene (Putz) eines Kniestockes.
  • Die Wirksamkeit der Dämmung, die auf der Luftdichtheitsebene aufliegt, in allen Bereichen ist sicherzustellen.


Kaltseitig der Dämmung sind dampfdichte Schichten zu vermeiden: Statt einer dampfdichten PE-Folie unter dem Zementestrich muss in diesem Fall ein diffusionsoffenes Papier als Rieselschutz verwendet werden.

Abb. 34: Anschluss der Luftdichtheitsebene auf der Dachgeschossdecke an den Kniestock; zu beachten: Auf diese Folie wird die neue Wärmedämmlage aufgebracht, die Folie liegt daher als Dampfsperre auf der warmen Seite


Gerade bei Altbauten sind häufig vergleichsweise komplizierte Durchdringungsdetails vorzufinden, welche die Ausführung einer durchgehend luftdichten Ebene nicht gerade vereinfachen. Ein Beispiel zeigt Abb. 35: Streben zur Aussteifung des Daches steigen aus der obersten Geschossdecke auf. Liegt die luftdichtende Ebene auf den Dielenbrettern, wie in diesem Fallbeispiel, so durchstoßen diese Streben die Luftdichtungslage. Da die Balken auch noch Risse aufweisen, erscheint es nicht gerade einfach, hier eine luftdichte Durchdringung sicherzustellen. Abb. 35 zeigt zugleich auch die Skizze der Lösung und Fotos während der Ausführung dieser Details. Die folgende Anleitung wurde für das Demonstrationsprojekt in Nürnberg entwickelt:

  1. Die Umgebung der Durchstoßung wird gereinigt
  2. Es wird ein Folienstreifen lose um die Durchstoßung herumgelegt, die stehende Breite sollte mindestens ca. 15 cm ringsum betragen
  3. Etwa 10 mm hohe Leisten (z.B. Bilderrahmenleisten) werden um die Durchstoßung herumgelegt und festgenagelt, auf beiden Seiten der Leisten sollte ausreichend Folie stehen bleiben
  4. Breite Ritzen in den Dielen, in den Balken und zwischen Balken und Dielen bzw. Wand werden so mit Fasern (oder auch Papier) verstopft, dass der unter (5.) verwendete Gips nicht einfach wegfließen kann
  5. Die so vorbereiteten Stellen werden mit flüssigem Gips, Mindesthöhe 5 mm, ausgegossen. Die Ausstopfmaterialien nach (4.) dürfen nicht aus dem Gips herausragen. Der Gips sollte ruhig in alle Ritzen des Holzbalkens etc. eindringen. Er muss den Folienstreifen mindestens 30 mm überdecken.
  6. Wenn die Leisten nach 3.) stören, können sie nach dem Aushärten des Gipses wieder entfernt werden; sie dürfen aber auch stehen bleiben;
  7. Folien der Dichtbahn, die auf der Dachgeschossdecke verlegt wird, über die Folienstreifen nach (2.) legen und dort verkleben
  8. Die Oberseite über der Luftdichtungsebene muss eine Wärmedämmung erhalten.


Gips hat den Vorteil, dass er beim Aushärten nicht schrumpft, sondern schwillt. Anstelle von Gips können auch andere, aushärtende aber zunächst dünnflüssige Dichtmaterialien die entweder elastisch sind oder nicht schrumpfen, eingesetzt werden.

Abb. 35: Eindichtung durchstoßender Verstrebungen in die luftdichte Ebene der obersten Geschossdecke (nach [Feist 2002]) oben links: Ausgangszustand mit einer Strebe oben Mitte: fertiger Gipsverguss oben rechts: Detail – der Gips fließt in alle Spalte unten: Prinzipskizze.



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