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Wär­me­däm­mung

Was ver­steht man unter einer Wärmedämmung?

Die Wär­me­däm­mung von Gebäu­den ist nötig, weil die­se durch die Dif­fe­renz zur Außen­tem­pe­ra­tur vor allem im Win­ter stän­dig Wär­me ver­lie­ren. Die­ser Wär­me­ver­lust ist größ­ten­teils eine Trans­mis­si­on durch die Wär­me­lei­tung über die Fens­ter und Türen, die Wän­de, die Kel­ler­de­cke und das Dach. Im Som­mer erfolgt wie­der­um ohne aus­rei­chen­de Däm­mung ein uner­wünsch­ter Wärmeeintrag.

Effek­te durch die Wärmedämmung

Eine effi­zi­en­te Däm­mung ver­hin­dert die uner­wünsch­ten Wär­me­flüs­se und senkt dadurch die Kos­ten für die Kli­ma­ti­sie­rung der Gebäu­de, die im Win­ter per Hei­zung, im Som­mer per Küh­lung (Kli­ma­an­la­ge) erfolgt. Neben dem Kos­ten­aspekt ist dies durch den ver­rin­ger­ten Ener­gie­auf­wand auch ein deut­li­cher Bei­trag zum Umwelt­schutz. Ein guter Beleg dafür ist der hohe Hei­zungs­auf­wand bei älte­ren Gebäu­den mit schlech­ter Wär­me­däm­mung, deren Gesamt­ener­gie­ver­brauch größ­ten­teils für die Hei­zung benö­tigt wird. Moder­ne Pas­siv­häu­ser hin­ge­gen sind so gut gedämmt, dass sie selbst bis zu einer Außen­tem­pe­ra­tur von leicht unter 0 °C noch kei­ne Behei­zung benö­ti­gen. Nied­rig­ener­gie­häu­ser sind nicht ganz so gut gedämmt, doch immer noch wird hier nur ein Bruch­teil der Heiz­ener­gie gegen­über einem älte­ren, schlecht gedämm­ten Haus benötigt.

Typi­sche Maß­nah­men der Wärmedämmung

Die Wär­me­däm­mung erfolgt typi­scher­wei­se durch Wär­me­dämm­schich­ten (Mat­ten oder Plat­ten), die einen weit­aus grö­ße­ren Dämm­ef­fekt als Mau­er­werk erzie­len. Die­ses müss­te für eine ver­gleich­ba­re Wär­me­däm­mung extrem dick sein. Aus­ge­nom­men davon sind porö­se Zie­gel für Neu­bau­ten (sie­he wei­ter unten). Die ver­wen­de­ten Wär­me­dämm­schich­ten müs­sen nicht den Wär­me­ver­lust des Gebäu­des kom­plett redu­zie­ren. Ein gewis­ser Wär­me­ge­winn ent­steht durch die Son­nen­ein­strah­lung, wes­halb Pas­siv­häu­ser meis­tens gro­ße Ver­gla­sun­gen an der Süd­front auf­wei­sen, des Wei­te­ren durch die Abwär­me von elek­tri­schen Gerä­ten und auch durch die Bewoh­ner. Bei grö­ße­ren Wär­me­ver­lus­ten über die­sem Gewinn ist zusätz­li­che Heiz­wär­me erfor­der­lich. Pas­siv­häu­ser sind daher nicht her­me­tisch gedämmt, was für das Innen­kli­ma nicht gut wäre. Ihre gerin­gen Wär­me­ver­lus­te wer­den viel­mehr durch die genann­ten Wär­me­quel­len wei­test­ge­hend aus­ge­gli­chen. Des­halb hei­ßen die­se Häu­ser Pas­siv­häu­ser: Sie kom­men bis zu etwa 0 °C ohne akti­ve Hei­zung aus. Die Luft­dich­tig­keit ist ohne­hin nicht der wich­tigs­te Punkt einer Wär­me­däm­mung. Wesent­li­cher ist die Reduk­ti­on der Wär­me­lei­tung über Wän­de, Decken, Böden, Fens­ter und Türen. Natür­lich soll­te in einem Bau­werk kein uner­wünsch­ter Luft­zug herr­schen, der zu grö­ße­ren Wär­me­ver­lus­ten füh­ren wür­de. Die gewünsch­te Luft­dich­tig­keit lässt sich vor allem durch dicht ein­ge­bau­te Türen und Fens­ter errei­chen. Schau­en wir uns nun die unter­schied­li­chen Maß­nah­men zur Wär­me­däm­mung im Detail an.

Fas­sa­den­däm­mung

Gebäu­de­fas­sa­den las­sen sich durch Dämm­plat­ten vor Wär­me­ver­lust schüt­zen. Die­se bestehen aus Mate­ria­li­en mit einer gerin­gen Wär­me­leit­fä­hig­keit. Fach­be­grif­fe für die Fas­sa­den­däm­mung sind Voll­wär­me­schutz oder Wär­me­dämm­ver­bund­sys­tem (WDVS). Typi­sche Dämm­ma­te­ria­li­en sind:

  • mine­ra­li­sche Fasern (Stein- oder Glaswolle)
  • orga­ni­sche Fasern (aus Holz und Holz­wol­le, Zell­stoff, Hanf, Wol­le oder Kokos)
  • Schäu­me auf Erd­öl­ba­sis (Poly­ethy­len, Poly­sty­rol, Polyurethan)

Mit die­sen Plat­ten wer­den Neu- und Alt­bau­ten glei­cher­ma­ßen gedämmt. Zwei­scha­len­mau­er­wer­ke las­sen sich durch das Ein­brin­gen von Dämm­ma­te­ri­al in den Raum zwi­schen den Mau­er­scha­len däm­men (soge­nann­te Kern­däm­mung). Die­se Maß­nah­me unter­bin­det die Luft­kon­vek­ti­on. Wie hoch die Wär­me­däm­mung auf die­se Wei­se aus­fällt, hängt von den Maßen des Hohl­rau­mes ab. In der Regel ist die Dämm­wir­kung eher gering, doch die Däm­mung ist prak­tisch durch die beid­sei­ti­gen Mau­ern sehr gut hand­hab­bar. Neu­bau­ten wer­den neu­er­dings auch durch den Ein­satz von hoch­po­rö­sen Zie­geln mit einer Dicke von 40 bis 60 cm gedämmt. Das Mate­ri­al hat sich bewährt, aller­dings dür­fen kei­ne Wär­me­brü­cken an den Geschoss­de­cken oder an Erkern ent­ste­hen. Eine wei­te­re Maß­nah­me der Fas­sa­den­däm­mung ist ein Wär­me­dämm­putz, der außen vor dem Anstrich ange­bracht wird. Er muss nicht sehr dick sein und kann doch einen guten Effekt erzie­len, der aller­dings nicht an den dicke­rer Dämm­plat­ten her­an­reicht. Wär­me­dämm­putz kommt zum Ein­satz, wenn sich an der Fas­sa­de kei­ne Dämm­plat­ten anbrin­gen las­sen. Spe­zi­el­le Ener­gie­spar­far­ben tra­gen eben­falls zur Wär­me­däm­mung bei. Sie redu­zie­ren den Emis­si­ons­grad an der Ober­flä­che vor allem im mitt­le­ren Infra­rot­be­reich. Doch auch die­se Maß­nah­me erzielt nur eine ver­gleichs­wei­se schwa­che Wir­kung. Die trans­pa­ren­te Wär­me­däm­mung als Son­der­fall wird aus licht­durch­läs­si­gem Mate­ri­al her­ge­stellt. Sie sorgt für zusätz­li­che sola­re Wär­me­ge­win­ne. Auch sie dämmt aber nicht so gut wie eine gute kon­ven­tio­nel­le Wär­me­däm­mung durch Dämmplatten.

Innen­däm­mung

Die Innen­däm­mung wird ange­wen­det, wenn eine Außen­däm­mung unmög­lich ist. Das ist vor allem bei Häu­sern der Fall, die unter Denk­mal­schutz ste­hen und deren Fas­sa­den daher nicht ver­än­dert wer­den dür­fen. Das typischs­te und häu­figs­te Bei­spiel sind Fach­werk­häu­ser. Lan­ge Zeit (etwa zwi­schen 1919 bis 1979) war die Innen­däm­mung sogar die klas­si­sche Metho­de. Sie ist aller­dings weni­ger wirk­sam als eine Außen­däm­mung: Die Dämm­schicht muss wesent­lich dün­ner aus­fal­len als bei einer Außen­däm­mung, um nicht zu viel Ver­lust an Raum­vo­lu­men zu erzie­len. Außer­dem birgt die Innen­däm­mung die gro­ße Gefahr von Wär­me­brü­cken beson­ders an den Geschoss­de­cken. Nicht zuletzt ist eine Innen­däm­mung teu­rer als die Außen­däm­mung. Das liegt dar­an, dass für die Ver­mei­dung von Feuch­te­schä­den sehr sorg­fäl­tig gear­bei­tet wer­den muss. Es sind geeig­ne­te Anstri­che wie Sili­kat­far­ben erforderlich.

Däm­mung der Fenster

An den Fens­tern ent­ste­hen pro Qua­drat­me­ter Flä­che die größ­ten Wär­me­ver­lus­te, wenn sie nicht gut gedämmt sind. Die­se Wär­me­ver­lus­te ent­ste­hen nicht nur am Glas, son­dern auch am Fens­ter­rah­men und durch Undich­tig­kei­ten. Alte oder feh­len­de Fens­ter­dich­tun­gen las­sen sehr viel Luft und damit Wär­me durch. Um den Wär­me­ver­lust eines Fens­ters zu beur­tei­len, ist der U‑Wert (Wär­me­durch­gangs­ko­ef­fi­zi­ent in W/[m²·K]) des gesam­ten Fens­ters, nicht nur der Glas­schei­be zu betrach­ten. Hier liegt ein häu­fi­ger Feh­ler bei der Beur­tei­lung vor: Aus­füh­ren­de Fir­men oder Eigen­heim­be­sit­zer bezie­hen sich nur auf den U‑Wert des Gla­ses. Die­ser kann sehr nied­rig sein, bei einer Drei­fach­ver­gla­sung und einer Argon-Fül­lung liegt er unter eins. Doch das nutzt nichts, wenn die Dich­tun­gen sprö­de sind. Dar­über hin­aus müs­sen die Fens­ter fach­ge­recht – das bedeu­tet ohne gro­be Fugen – ein­ge­baut werden.

Dächer und Dachböden

Bei Dächern bie­ten sich als Maß­nah­men die Zwi­schen­spar­ren- oder Auf­spar­ren­däm­mung bzw. die Kom­bi­na­ti­on die­ser bei­den Vari­an­ten an. Damit wird das Dach selbst gedämmt, auch der Dach­bo­den ver­liert dann wenig Wär­me. Wenn er nicht bewohnt ist, darf er kalt blei­ben. Dann ist nur der Dach­bo­den zu däm­men, was deut­lich weni­ger Auf­wand ver­ur­sacht und außer­dem wirk­sa­mer ist.

Kel­ler­de­cken

Die Däm­mung einer Kel­ler­de­cke nen­nen wir Unter­de­cken­däm­mung. Sie ist sehr preis­güns­tig mit ein­fach zu ver­le­gen­den Dämm­plat­ten mög­lich. Dabei muss sorg­fäl­tig gear­bei­tet wer­den, um dicke Fugen und das Ent­ste­hen von Luft­spal­ten zu ver­mei­den. Wenn es im Kel­ler eine abge­häng­te Holz­de­cke gibt, über der ein Hohl­raum exis­tiert, bie­tet sich eine Ein­blas­däm­mung an. Gedämm­te, aber nicht beheiz­te Kel­ler könn­ten feucht wer­den, das ist zu beach­ten. Hier­ge­gen gibt es Luft­ent­feuch­ter und auto­ma­tisch feuch­te­re­gu­lie­ren­de Lüftungen.

Was ist der Wärmedämmperimeter?

Hier­bei han­delt es sich um die Flä­che, wel­che den beheiz­ten Raum umschließt. Auf ihr tritt der größ­te Wär­me­wi­der­stand auf. Ein Wär­me­dämm­pe­ri­me­ter liegt an den Dämm­schich­ten an und soll für die gute Wär­me­däm­mung rings­her­um lücken­los geschlos­sen sein.

Phy­si­ka­li­sche Grund­la­gen der Wärmedämmung

Die Bau­phy­sik befasst sich mit den Grund­la­gen der Wär­me­däm­mung in phy­si­ka­li­scher Hin­sicht. Grund­sätz­lich funk­tio­niert Wär­me­däm­mung durch fes­tes Dämm­ma­te­ri­al, des­sen Wär­me­leit­fä­hig­keit gering ist. Luft lei­tet zwar die Wär­me noch schlech­ter und wür­de daher noch bes­ser däm­men, sie trans­por­tiert aber die Wär­me­en­er­gie durch Kon­vek­ti­on (Luft­um­wäl­zung), die wie­der­um gera­de durch Tem­pe­ra­tur­un­ter­schie­de ent­steht: An einer war­men Flä­che erwärmt sich die Luft, ver­grö­ßert dabei ihr Volu­men und ver­rin­gert ihre Dich­te, wird leich­ter und steigt auf. Dann gibt sie die Wär­me an eine käl­te­re Flä­che ab, wird wie­der schwe­rer und sinkt ab – ein Luft­kreis­lauf ent­steht, der die Wär­me abtrans­por­tie­ren kann (es sei denn, der Raum wäre her­me­tisch dicht, was aber prak­tisch nie der Fall ist). Den­noch lässt sich auch Luft für die Wär­me­däm­mung nut­zen, näm­lich dort, wo sie sich nicht bewegt: zwi­schen zwei Glas­schei­ben und in den Hohl­räu­men porö­ser Zie­gel oder ähn­li­cher Mate­ria­li­en. Auch Dämm­stof­fe ent­hal­ten zwi­schen ihren fei­nen Fasern Luft, die zur Wär­me­däm­mung bei­trägt. Es ist aber auch das Gegen­teil mög­lich: Vaku­um­dämm­plat­ten unter­bin­den die Luft­kon­vek­ti­on durch das Ent­fer­nen von Luft. Sol­che Plat­ten müs­sen dem äuße­ren Luft­druck stand­hal­ten. Die Dämm­wir­kung die­ser Plat­ten ist sehr gut. Es sind aber wie­der­um strikt Wär­me­brü­cken zu mini­mie­ren, außer­dem muss die Wär­me­strah­lung in der Plat­te unter­bun­den wer­den. Die Plat­ten ver­tra­gen kei­ne Beschä­di­gung: Dann dringt Luft ein, die Dämm­wir­kung verpufft.

Wär­me­leit­fä­hig­keit und Wärmedurchgangskoeffizient

Mate­ria­li­en wer­den mit ihrer spe­zi­fi­schen Wär­me­leit­fä­hig­keit (λ‑Wert [Lamb­da-Wert]) cha­rak­te­ri­siert, Bau­tei­le hin­ge­gen mit ihrem Wär­me­durch­gangs­ko­ef­fi­zi­en­ten (U‑Wert). Der λ‑Wert gibt die Wär­me­leis­tung beim Wär­me­strom in einem fik­ti­ven Wür­fel mit einem Meter Kan­ten­län­ge an, bei dem zwei ent­ge­gen­ge­setz­te Flä­chen eine jeweils homo­ge­ne Tem­pe­ra­tur mit einem Unter­schied von 1 K (ein Kel­vin) zuein­an­der auf­wei­sen. Zwi­schen die­sen Flä­chen wür­de nun ein Wär­me­strom flie­ßen. Der U‑Wert für Bau­ele­men­te gibt hin­ge­gen an, wel­che Wär­me­leis­tung pro m² durch das Bau­ele­ment beim Tem­pe­ra­tur­un­ter­schied von 1 K strömt.

Halt­bar­keit und Wirk­sam­keit einer Wärmedämmung

Ein Wär­me­dämm­sys­tem muss prak­tisch die kal­ku­lier­te Dämm­wir­kung erzie­len. Dazu sind diver­se tech­ni­sche Aspek­te bei der Aus­füh­rung zu beach­ten, bei­spiels­wei­se diese:

  • Ver­mei­dung von Wärmebrücken
  • Undich­tig­kei­ten
  • regen­si­che­res Unter­dach bei der Dachdämmung
  • Dampf­sper­re bei der Dachdämmung

Eine Ver­al­gung von Fas­sa­den kann bei Wär­me­dämm­ver­bund­sys­te­men ent­ste­hen. Die­se wird durch Tau­was­ser begünstigt.

Schutz vor Feuchtigkeit

Wär­me­dämm­schich­ten dür­fen nicht län­ger durch­nässt wer­den. Bei der äuße­ren Fas­sa­den­däm­mung bie­tet hier­ge­gen die ver­putz­te Außen­haut aus­rei­chen­den Schutz. Jedoch kann auch feuch­te Luft von innen durch die Mau­er dif­fun­die­ren. Der Scha­den dadurch ist in der Regel gering, wes­halb sich die Fra­ge stellt, ob Dämm­stof­fe dif­fu­si­ons­of­fen sein müs­sen. Das ist nicht unbe­dingt nötig, weil das Was­ser auch wie­der in den Raum zurück dif­fun­diert. Wich­tig ist viel­mehr eine aus­rei­chen­de Lüf­tung der Räu­me. Bei Neu­bau­ten soll­te aller­dings ein WDVS nicht auf die noch feuch­te Wand auf­ge­bracht wer­den. Feuch­tig­keits­pro­ble­me ent­ste­hen durch eine Außen­däm­mung auch dann, wenn die Abdich­tung zum Erd­reich nicht funk­tio­niert. Es ist daher zu emp­feh­len, auf die­se Abdich­tun­gen zu ach­ten und Dämm­plat­ten nur auf tro­cke­ne Wän­de auf­zu­brin­gen. Innen­däm­mun­gen gel­ten als pro­ble­ma­tisch, wenn sie aus dif­fu­si­ons­of­fe­nen Mate­ria­li­en bestehen. Hier­durch kann eine kal­te Wand feucht wer­den. Das kann zwar nicht unbe­dingt zu Bau­schä­den, jedoch zu einer Schim­mel­bil­dung füh­ren. Sol­che Innen­däm­mun­gen gibt es noch in älte­ren Häu­sern, sie soll­ten aus­ge­tauscht wer­den. Die ein­schlä­gi­gen Vor­schrif­ten fin­den sich in der DIN 4108 – 3. Die Dach­däm­mung wird von innen vor Luft­feuch­tig­keit durch eine Dampf­sper­re geschützt. Die­se ist eine luft­dich­te Folie, wel­che die Schim­mel­bil­dung von bio­lo­gi­schen Dämm­ma­te­ria­li­en (Holz, Stroh) unter­bin­det. Unter alten Däm­mun­gen wer­den manch­mal soli­de Dampf­sper­ren nach­ge­rüs­tet – eine auf­wen­di­ge, aber meis­tens nöti­ge Maßnahme.

Unter­bin­det die gute Wär­me­däm­mung die Belüf­tung des Gebäudes?

Nein, das ist ein Mythos. Die Undich­tig­kei­ten eines Gebäu­des leis­ten in Wahr­heit nur einen gerin­gen Bei­trag zur Belüf­tung und kön­nen die­se nicht erset­zen, ver­ur­sa­chen aber hohe Wär­me­ver­lus­te. Auch die Dampf­dif­fu­si­on durch die Wän­de, die euphe­mis­tisch als „atmen­de Wand“ bezeich­net wird, ist in Wahr­heit so gering, dass dadurch kaum eine nen­nens­wer­te Belüf­tung erfolgt. Die Ide­al­lö­sung besteht in einer aus­ge­zeich­ne­ten Wär­me­däm­mung plus Lüf­tungs­an­la­ge mit Wär­me­rück­ge­win­nung. In den Bereich „gro­ber Unfug“ bzw. „Voo­doo-Phy­sik“ fällt die Annah­me, eine unge­dämm­te Süd­fas­sa­de wür­de mehr Son­nen­wär­me ins Haus las­sen. Son­nen­wär­me kann durch­aus ins Haus gelan­gen, jedoch stets über die Fens­ter oder ver­glas­te Balkontüren.

Das Schein­pro­blem der grau­en Ener­gie in Wärmedämmungen

Als graue Ener­gie bezeich­net man den ener­ge­ti­schen Auf­wand beim Her­stel­len von Gütern. Dem­entspre­chend ist das Argu­ment zu hören, die graue Ener­gie der Wär­me­däm­mun­gen könn­te den ener­ge­ti­schen Gewinn durch ihren Ein­satz über­stei­gen. Das wäre aber höchs­tens bei einem sehr kurz­fris­ti­gen Ein­satz der Wär­me­däm­mung an einem Haus der Fall – den es prak­tisch so nicht gibt. Wenn ein Gebäu­de gedämmt wur­de, bleibt die Däm­mung über vie­le Jah­re bestehen. Die dadurch erziel­te Ener­gie­ein­spa­rung über­steigt bei Wei­tem die graue Ener­gie bei der Her­stel­lung der Dämmplatten.

Trans­pa­ren­te Wärmedämmung

Das Sys­tem der trans­pa­ren­ten Wär­me­däm­mung ist noch rela­tiv neu. Das Dämm­ma­te­ri­al lässt Licht durch, hin­ter ihm liegt eine absor­bie­ren­de Flä­che. Die­se wird bei Son­nen­ein­strah­lung warm und lei­tet die Ener­gie ins Gebäu­de, wirkt also wie eine Solar­hei­zung. Kal­te Luft hin­ge­gen hält die Wär­me­däm­mung ab: Das Sys­tem wirkt sehr gut an son­ni­gen Win­ter­ta­gen. Noch sind trans­pa­ren­te Wär­me­däm­mun­gen rela­tiv teu­er. Sie erset­zen auch kei­ne Hei­zungs­an­la­ge, doch bei sin­ken­den Kos­ten (erwart­bar) gel­ten sie als sehr interessant.

Wie sehr lohnt sich eine Wär­me­däm­mung finanziell?

Sie lohnt sich nicht nur umwelt­tech­nisch, son­dern auch finan­zi­ell. Ver­mie­ter kön­nen die Kos­ten teil­wei­se auf die Mie­te umle­gen, Mie­ter pro­fi­tie­ren von sin­ken­den Heiz­kos­ten, beson­ders lohnt es sich wenn man mit einer elek­tri­schen Hei­zung wie die Infra­rot­hei­zung zu Hau­se heizt. Immo­bi­li­en­be­sit­zer eben­so und zusätz­lich vom gestie­ge­nen Wert der Immo­bi­lie. Für ver­schie­de­ne Arten der Wär­me­däm­mung gibt es Amor­ti­sa­ti­ons­rech­nun­gen. Sie zei­gen kom­plett auf, dass die beschrie­be­nen Maß­nah­men nie­mals umsonst sind und sich in der Regel in acht bis spä­tes­tens zwan­zig Jah­ren rechnen.

Quel­len

Wär­me­däm­mung bezeich­net die Reduk­ti­on des Durch­gan­ges von Wär­me­en­er­gie durch eine Hül­le, um einen Raum oder einen Kör­per vor Abküh­lung oder Erwär­mung zu schüt­zen. Sie hat sich im Rah­men der Evo­lu­ti­on bei warm­blü­ti­gen (endo­ther­men) Tie­ren ent­wi­ckelt. In vie­len tech­ni­schen Berei­chen wer­den zur Wär­me­däm­mung natür­li­che oder künst­lich her­ge­stell­te Dämm­stof­fe eingesetzt. 

Wär­me­däm­mung wird auch als Wär­me­iso­lie­rung oder Wär­me­iso­la­ti­on bezeich­net.[1] Fach­sprach­lich wird der Begriff Iso­lie­rung vor­nehm­lich für den Schutz vor der Über­tra­gung von elek­tri­schem Strom oder von Schwin­gun­gen verwendet. 

Wär­me­über­tra­gung

Wär­me wird durch drei Mecha­nis­men übertragen: 

  • Wär­me­lei­tung: Die Wär­me wird durch die Bewe­gung von Mole­kü­len wei­ter­ge­ge­ben. Stof­fe mit hoher Dich­te lei­ten Wär­me meist bes­ser als Stof­fe mit einer gerin­gen Dich­te. So lei­tet Stahl Wär­me bes­ser als Holz. Wär­me­däm­mung wird dadurch erreicht, dass die für die Wär­me­lei­tung ver­ant­wort­li­chen Mole­kül­kas­ka­den durch ent­spre­chend geeig­ne­te Mate­ria­li­en sowie deren Anord­nung ver­län­gert oder unter­bro­chen werden.
  • Wär­me­strah­lung: Die Wär­me wird durch elek­tro­ma­gne­ti­sche Wel­len wei­ter­ge­ge­ben. Wär­me­däm­mung hin­sicht­lich der Ver­hin­de­rung einer Erwär­mung wird vor allem durch Refle­xi­on („Spie­ge­lung“) auf­tref­fen­der Wär­me­strah­lung erreicht, hin­sicht­lich der Ver­hin­de­rung einer Abküh­lung durch Ver­rin­ge­rung der Ober­flä­chen­tem­pe­ra­tur des Kör­pers durch Ver­rin­ge­rung der Wär­me­lei­tung in der äuße­ren Hül­le des Kör­pers, sodass mög­lichst wenig Wär­me abge­strahlt wer­den kann.
  • Kon­vek­ti­on: Die Wär­me wird durch Strö­mun­gen in Gasen oder Flüs­sig­kei­ten trans­por­tiert. Wär­me­däm­mung wird durch Unter­bre­chung der Wär­me­strö­mun­gen erreicht.[2] Eine Son­der­form die­ser Wär­me­mit­füh­rung, die häu­fig über­se­hen wird, ist die Wär­me­bin­dung durch Was­ser­dampf, d. h. die Ver­damp­fungs­enthal­pie des Wasser(dampf)s bin­det Wärmeenergie.

Geschicht­li­ches

Im Zuge der Ent­wick­lung von Käl­te­tech­nik­ver­fah­ren wur­de auch die Ent­wick­lung der Wär­me­däm­mung vor­an­ge­trie­ben und 1918 das For­schungs­heim für Wär­me­schutz (heu­te: For­schungs­in­sti­tut für Wär­me­schutz e. V. Mün­chen, Abk. FIW) in Mün­chen gegrün­det.[3] Füh­ren­de Per­sön­lich­keit hier­bei war Pro­fes­sor Carl von Lin­de, der ab 1868 für meh­re­re Jahr­zehn­te an der Tech­ni­schen Hoch­schu­le lehr­te und 1879 die Gesell­schaft für Lin­des Eis­ma­schi­nen Akti­en­ge­sell­schaft (heu­te: Lin­de AG) im Süden Mün­chens gründete. 

Gebäude

Mine­ral­wol­le als Wär­me­däm­mung an einer Gebäu­de­fas­sa­de. An den ver­ti­ka­len Alu­mi­ni­um­pro­fi­len wird die Fas­sa­den­be­klei­dung befestigt.
Stein­wol­le zur Wär­me­däm­mung inner­halb einer Leicht­bau­wand in Kana­da
Tem­pe­ra­tur­ver­lauf in einer außen gedämm­ten Kalk­sand­stein­wand im WDV-Sys­tem

Die Wär­me­däm­mung gehört zu den Maß­nah­men des (bau­li­chen) Wär­me­schut­zes und hat das Ziel, die Aus­küh­lung beheiz­ter Gebäu­de zu mini­mie­ren. Bis Mit­te des 20. Jahr­hun­derts hat­te die Wär­me­däm­mung von Gebäu­den einen gerin­gen Stel­len­wert. Man behalf sich durch wär­men­de Beklei­dung und das Zusam­men­rü­cken in weni­gen, tags­über mit vor­wie­gend wär­me­strah­len­den Ein­zel­öfen beheiz­ten Räu­men. Die meis­ten Men­schen arbei­te­ten kör­per­lich und kühl­ten dadurch weni­ger aus, als es bei Schreib­tisch­tä­tig­kei­ten der Fall ist. 

In den 1960er-Jah­ren wur­de Heiz­öl erschwing­lich und es wur­den zahl­rei­che neue Woh­nun­gen und Häu­ser mit Öl-Zen­tral­hei­zun­gen erbaut. Dabei wur­de jedoch sel­ten auf ener­ge­ti­sche Aspek­te geachtet. 

Im Zuge der ers­ten Ölkri­se 1973/74 ver­vier­fach­te sich der Ölpreis; 1979/80 ver­drei­fach­te er sich noch ein­mal. In den 1970er und 1980er Jah­ren ent­stand im Zusam­men­hang mit der Dis­kus­si­on um sau­ren Regen und Wald­ster­ben ein Bewusst­sein für die Not­wen­dig­keit der Reduk­ti­on sau­rer Abga­se und für die Ratio­na­li­tät von ener­gie­spa­ren­den Maß­nah­men wie z. B. Wärmedämmung. 

In Deutsch­land trat im Novem­ber 1977 die ers­te Wär­me­schutz­ver­ord­nung für Gebäu­de in Kraft; Anfang 2002 wur­de sie von der Ener­gie­ein­spar­ver­ord­nung (EnEV) abgelöst. 

Bau­phy­si­ka­li­sche Kennwerte

Dies bezeich­net die spe­zi­fi­schen wär­me­däm­men­den Eigen­schaf­ten eines Stof­fes unter der Annah­me, dass kein Luft­zug (Kon­vek­ti­on) auf­tritt. Je klei­ner der Wert, des­to bes­ser ist die wär­me­däm­men­de Wirkung. 

Die­ser bezeich­net die spe­zi­fi­schen wär­me­däm­men­den Eigen­schaf­ten eines Bau­teils unter Ein­be­zie­hung der Wär­me­über­gangs­wi­der­stän­de zu den angren­zen­den Luft­schich­ten. Das Bau­teil kann aus meh­re­ren Stof­fen bestehen, die hin­ter­ein­an­der oder neben­ein­an­der ange­ord­net sind. Ein Bei­spiel wäre die Außen­wand eines Gebäu­des oder ein Fens­ter. Je klei­ner der Wert, des­to bes­ser ist die wär­me­däm­men­de Wir­kung. Der Kehr­wert ist der Wär­me­durch­gangs­wi­der­stand.

Die­ser ent­spricht dem Wär­me­durch­gangs­ko­ef­fi­zi­en­ten, jedoch ohne Ein­be­zie­hung des Wär­me­über­gangs­wi­der­stands zu den angren­zen­den Luft­schich­ten. Der Kehr­wert ist der Wär­me­durch­lass­wi­der­stand.

  • R‑Value

In Nord­ame­ri­ka wer­den Bau­tei­le übli­cher­wei­se mit dem R‑Value cha­rak­te­ri­siert und Bau­stof­fe mit dem R‑Value per Inch. Dies ent­spricht dem Wär­me­durch­lass­wi­der­stand mit anglo­ame­ri­ka­ni­schen Maß­ein­hei­ten. Der Wär­me­durch­lass­wi­der­stand in der metri­schen Vari­an­te wird dort als RSI oder R(SI) bezeich­net. Ein RSI-Value [m²·K/W] ent­spricht etwa dem 0,176-fachen Umrech­nungs­fak­tor für R‑Value nach RSI-Value bei­spiels­wei­se bei: eines R‑Value [h·ft²·°F/Btu]

Der 0,144-fache Kehr­wert des R‑Value per Inch [h·ft²·°F/(Btu·in)] bzw. der 0,0254-fache Kehr­wert des RSI-Value per Inch [m²·K/(W·in)] eines Stof­fes ergibt die Wär­me­leit­fä­hig­keit λ [W/(m·K)].
[Der Umrech­nungs­fak­tor 0,144 wird aus dem Fak­tor 0,176 für den R‑Value nach RSI-Value und dem Fak­tor 0,0254 für Inch nach Meter wie folgt berech­net: 1 / (0,176 / 0,0254) = 0,144]

Wie schnell sich eine Tem­pe­ra­tur­än­de­rung in einem Mate­ri­al aus­brei­tet, hängt nicht nur von sei­ner Wär­me­leit­fä­hig­keit, son­dern auch von sei­nem Wär­me­spei­cher­ver­mö­gen ab. Maß­geb­lich hier­für ist die Tem­pe­ra­tur­leit­fä­hig­keit.

Arten

Wär­me­ge­dämm­te Rohr­lei­tun­gen in einem Hei­zungs­kel­ler. Zur Mini­mie­rung der Ver­lus­te durch Strah­lungs­aus­tausch wer­den die Rohr­lei­tun­gen spe­zi­ell gedämmt, um die Ober­flä­chen­tem­pe­ra­tur zu sen­ken (wirkt mit der 4. Potenz der Tem­pe­ra­tu­ren an den im Aus­tausch befind­li­chen Ober­flä­chen). Die Ober­flä­chen wer­den metal­lisch glän­zend (hier die Rohr­lei­tun­gen) oder zumin­dest weiß (auch die Kel­ler­de­cke) aus­ge­führt, um die Emis­si­ons­fak­to­ren des Roh­res und der Kel­ler­wand abzusenken.

Bei Gebäu­den wer­den Bau­stof­fe, Bau­tei­le und sons­ti­ge kon­struk­ti­ve Metho­den ein­ge­setzt, um den Wär­me­durch­gang auf­grund von Wär­me­lei­tung und Wär­me­strah­lung durch die Gebäu­de­hül­le ein­zu­schrän­ken. In vie­len Fäl­len ist damit auch die Gewähr­leis­tung der Luft­dicht­heit verbunden. 

  • Wär­me­dämm­stof­fe sind Stof­fe, deren spe­zi­fi­sche Wär­me­leit­fä­hig­keit λ beson­ders gering ist (klei­ner als 0,1 [W/(m·K)]) und deren Haupt­zweck die Wär­me­däm­mung ist.
Typi­sche Aus­füh­rungs­ar­ten der Wär­me­däm­mung in Bezug auf das Gebäu­de­teil sind: Dach­däm­mung, Wand­däm­mung, Fas­sa­den­däm­mung, Peri­me­ter­däm­mung und Decken­däm­mung. In Bezug auf die Lage im Gebäu­de­teil sind typi­sche Aus­füh­rungs­ar­ten: Innen­däm­mung, Gefach­däm­mung, Kern­däm­mung, Außen­däm­mung.

Son­der­fall Innendämmung

Innen­däm­mun­gen wer­den meis­tens aus­ge­führt, um eine his­to­ri­sche Fas­sa­de erhal­ten zu kön­nen, z. B. bei Fach­werk­häu­sern. Sie bie­ten sich eben­so an, wenn aus archi­tek­to­ni­schen Grün­den die tra­gen­de Wand­scha­le auch die sicht­ba­re Außen­flä­che bil­den soll und eine zwei­scha­li­ge Wand zu auf­wän­dig wäre, bei­spiels­wei­se bei Natur­stein-, Klin­ker- oder Sicht­be­ton­wän­den, sowie bei Block­häu­sern.

Innen­däm­mun­gen sind pro­ble­ma­ti­scher, da sich der Tau­punkt durch den Ein­bau der Däm­mung nach innen ver­la­gert. Die im Win­ter­halb­jahr in die Dämm­schicht dif­fun­die­ren­de, feuch­te Innen­raum­luft kon­den­siert; dies kann zu Schä­den am Bau­werk füh­ren, wenn der Feuch­tig­keits­ge­halt dau­er­haft bestimm­te Höchst­wer­te überschreitet. 

Häu­fig wird daher die Innen­däm­mung durch eine Dampf­brem­se vor ein­drin­gen­dem Was­ser­dampf geschützt. Die Ver­wen­dung einer sepa­ra­ten, dün­nen Dampf­brems­schicht bringt eini­ge Nach­tei­le mit sich: 

  • An Über­gän­gen zu Wän­den, Decke, Vor- und Rück­sprün­gen und Wand­öff­nun­gen sowie bei Durch­drin­gun­gen für Steck­do­sen, Hei­zungs­roh­re usw. sind völ­lig luft­dich­te Anschlüs­se schwie­rig her­zu­stel­len. Dampf­brems­fo­li­en sind anfäl­lig für spä­te­re Beschä­di­gun­gen. Da ein­drin­gen­de Luft­feuch­tig­keit durch die Dampf­brem­se schlecht zur Innen­wand­sei­te hin abtrock­nen kann, kann es ins­be­son­de­re bei der Ver­wen­dung von leicht durch­ström­ba­rem, nicht-kapil­la­rem Dämm­stoff wie Mine­ral­wol­le zur Ansamm­lung von grö­ße­ren Feuch­tig­keits­men­gen kom­men. Klei­ne­re Feuch­tig­keits­men­gen kön­nen durch die Außen­wand abtrock­nen, wenn aus­schließ­lich kapil­larak­ti­ve Bau­stof­fe ver­wen­det werden.
  • Die Dampf­brem­se behin­dert die Aus­trock­nung von Außen­wän­den, die an der Wet­ter­sei­te häu­fig von Schlag­re­gen betrof­fen sind, zur Innen­wand­sei­te hin.

Da die Dampf­brem­se den Feuch­tig­keits­aus­tausch mit der Innen­raum­luft behin­dert, soll­te vor der Dampf­brem­se innen­raum­sei­tig eine Schicht von wenigs­tens 2 cm Stär­ke aus dif­fu­si­ons­of­fe­nem, spei­cher­fä­hi­gem Mate­ri­al wie Putz oder Holz vor­ge­se­hen wer­den, um die erwünsch­te Puf­fer­wir­kung der Wand­ober­flä­che zu ermöglichen. 

Inzwi­schen lie­gen lang­jäh­ri­ge Erfah­run­gen mit Innen­wand­däm­mun­gen vor, die ohne klas­si­sche Dampf­brems­schicht aus­kom­men. Vor­aus­set­zung ist die zügi­ge Ablei­tung des sich in der Dämm­schicht bil­den­den Tau­was­sers zur inne­ren und äuße­ren Wand­ober­flä­che durch die durch­ge­hen­de Kapil­la­ri­tät des gesam­ten Wand­auf­baus. Hier­zu wer­den kapil­larak­ti­ve Dämm- und Wand­bau­stof­fe hohl­raum­frei mit­ein­an­der ver­bun­den. In Feuch­träu­men und Küchen emp­fiehlt es sich, die Men­ge des in die Wand ein­drin­gen­den Was­ser­dampfs zu begren­zen, indem bei­spiels­wei­se ein kunst­harz­hal­ti­ger Innen­putz mit defi­nier­tem Dif­fu­si­ons­wi­der­stand ver­wen­det wird. Erhält­lich sind auch Holz­fa­ser­dämm­plat­ten mit einer spe­zi­el­len inte­grier­ten mine­ra­li­schen Dampf­brem­se, wel­che die Kapil­la­ri­tät kaum ein­schränkt. Neben Leicht­lehm und Holz­fa­ser­dämm­stoff wur­de eine Viel­zahl neu­ar­ti­ger Dämm­stof­fe ent­wi­ckelt, die sich als Innen­däm­mung eig­nen. Dazu gehö­ren Wär­me­dämm­put­ze, Mine­ral­schaum­plat­ten, Cal­ci­um­si­li­kat­plat­ten und Ver­bund­ma­te­ria­li­en mit leich­ten mine­ra­li­schen Zuschlä­ge wie Per­li­te und Blähton.

In jedem Fall soll­te eine Innen­däm­mung hohl­raum­frei und strö­mungs­dicht gegen­über der Raum­luft mit der Wand­kon­struk­ti­on ver­bun­den wer­den, um sowohl eine Hin­ter­lüf­tung als auch Kon­vek­ti­ons­strö­mun­gen inner­halb des Wand­auf­baus zu ver­mei­den, die im Win­ter zu lokal erhöh­ter Kon­den­sat­bil­dung füh­ren würden. 

Feuch­tig­keit

Unzu­rei­chen­der Wär­me­schutz kann wäh­rend der Heiz­pe­ri­ode den Anfall von Tau­was­ser ver­ur­sa­chen. Wird eine Bau­kon­struk­ti­on über einen län­ge­ren Zeit­raum durch­feuch­tet, kann dies Pilz­wachs­tum (Schim­mel­pilz) her­vor­ru­fen und Fog­ging-Effek­te för­dern, mit ent­spre­chen­den Gefah­ren für die Gesund­heit der Bewoh­ner sowie der Funk­ti­ons­tüch­tig­keit und Wert­hal­tig­keit der Bau­sub­stanz. Durch geeig­ne­te Mate­ria­li­en, Kon­struk­ti­ons­wei­sen und zusätz­li­che Maß­nah­men kön­nen die­se uner­wünsch­ten Aus­wir­kun­gen ver­rin­gert oder ver­mie­den werden. 

Tau­was­ser­an­fall durch Innenluft

Wär­me­däm­mung ver­grö­ßert die Tem­pe­ra­tur­un­ter­schie­de inner­halb einer bestimm­ten Stre­cke. Falls Innen­luft oder Was­ser­dampf in ent­spre­chend kal­te Berei­che ein­dringt, kann dies zum Anfall von Tau­was­ser füh­ren. Je nied­ri­ger dort die Tem­pe­ra­tur und je höher die Raum­luft­feuch­tig­keit, des­to eher wird Kon­dens­was­ser anfal­len. Mit einer luft­dich­ten Abdich­tung, die soge­nann­te Dampf­sper­re, kann das unmit­tel­ba­re Ein­strö­men von Innen­luft sowie die Was­ser­dampf­dif­fu­si­on erschwert, in der Pra­xis jedoch kaum gänz­lich ver­hin­dert wer­den. In aller Regel wer­den des­halb zusätz­li­che Vor­keh­run­gen getrof­fen, damit die trotz­dem ein­ge­tre­te­ne Feuch­tig­keit wie­der abtrans­por­tiert wird oder bis zu einem gewis­sen Grad unschäd­lich auf­ge­nom­men wer­den kann. 

Ver­la­ge­rung des Tauwasseranfalls

Tau­was­ser fällt vor­nehm­lich an der käl­tes­ten Stel­le an. Durch wär­me­däm­men­de Maß­nah­men kann die käl­tes­te Stel­le in ungüns­ti­ge­re Berei­che ver­la­gert wer­den, bei­spiels­wei­se beim Fens­ter von der Glas­schei­be zur Lai­bung. Es ist des­halb anzu­stre­ben in allen der Innen­luft zugäng­li­chen Berei­chen eine Ober­flä­chen­tem­pe­ra­tur ober­halb des Tau­punk­tes zu errei­chen, die Luft­feuch­tig­keit durch Woh­nungs­lüf­tung zu ver­min­dern oder an die­sen Stel­len weni­ger pro­ble­ma­ti­sche Bau­stof­fe zu verwenden. 

Feuch­te­trans­port, Hygro­sko­pi­sche Spei­cher­fä­hig­keit und Kapillarität

Jeder Bau­stoff steht in einem Feuch­te­gleich­ge­wicht zu sei­ner Umge­bung. Je nach Stand­ort, wo er ein­ge­setzt ist, wird sich das Feuch­te­gleich­ge­wicht und die Höhe des Was­ser­ge­halts anders schnell ein­stel­len.[4]

Die Fähig­keit, Was­ser kurz­zei­tig auf­zu­neh­men und so bei Situa­tio­nen wie Schlag­re­gen oder Kon­den­sat­bil­dung eine kri­ti­sche Durch­feuch­tung zu ver­mei­den, wird als hygro­sko­pi­sche Spei­cher­fä­hig­keit bezeich­net (sie­he auch w‑Wert, Was­ser­auf­nah­me­ko­ef­fi­zi­ent). Kapil­larak­ti­ve Bau­stof­fe (sie­he zum Bei­spiel kapil­larak­ti­ve Klei­dung) sor­gen dann für den Abtrans­port von Feuch­tig­keit inner­halb der Kon­struk­ti­on. Bau­stof­fe, die bei­de Eigen­schaf­ten ver­ei­nen, sind unter ande­rem Zie­gel, Gips, Holz­fa­ser­werk­stof­fe, Lehm oder Cal­ci­um­si­li­kat-Plat­ten. Poren­be­ton besitzt zwar eine hohe Spei­cher­fä­hig­keit, ihm fehlt aber die Eigen­schaft, das Was­ser wie­der schnell abzu­ge­ben. Wich­tig hier­bei ist bei den Kon­struk­tio­nen, dass sie den Was­ser­trans­port nicht durch unge­eig­ne­te Wand­be­schich­tun­gen (Disper­si­ons­far­ben, Tape­ten, Dampf­sper­ren) behin­dern.

Neben der Was­ser­lei­tung durch Kapil­la­ri­tät gibt es auch Was­ser­dampf­lei­tung durch Dif­fu­si­on (sie­he dazu auch Was­ser­dampf­dif­fu­si­ons­wi­der­stand und Atmen­de Wand).

Feuch­tig­keits­schä­den

Es ist zu prü­fen, ob Was­ser durch Kon­den­sa­ti­on der Innen­luft, durch Lecks der Was­ser­ver­sor­gung oder von außen anfällt. Bei Feuch­tig­keit im Som­mer kann das Lüf­ten an schwü­len bzw. hei­ßen Tagen war­me Luft an Ober­flä­chen in kal­ten Räu­men (Kel­ler, Kir­chen) kon­den­sie­ren las­sen. Bei Feuch­tig­keit im Win­ter kön­nen über Mes­sung der Ober­flä­chen­in­nen­tem­pe­ra­tur kal­te Stel­len iden­ti­fi­ziert wer­den (Infra­rot­ther­mo­me­ter). Ist z. B. eine Fens­ter­lai­bung in der Nähe des Rah­mens groß­flä­chig oder an ein­zel­nen Stel­len unge­wöhn­lich kalt, kann die Rah­men­däm­mung Feh­ler auf­wei­sen. Gege­be­nen­falls muss an die­ser Stel­le die Fuge zwi­schen Rah­men und Mau­er­werk zur Über­prü­fung der Däm­mung geöff­net wer­den. Bei ein­ge­bau­ter Dampf­sper­re wie Foli­en ist zuvor zu über­le­gen, inwie­fern dabei die­se beschä­digt wer­den kann und gegen die Aus­wir­kun­gen der Ursa­chen­klä­rung des Schim­mel­be­falls abzu­wä­gen. Bei grö­ße­ren Feh­lern der Rah­men­däm­mung kann zwi­schen Mau­er­werk und Rah­men so viel Was­ser kon­den­sie­ren, dass dies die Luft­feuch­tig­keit des Rau­mes erhöht. Das kon­den­sier­te Was­ser kann an ande­ren Stel­len des Mau­er­werks an der Wand aus­tre­ten und Schim­mel bil­den (tie­fer­lie­gend, auch tie­fer­lie­gend seit­lich). Eine Sanie­rung durch das Ein­brin­gen von Schaum zwi­schen Rah­men und Mau­er­werk kann bei selbst genutz­tem Eigen­tum kos­ten­spa­rend ver­sucht wer­den. Tat­säch­lich ist aber eine fach­ge­rech­te Sanie­rung des Rah­men­ein­bau­es mit Dampf­sper­ren not­wen­dig. Bei mas­si­ven Dämm­feh­lern ist zu über­le­gen, ob dabei auch der Auf­bau unter Fens­ter­bret­tern und ggf. Außen­tür­schwel­len unter­sucht wer­den soll. 

Luft­dicht­heit und Lüftung

Je umfas­sen­der die Wär­me­däm­mung eines Gebäu­des, des­to grö­ßer wird der Anteil der Lüf­tungs­wär­me­ver­lus­te am Ener­gie­be­darf eines Gebäu­des. Ins­be­son­de­re bei Nied­rig­ener­gie­häu­sern wird dar­um Wert auf die Luft­dicht­heit der Gebäu­de­hül­le gelegt, so dass eine kon­trol­lier­te Wohn­raum­lüf­tung anstel­le der tra­di­tio­nel­len natür­li­che Lüf­tung tre­ten muss. 

Um die Däm­mung tro­cken und wirk­sam zu erhal­ten, muss die­se vor dem Ein­drin­gen von Luft mit erhöh­tem Feuch­te­ge­halt geschützt wer­den. Um den Feuch­tig­keits­ein­trag aus der Innen­raum­luft zu ver­hin­dern, wer­den vor­zugs­wei­se der Innen­putz oder die inne­re Wand­ver­klei­dung als Luft­dich­tig­keits­ebe­ne gestal­tet, indem die­se luft­dicht an Wän­de, Decken, Fens­ter und sons­ti­ge Durch­brü­che ange­schlos­sen werden. 

Durch die Instal­la­ti­on einer Kern- oder Außen­däm­mung wird die Luft­dicht­heit eines Gebäu­des in der Regel nicht ver­än­dert. Bei einer Instal­la­ti­on einer Innen­däm­mung muss hin­ge­gen dar­auf geach­tet wer­den, dass die inne­re Ober­flä­che luft­dicht aus­ge­führt wird. Nur in sel­te­nen Fäl­len wird die Däm­mung sel­ber luft­dicht oder als Dampf­brem­se aus­ge­führt (sie­he dazu auch Atmen­de Wand).

Wirt­schaft­lich­keit

Es ist äußerst schwie­rig, eine all­ge­mei­ne Aus­sa­ge über die Wirt­schaft­lich­keit von wär­me­däm­men­den Maß­nah­men zu tref­fen, da es vie­le Ein­fluss­fak­to­ren gibt. Ent­schei­dend zur Ermitt­lung des ener­ge­ti­schen Ein­spar­po­ten­zi­als sind die kli­ma­ti­schen Rand­be­din­gun­gen, das Außen- und Innen­kli­ma und der ener­ge­ti­sche Zustand der Bau­tei­le vor und nach der Sanie­rung. Aber auch die finan­zi­el­len Rand­be­din­gun­gen sind von gro­ßer Bedeu­tung, dar­un­ter die tat­säch­li­chen Sanie­rungs­kos­ten, Kre­dit­kos­ten und Lauf­zei­ten sowie die beab­sich­tig­te Nut­zungs­dau­er. Neben die­sen pro­jekt­spe­zi­fi­schen Anga­ben sind zudem all­ge­mein­gül­ti­ge, jedoch unste­te Para­me­ter wie Ener­gie­preis und Ener­gie­preis­stei­ge­rung sowie Real­zins­ent­wick­lung wichtig. 

Auf­grund des star­ken Ein­flus­ses unsi­che­rer Rand­be­din­gun­gen soll­te die Amor­ti­sa­ti­ons­zeit von ener­ge­ti­schen Maß­nah­men in Zeit­räu­men ange­ge­ben wer­den. Gemäß einer Stu­die im Auf­trag des Gesamt­ver­bands Dämm­stoff­in­dus­trie erge­ben sich für die an einem Gebäu­de typi­scher­wei­se durch­ge­führ­ten Wär­me­schutz­maß­nah­men die in der fol­gen­den Tabel­le auf­ge­führ­ten Amor­ti­sa­ti­ons­zei­ten.[5]

Bau­teil
Däm­mung
Typi­scher Aus­gangs-
U‑Wert [W/(m²·K)]
Amor­ti­sa­ti­ons­zeit [a]
Mit­tel­wert Bereich mit 95%iger
Wahr­schein­lich­keit
Außen­wand WDVS (EPS und MW)
ener­gie­be­ding­te Kosten

1,4

06

4 bis 10 
Kel­ler­de­cke
von unten mit Beklei­dung
ohne Beklei­dung

1,3
1,3

08
06

6 bis 13
4 bis 10 
Steil­dach (Sanie­rung von außen inkl. kom­plet­ter Neu­ein­de­ckung)
ener­gie­be­ding­te Kosten

0,9

10

6 bis 16 
Flach­dach
ener­gie­be­ding­te Kosten

0,9

07

5 bis 13 
Obers­te Geschoss­de­cke
begeh­bar
nicht begeh­bar

0,9
0,9

10
03

6 bis 15
2 bis 05

Bei nicht­trans­pa­ren­ten Gebäu­de­tei­len wird ein Teil der auf­tref­fen­den sola­ren Strah­lungs­en­er­gie an der außen­sei­ti­gen Ober­flä­che reflek­tiert und ein Teil in Wär­me­en­er­gie umge­wan­delt. Der dadurch bewirk­te Tem­pe­ra­tur­an­stieg an der Außen­sei­te ver­rin­gert den Tem­pe­ra­tur­un­ter­schied zwi­schen der (war­men) Innen­sei­te und der (käl­te­ren) Außen­sei­te eines Gebäu­des, so dass weni­ger Wär­me aus dem Gebäu­de abfließt. Kri­ti­ker[6] der Wär­me­däm­mung argu­men­tie­ren hier, dass es ener­gie­ef­fi­zi­en­ter sei, dem sola­ren Strah­lungs­ein­trag einen mög­lichst gerin­gen Wär­me­dämm-Wider­stand ent­ge­gen­zu­set­zen und statt­des­sen eine aus­rei­chend hohe Wär­me­ka­pa­zi­tät der Außen­wand vor­zu­se­hen, um genü­gend sola­re Ener­gie zu spei­chern. Es wird auch die Mei­nung ver­tre­ten, der Wär­me­be­darf eines Hau­ses kön­ne mit Wär­me­däm­mung sogar höher wer­den als ohne.[7] Als Beleg hier­für wird eine Erhe­bung des Ham­bur­ger GEWOS-Insti­tuts von 1995[8] ange­führt, die jedoch erheb­li­che Män­gel auf­weist, bei­spiels­wei­se die feh­len­de Über­prü­fung der Ver­lus­te der Hei­zungs­sys­te­me.[9]
In einem Feld­test zur ener­ge­ti­schen Sanie­rung von Wohn­ge­bäu­den wur­den knapp 180 Objek­te (Einfamilienhaus/​Zweifamilienhaus/​Mehrfamilienhaus) unter­sucht, bei denen nach dem Jahr 2006 der Heiz­kes­sel erneu­ert und/​oder die Wär­me­däm­mung ver­bes­sert wur­de. Im Mit­tel­punkt stand die Fra­ge, wie groß die Dis­kre­panz zwi­schen dem tech­ni­schen Poten­zi­al von Sanie­rungs­maß­nah­men und den Erfol­gen in der Pra­xis ist und mit wel­chen Hebeln die Wirk­sam­keit von Sanie­run­gen gestei­gert wer­den könn­te. Bei der Maß­nah­men­kom­bi­na­ti­on Dach-Außen­wand-Fens­ter konn­ten Ein­spa­run­gen zwi­schen 21 und 48 Pro­zent nach­ge­wie­sen wer­den. Auf­fäl­lig war, dass die Däm­mung von Ver­teil­lei­tun­gen und Arma­tu­ren im unbe­heiz­ten Bereich in vie­len Fäl­len zu wün­schen übrig lässt. Als Ursa­chen für aus­blei­ben­de Sanie­rungs­er­fol­ge wer­den pri­mär Män­gel in der Qua­li­täts­si­che­rung vor, wäh­rend und nach der Sanie­rung gese­hen. So führ­ten bei­spiels­wei­se nach Dämm­maß­nah­men gera­de mal 10 Pro­zent eine Hei­zungs­op­ti­mie­rung durch. Mit teils ein­fa­chen Opti­mie­run­gen und Nach­bes­se­run­gen könn­te im Bereich Raum­wär­me und Warm­was­ser­be­rei­tung zusätz­lich ca. 25 bis 30 kWh/​m²a gespart wer­den.[10]

Pro­ble­me und Kritik

Brand­schutz

Zu Brand­schutz und ent­spre­chen­den Pro­ble­men mit Poly­sty­rol­schaum­stof­fen sie­he Polystyrol#Brandverhalten und Wärmedämmverbundsystem#Brandverhalten.

Luft­dicht­heit und Zwangsbelüftung

Mit zuneh­men­der Luft­dicht­heit der Gebäu­de­hül­le zur Ver­mei­dung von Lüf­tungs­wär­me­ver­lus­ten sind spo­ra­di­sches manu­el­les Lüf­ten, der vor­han­de­ne unkon­trol­lier­te Luft­aus­tausch sowie Dif­fu­si­ons­vor­gän­ge kaum mehr aus­rei­chend, um aus­rei­chend Feuch­tig­keit aus dem Gebäu­de abzu­füh­ren. Neben dem Aspekt der Frisch­luft­ver­sor­gung der Bewoh­ner ist aus die­sem Grund eine kon­trol­lier­te Wohn­raum­lüf­tung ab einer gewis­sen Höhe des Wär­me­schut­zes unum­gäng­lich. Da die Erhö­hung des Wär­me­schutz­stan­dards eine kon­ti­nu­ier­li­che Ent­wick­lung war, eine kon­trol­lier­te Wohn­raum­be­lüf­tung jedoch eine sprung­haf­te Ver­än­de­rung der bis­he­ri­gen Gebäu­de­tech­no­lo­gie dar­stellt, wur­de die­ser beglei­ten­de Ent­wick­lungs­schritt nicht immer voll­zo­gen und ist bei nach­träg­li­cher Ver­min­de­rung der Lüf­tungs­wär­me­ver­lus­te meist auch kaum mehr mög­lich. Auf­tre­ten­de Feuch­tig­keits­schä­den wer­den – man­gels Kennt­nis der Zusam­men­hän­ge – der Wär­me­däm­mung zuge­schrie­ben. Kri­ti­ker bemän­geln hier, dass die Zwangs­be­lüf­tung eines Gebäu­des ein unna­tür­li­cher Zustand sei, der in der Ver­gan­gen­heit nie not­wen­dig war. Ange­führt wird auch das Argu­ment, dass dif­fu­si­ons­of­fe­ne und kapil­larak­ti­ve Bau­stof­fe eine ansons­ten not­wen­di­ge Zwangs­be­lüf­tung ent­behr­lich machen. Wei­ter­hin, dass Bau­feh­ler, wie Undich­tig­kei­ten oder Löcher in der Rah­men­däm­mung, nicht erkannt und Belüf­tungs­feh­ler ver­ant­wort­lich gemacht werden. 

Algen­be­fall an Bau­tei­len im Außenklima

Die bio­lo­gi­sche Ver­grau­ung oder Schwärzung von Fas­sa­den ist in der Regel immer ein Hin­weis auf erhöh­te Feuch­tig­keits­wer­te. Bei gedämm­ten Fas­sa­den bil­det sich Feuch­te meist als Tau­was­ser an der Ober­flä­che. Bei mas­si­ven Wand­kon­struk­tio­nen liegt es eher an auf­stei­gen­der Feuch­te aus dem Erd­reich oder an Regen­was­ser, das an der Wet­ter­sei­te oder auf­grund gerin­ger Dach­über­stän­de häu­fig auf die Wand trifft, von porö­sen Bau­stof­fen auf­ge­nom­men und über eine län­ge­re Zeit gespei­chert wird.[11]

Je bes­ser die Wär­me­däm­mung, des­to gerin­ger sind die Tem­pe­ra­tur­un­ter­schie­de zwi­schen der äuße­ren Ober­flä­che der Außen­wand und der Außen­luft. Moder­ne Dünn­schicht­put­ze haben zudem eine gerin­ge Wär­me­spei­cher­fä­hig­keit und küh­len somit schnell aus. Wenn die nächt­li­che Abstrah­lung grö­ßer ist, als die von innen nach­ge­führ­te Wär­me­men­ge, kann die Außen­wand-Ober­flä­che eine Tem­pe­ra­tur anneh­men, die unter­halb der Außen­luft­tem­pe­ra­tur liegt. 

In Näch­ten, in denen ent­we­der die Luft­tem­pe­ra­tur stark abfällt (so dass die Luft­feuch­te bis auf 100 % ansteigt) oder auf­grund eines wol­ken­lo­sen Him­mels viel Wär­me abge­strahlt wird, bil­det sich Tau­was­ser auf allen Ober­flä­chen, die wegen ihrer gerin­gen Spei­cher­fä­hig­keit schnell abküh­len (oder auf­grund ihrer Aus­rich­tung zum Him­mel viel Wär­me abstrah­len). Neben Blät­tern, Gras und Auto­ka­ros­se­rien kon­den­siert die Luft­feuch­te dann auch an gut gedämm­ten Fas­sa­den mit dünn­schich­ti­gem Putz. Typi­sche Wär­me­dämm­ver­bund­sys­te­me bestehen aus Mate­ria­li­en, die schlech­te Wär­me­spei­cher sind und zusätz­lich auch kaum Feuch­tig­keit auf­neh­men: Dämm­schaum oder Mine­ral­wol­le mit Kunst­harz­putz. Im Gegen­satz zu tra­di­tio­nel­len Wand­auf­bau­ten wird das Tau­was­ser nicht auf­ge­saugt, son­dern ver­bleibt an der Ober­flä­che und bil­det zusam­men mit sich anla­gern­dem Staub aus der Luft ein Sub­strat, auf dem sich Algen, Moo­se, Flech­ten und ins­be­son­de­re Schwär­ze­pil­ze ansie­deln.[11] Die Befes­ti­gungs­mit­tel zeich­nen sich oft als hel­le Punk­te auf ver­grau­ten WDVS-Fas­sa­den mit Dünn­schicht­put­zen ab, da die Dämm­stoff­nä­gel oder ‑schrau­ben eine star­ke Aus­küh­lung des angren­zen­den Put­zes ver­hin­dern, wor­auf­hin sich auch weni­ger Tau­was­ser bildet. 

Beson­ders anfäl­lig für Algen­wachs­tum sind zur Haupt­wet­ter­sei­te aus­ge­rich­te­te oder beschat­te­te Außen­wän­de mit guter Wär­me­däm­mung oder Vor­hang­fas­sa­de und gerin­ger Wär­me­spei­cher­fä­hig­keit. Laut einem Bericht des NDR wären 75 % der wär­me­ge­dämm­ten Häu­ser davon betrof­fen, wenn dem Putz nicht Bio­zi­de (Algi­zi­de, Fun­gi­zi­de) zuge­mischt wür­den, die in der Land­wirt­schaft bereits ver­bo­ten sei­en.[12] Wenn die­se che­mi­schen Mit­tel nach eini­gen Jah­ren aus­ge­wa­schen sind, kann sich den­noch ein Bewuchs aus­bil­den. Auch nicht gedämm­te Außen­flä­chen wei­sen heu­te auf­grund der gesun­ke­nen Schwe­fel­di­oxid-Belas­tung der Luft der mehr Bewuchs auf als zuvor.[13] Abhil­fe schafft das regel­mä­ßi­ge Abbürs­ten betrof­fe­ner Flä­chen mit Was­ser.[14]

Bau­schä­den

Bei der Instal­la­ti­on von Dämm­ma­te­ria­li­en muss beach­tet wer­den, dass der Was­ser­dampf­dif­fu­si­ons­wi­der­stand der inne­ren Bestand­tei­le der Gebäu­de­hül­le grö­ßer ist, als der der äuße­ren Bestand­tei­le. Bau­schä­den tre­ten viel­fach auf, wenn luft­durch­läs­si­ge Mine­ral­wol­le auf­grund von Undich­tig­kei­ten der inne­ren Beklei­dung von feuch­ter Raum­luft durch­strömt wird. Mine­ral­wol­le ist nicht in der Lage, die dann im Win­ter in der Dämm­schicht kon­den­sie­ren­de Luft­feuch­tig­keit kapil­lar abzu­füh­ren, so dass unter ungüns­ti­gen Umstän­den eine voll­stän­di­ge Durch­näs­sung erfolgt. Als Fol­ge redu­ziert sich der Dämm­wert der Mine­ral­wol­le deut­lich; angren­zen­de Bau­stof­fe kön­nen durch­feuch­ten und es kommt zu Fäul­nis und Schim­mel­bil­dung. Im Fall einer unsach­ge­mäß aus­ge­führ­ten Innen­däm­mung kann es auch ohne Durch­strö­mung zu einer Auf­feuch­tung der Mine­ral­wol­le kom­men, wenn über län­ge­re Zeit­räu­me nicht aus­rei­chend gelüf­tet wird. 

In der Technik

All­ge­mei­nes

In der Tech­nik wird Wär­me­däm­mung ein­ge­setzt, um tech­ni­sche Pro­zes­se zu ermög­li­chen oder deren Ener­gie­be­darf zu mini­mie­ren. Wei­te­re Ein­satz­ge­bie­te sind bei­spiels­wei­se die Ver­hin­de­rung von Frost­schä­den oder der Schutz von Lebens­mit­teln, aber auch der Schutz von Raum­flug­kör­pern durch einen Hit­ze­schild. Beson­ders effek­ti­ve Wär­me­däm­mun­gen wer­den als Super­iso­lie­rung bezeichnet. 

Anla­gen­tech­nik

Der Schutz vor Wär­me­ver­lus­ten bzw. Käl­te­ver­lus­ten durch „Wär­me­ge­win­ne“ bei Käl­te­ma­schi­nen und ihren Rohr­lei­tun­gen (Käl­te­an­la­gen), ist sowohl für die Ener­gie­ef­fi­zi­enz, als auch für die Anla­gen­funk­ti­on an sich in vie­len Fäl­len betriebs­not­wen­dig. Durch die gestie­ge­nen Kos­ten fos­si­ler Ener­gie­trä­ger kommt ein öko­no­mi­scher Anreiz hinzu. 

Bei Lebe­we­sen

Die Band­brei­te kör­per­ei­ge­ner Wär­me­däm­mung endo­ther­mer (warm­blü­ti­ger) Wir­bel­tie­re reicht von der natür­lich vor­han­de­nen Behaa­rung bzw. Befie­de­rung, bei denen jeweils Luft der Haupt­wär­me­iso­la­tor ist, über das Fett­ge­we­be bis zur Speck­schicht (beson­ders bei pola­rer oder mari­ner Lebens­wei­se). Dar­über hin­aus ver­wen­den vie­le Tie­re beim Nest­bau wär­me­däm­men­de Materialien. 

In Erman­ge­lung einer dich­ten Behaa­rung, wie sie die meis­ten ande­ren Säu­ge­tie­re auf­wei­sen, bedie­nen sich Men­schen einer Beklei­dung aus pflanz­li­chen oder syn­the­ti­schen Fasern sowie Tier­fel­len, um sich vor Wär­me­ver­lust zu schüt­zen (sie­he auch Nackt­heit).

Sie­he auch

Web­links

Com­mons: Wär­me­däm­mung – Album mit Bil­dern, Vide­os und Audiodateien

Ein­zel­nach­wei­se

  1. Klaus End­rul­lat, Peter Epi­nat­jeff, Die­ter Pet­zold, Huber­tus Protz: Wär­me­tech­nik. Sprin­ger-Ver­lag, 2013, ISBN 3662070278 S. 192 (ein­ge­schränk­te Vor­schau in der Google-Buchsuche).
  2. Fried­rich Tabel­len­buch Bau­tech­nik, Ferd. Dümm­lers Ver­lag Bonn, Wär­me­tech­ni­sche Grundlagen.
  3. Hans-Liud­ger Die­nel: Inge­nieu­re zwi­schen Hoch­schu­le und Indus­trie. Van­den­hoeck & Ruprecht, 1995, ISBN 3 – 525-36047 – 9, S. 398.
  4. Die Kel­ler­tro­cken­le­gung und Mau­er­trock­nung sowie die Ursa­chen der Feuch­tig­keit im Mau­er­werk.
  5. FIW Mün­chen: Bericht FO-2015/02 „Wirt­schaft­lich­keit von wär­me­däm­men­den Maß­nah­men“. April 2015.
  6. Sebas­ti­an Knau­er: Win­di­ge Geschäf­te mit dem Kli­ma­schutz. Spie­gel Online, 27. Okto­ber 2006, abge­ru­fen am 10. April 2013.
  7. Richard Hai­mann: Wär­me­däm­mung kann Heiz­kos­ten in Höhe trei­ben. Die Welt, 8. Okto­ber 2012, zuletzt abge­ru­fen am 4. Sep­tem­ber 2014.
  8. GEWOS-Insti­tut für Stadt, Regio­nal- und Woh­nungs­for­schung GmbH: Ana­ly­se Heiz­ener­gie­ver­brauch bestehen­der Mehr­fa­mi­li­en­häu­ser. Ham­burg, Novem­ber 1995.
  9. G. Hau­ser, A. Maas und K. Hött­ges: Ana­ly­se des Heiz­ener­gie­ver­brauchs von Mehr­fa­mi­li­en­häu­sern auf der Basis der GEWOS-Erhe­bung. Deut­sche Bau­zeit­schrift 3/97.
  10. Stu­die „Wirk­sam Sanie­ren: Chan­cen für den Kli­ma­schutz – Feld­test zur ener­ge­ti­schen Sanie­rung von Wohn­ge­bäu­den“. co2online gemein­nüt­zi­ge GmbH, Ber­lin, August 2015.
  11. a b Ger­hard Holz­mann: Algen, Flech­ten und Pil­ze an der Fas­sa­de; 2006 – 2021. In: Holzmann-Bauberatung.de
  12. Güven Pur­tul, Jen­ny Wit­te: Häu­ser-Däm­mung: Gif­te in der Fas­sa­de. TV-Repor­ta­ge vom 9. Okto­ber 2012, abge­ru­fen am 4. Sep­tem­ber 2014.
  13. Algen im All­tag, Ener­gie­in­sti­tut Hes­sen. Abge­ru­fen im Dezem­ber 2021. In: Energieinstitut-Hessen.de
  14. Infor­ma­ti­ons­blatt Algen Pil­ze Flech­ten auf Ober­flä­chen, Her­aus­ge­ber: Bun­des­aus­schuss Far­be und Sach­wert­schutz, Bun­des­ver­band Far­be Gestal­tung Bau­ten­schutz, Bun­des­ver­band Aus­bau und Fas­sa­de, Dezem­ber 2020.

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