Eine äußere Wärmedämmung soll eine gleichmäßige Temperierung aller Gebäudeteile bewirken.
In diesem Abschnitt werden Problemzonen benannt, die bei einer nachträglichen Dämmung auftreten, da nicht das Gebäude als Ganzes betrachtet, sondern lediglich eine Isolierschicht aufgebracht wird. Aber andererseits können auch Problemzonen durch eine richtige Anordnung einer nachträglichen Dämmung beseitigt werden.
Das nachfolgende Beispiel (Bild 5.3.2.1) stellt die Problematik dar, die bei einer nachträglichen Wärmedämmung auftreten kann, wenn die nachträgliche energetische Ertüchtigung nicht richtig geplant wird. Die Küche im Erdgeschoss hatte bisher 2 kühlere Wandoberflächen. Einmal die Außenwand mit dem Fenster und die Wand zum unbeheizten Treppenhaus. Durch die neue Wärmedämmung und den Austausch der Fenster verlagerten sich die kühlsten Wandoberflächen von der Außenwand an die dünne Innenwand zum kalten Treppenhaus. Hier bildete sich an der Wandoberfläche Kondensat. Im o. g. Schadensfall wurde eine Silicatplatte als Innendämmung angebracht und so die Temperatur an der Wandoberfläche erhöht. In Leipzig hatte man bei den bauartgleichen Mehrfamilienhäusern einen kleinen Heizkörper im Treppenhaus installiert und so die Lufttemperatur im Treppenhaus erhöht.
Im Bild 5.3.2.2 werden thermisch Schwachstellen bei einer Oberfläche einer Außenwand dargestellt, wo sich aufgrund von Wärmebrücken, ungeeigneten Baustoffen oder falschem Nutzungsverhalten Tauwasser bilden kann. An diesen Stellen besteht eine erhöhte Gefahr einer Schimmelpilzbildung. Der Grund hierfür sind die größeren Außenflächen (Kühlrippeneffekt an den Außenkanten), Türstürze oder die Anbindung der Balkonplatten aus anderen Baustoffen mit einer höheren Wärmeleitfähigkeit.
Vom Mieter wurde ein Baumangel angezeigt. Die Decke sollte eine Wärmebrücke sein, da sich im Anschlussbereich zur Außenwand Schimmelpilze gebildet hatten. Im Infrarotbild (Bild 5.3.1.3.) wurde überprüft, ob die Ausführungsart allein für die Schimmelpilzbildung verantwortlich ist. Es handelte sich hierbei um eine Einzimmerwohnung. Neben dem Fenster befinden sich große Fenstervorhänge, ebenso wurde die große Eckcouch vor die Außenwand gestellt. Damit war zum großen Teil die Luftwalze behindert und konnte die Außenwand nicht ausreichend temperieren. Dies ist sehr gut in dem Streifen mit niedriger Oberflächentemperatur erkennbar. Gleichzeitig lagen die relative Luftfeuchtigkeit bei ca. 55 % und die gemessene Temperaturdifferenz bei ca. 2,5 bis 3 K (bis auf den Eckpunkt). Die Differenz war nicht sehr groß und konnte so für die Schimmelpilzbildung im Anschlussbereich zur Decke nicht allein verantwortlich sein. Die Außentemperatur lag bei ca. –3 bis -4°C.
Hier konnten mehrere Probleme festgestellt werden, die eine Schimmelpilzbildung im Eckbereich begünstigten. Die Einzimmerwohnung hat nur 1 Fenster und damit ist eine Querlüftung nicht möglich. Von der Hausverwaltung wurde der Mieterin vorgeschlagen, das Treppenhausfenster zu öffnen und so eine Querlüftung zu garantieren. Stattdessen hätte eine Zwangslüftung über eine Lüftungsanlage im Bad erfolgen sollen. Das Zimmer und damit die Wohnung bestehen durch die Erkerausbildung zu mehr als 40 % aus einer Außenwand. Von der Projektseite ist das eine sehr ungünstige Lösung, da es so kaum eine Standfläche für die erforderlichen Möbel gibt. Die Möbel, welche sonst im Wohn- und Schlafzimmer aufgestellt werden, befinden sich nur in einem Raum. Hinzu kommt, dass man sich hier den ganzen Tag aufhält. Bei einer Zweizimmerwohnung erfolgt ein Wechsel zwischen Schlafen und täglichem Lebensablauf. Damit verteilt sich auch die Feuchtebelastung auf unterschiedliche Räume. Es wurde empfohlen, die Lüftungsgewohnheit zu verändern, mehrere Male am Tag je nach Bedarf unter Nutzung eines Hygrometers.
Die große Eckcouch sollte vom Fenster etwas abgerückt werden, damit die Wirkung der Konvektorheizung nicht so eingeschränkt ist, und die Vorhänge sollten etwas verändert werden. Zusätzlich sollte sich die Mieterin überlegen, welche der zahlreichen Zimmerpflanzen im Winter im Treppenhaus aufgestellt werden können. Bei den nächsten Malerarbeiten sollte eine andere Beschichtung gewählt werden, z. B. Silicatfarbe. Bei der Besichtigung waren die Wände und die Decke mit Glasfasertapete und Dispersionsfarbe beschichtet. Die gleichen Probleme traten bei zwei anderen Einzimmerwohnungen im selben Haus auf.
Im nachfolgenden Abschnitt werden ausgewählte Einzelfälle genauer dargestellt.
Eine geometrische Wärmebrücke tritt vor allem an Hausecken, Gauben, Vorsprüngen usw. auf. Die äußere Fläche ist größer als die innere Gegenfläche. Das heißt, die Wärme an der Innenseite fließt über eine größere Außenfläche ab (Bild 5.3.2.3.). Das Prinzip, das an einem Heizkörper mit Rippen erfolgt. Aber nicht jede Ecke oder ein Vorsprung muss auch eine geometrische Wärmebrücke sein. Z. B. ein Gesimsband, welches durch die Sonne erwärmt werden kann, speichert die Wärme von der Sonne und gleicht so die unterschiedlichen Oberflächen aus. In Einzelfällen kann sich dies sogar günstig für die Oberflächentemperatur im Innenraum auswirken. An Hausecken spielt aber auch der Effekt der Abkühlung durch die Windlast eine Rolle. Ob am jeweiligen Standort ein ständiger kalter Ostwind weht, kann man nur durch Beobachtungen feststellen. Diese Abkühlung der Außenfläche kann wesentlich größer sein, als die durch die geometrischen Wärmebrücken.
Zur Lösung des Problems kann man überprüfen, ob die Raumecke ausreichend mit Luft umspült wird (Standort der Möbel, Vorhänge u. ä.). Ebenso kann die Innentemperatur erhöht werden. Wirkungsvoll bei thermisch kritischen Eckbereichen ist das Anbringen eines Wärmedämmsystems an der Außenwand. Die Dämmung ist auf jeden Fall weit genug, um die Ecke anzubringen, siehe Bild 5.3.2.4.
Im Bild 5.3.2.5 befand sich im Sockelbereich eine Holzverkleidung mit loser Glaswolle. Durch diese unsachgemäß ausgeführte Innendämmung wurde die Oberflächentemperatur an der Putzoberfläche zusätzlich herabgesetzt. Es kam zu einer Durchfeuchtung des Mauerwerkes mit einer massiven Bildung von Schimmelpilzen hinter der Holzverkleidung, die äußerlich nicht sichtbar war. Auch das Anbringen einer Dampfbremse hätte in diesem Fall nicht funktioniert. Die Wärmebücke würde sich so an eine andere Stelle verlagern. Die Ausführung einer Innendämmung ist nicht einfach. Der untere Eckbereich ist der kühlste Wandabschnitt. Die angebrachte Dämmung sollte die Oberflächentemperatur im Eckbereich der Temperatur der angrenzenden Wandflächen angleichen bzw. nur gering überschreiten. Sinnvoll wäre die Verwendung einer dünnen Silikatplatte. Eine aufwändigere Lösung wäre die fachgerechte Ausführung einer Innendämmung der gesamten Außenwand.
Im folgenden Bild 5.3.2.6 wird eine typische geometrische Wärmebrücke an einer Giebelseite gezeigt, wobei aber auch noch eine andere Ursache für die Schimmelpilzbildung verantwortlich ist. Die Zimmertemperatur im Wohnzimmer betrug 17,6°C mit einer relativen Luftfeuchte von 53 % und die Oberflächentemperatur betrug 9,5°C mit einer relativen Luftfeuchte von 85 %. Es waren relativ wenig Möbel im Zimmer, sodass ein großes Luftvolumen vorlag, und die betreffende Außenwandecke war auch nicht verstellt. Die Beheizung des Raumes erfolgte mit einem modernen elektrischen Nachtspeicherofen mit Heißluftgebläse. Der Standort der Heizung befand sich ca. 2,5 m entfernt neben der Innenwand. Die warme Luft konnte diese Zimmerecke über den Fußboden nicht erreichen. Hier dominiert eine falsche Planung der Raumheizung.
Im Bild 5.3.2.7 wird ein vergleichbarer Eckbereich gezeigt, wo eine äußere Wärmedämmung (WV-System) angebracht wurde. So kann in den kritischen Eckbereichen die Oberflächentemperatur auf der Innenseite erhöht werden.
Für eine Schimmelbildung in den Räumen sind nicht nur die "klassischen Wärmebrücken" bei einer Konstruktion verantwortlich. Nachfolgend werden unterschiedliche Fehler bei einer Außendämmung aufgeführt, welche zu einer Wärmebrücke und zur Kondenswasserbildung mit einer Schimmelbildung an der Innenseite der Bauhülle führen.
Bei einer nachträglich angebrachten Wärmedämmung findet man auch Bauausführungen, wo die Dämmung oberhalb des Klinkersockels beginnt (Bild 5.3.2.8, 5.3.2.9 und Schema 5.3.2.10). Die Fußbodenhöhe der Erdgeschosswohnung liegt aber darunter, sodass eine etwa 10 cm breite Wärmebrücke geschaffen wurde. Dieser Fehler wurde erst festgestellt, nachdem die Ursache der Schimmelpilzbildung an der Innenseite gesucht wurde. Der Schimmelbefall verlief wie mit einem Lineal gezogen in einem Streifen an der Außenwand entlang. Eine Außendämmung muss gleichmäßig alle Bauteile überdecken, sodass an den Innenseiten keine Wärmebrücke auftreten. Die Dämmung muss in diesen Fällen wenigstens ca. 30 cm bis unterhalb der Fußbodenhöhe der Räume des Erdgeschosses reichen. Eine Anbindung einer nachträglich anzubringenden Dämmung ist nicht einfach und kostenaufwändig. Die Dämmung im Bild 5.3.2.7 reicht weit genug unterhalb der Fußbodenhöhe im Erdgeschoss.
Mit diesem Beispiel wird eine hinterlüftete Wärmedämmfassade mit einem falschen Aufbau gezeigt. Die Fassade wurde nachträglich an einem älteren Bauernhaus in Sachsen angebracht. Bei diesem Aufbau strömte die Luft zwischen Dämmung und dem massiven Mauerwerk hindurch (Bild 5.3.2.11), analog wie bei einem Schornstein. Durch diese Ausführung kühlt sich das Außenmauerwerk im Winter besonders stark ab. Statt einer thermischen Verbesserung der Außenwand wurde genau das Gegenteil erreicht. Besonders im unteren Abschnitt der Außenwand kam es zu einer starken Abkühlung der inneren Wandoberfläche. Hier kann nur die gesamte hinterlüftete Wärmedämmfassade abgebaut und funktionsgerecht wieder richtig erstellt werden. Die Dämmung ist fugendicht an das Mauerwerk und die Fassadenverkleidung ist auf einer luftdurchströmten Tragkonstruktion anzubringen.
Alternativ kann man bis dahin erst einmal die unteren Lüftungsöffnungen bzw. -schlitze fugendicht verschließen, sodass die Durchströmung der Außenluft unterbunden wird. Allerdings ist das keine Dauerlösung, da meist bei der hinterlüfteten Fassade die Wetterschutzschicht auch diffusionsdicht ausgeführt wird. Es kommt so auf Dauer zur Durchfeuchtung der Außendämmung und der massiven Außenwand.
Beim Anbringen des Wärmedämmverbundsystems wird aber auch die höhere Wärmeleitfähigkeit der Anschlussbereiche der Balkonplatten aus Beton vergessen (Bild 5.3.2.12). Mit der höheren Tauwassergefahrdung entstehen innen an der Decke und am Fußboden Schimmelstreifen. Daher müssen solche Anschlüsse vom Gebäude thermisch entkoppelt werden oder an den Balkonplatten werden von unten und oben eine Wärmedämmung angebracht (Bild 5.3.2.13).
Im nachfolgenden Schadensfall (Bild 5.3.2.14) wurde die starke Schimmelpilzbildung zuerst nur dem falschen Nutzungsverhalten und den verringerten Wandquerschnitten an der Fensterlaibung nach dem Austausch der Fenster zugeordnet. Im Bild wird dies nicht ganz so deutlich, aber auch die Fläche der Decken über dem Fenster ist stärker durch Schimmelpilze befallen. Durch das Fenster kann man den auskragenden Balkon erkennen. Es spielen für die vorliegende Schimmelpilzbildung auch noch weitere Einflussfaktoren eine Rolle.
Wird bei einer Außenwand mit guter Wärmedämmeigenschaft, wie z. B. Hochlochziegel, eine massive Decke eingebunden, so fließt an dieser Stelle verstärkt Wärme nach außen ab. Daher ist an die Außenseite der Betonplatte ein Dämmstreifen einzulegen. Fehlt dieser oder ist dieser zu schmal, so kommt es an der Innenseite an der Zimmerdecke und darüber auf dem Fußboden zur Abkühlung (Bild 5.3.2.15). Eine bessere Ausführung wird im Bild 5.3.2.16 dargestellt. Diese gleichen Probleme treten auch auf, wenn die Wärmedämmung den Ringanker bzw. den obersten Mauerabschnitt flächenmäßig nicht ausreichend isoliert.
Aus Kostenersparnissen werden die Abseitwände (Drempel) nicht mehr gemauert, sondern durch eine Leichtbaukonstruktion ersetzt, was physikalisch eine Innendämmung ist. Der Übergang von der Außendämmung zur Innendämmung stellt dabei einen kritischen Abschnitt dar, wo Wärmebrücken auftreten können. Bei dieser Infrarotaufnahme (Bild 5.3.2.17) sieht man deutlich den Übergang von der massiven Wand mit Wärmedämmung zur Leichtbaukonstruktion mit ihrer Innendämmung im Dachgeschoss. Je heller die Farbe, so größer ist die Wärmeabstrahlung.
In Kiew, aber auch in deren Städten in der Ukraine sieht man sehr oft die im Bild 5.3.2.18 dargestellte nachträgliche Wärmedämmung der einzelnen Eigentumswohnungen. Soll die Fassade nachträglich gedämmt werden, so muss diese grundsätzlich über die gesamte Fläche ausgeführt werden. In diesem Fall treten Wärmebrücken an den Übergängen zu der darunter und darüber befindlichen Fassade auf. Dies ist vergleichbar mit der Ausführung in den Bildern 5.3.2.8 und 5.3.2.9.
Sind Schimmelpilzstreifen an der Außenwandfläche unter der Decke der obersten Etage oder auch über dem Fußboden der Dachgeschosswohnung erkennbar, so können die Ursachen in der ungenügenden Dämmung der Deckenauflager begründet sein. Gleiche Probleme treten auch an Decken unterhalb von Erker auf, wenn sich darüber ein Balkon befindet und die Decke nicht ausreichend gedämmt wurde.
Bei einer Außendämmung von 6 cm oder mehr beträgt dagegen die Isolierung in den Fensterlichten oft nur 1 bis 2 cm oder fehlt ganz. Die Fensterlichter werden so zur Wärmebrücke. Weitere Ausführungen hierzu erfolgen im Abschnitt "Fensteranschlüsse".
Die aus Beton bestehenden Fensterstürze und auch die Fensterrahmen haben eine höhere Wärmeleitfähigkeit als vergleichsweise die Außenwand. Eine Einbindung muss daher sehr sorgfältig erfolgen. Im Bild 5.3.2.19 kann die Wärme über den Sturz (gute Wärmeleitung) nach außen entweichen. Im Bild 7.3.2.20 wird der Sturz mit einer Wärmedämmung sorgfältig eingehüllt und die Wärmebrücke wird damit beseitigt.
Zum Abschluss wird der Temperaturverlauf bei einer Fensteröffnung an einer un- und gedämmten Außenwand dargestellt (Bild 5.3.2.21). [74] Bei dem nicht gedämmten Fensteranschluss liegt die Temperaturdifferenz bei diesem Beispiel am Fensterbrett bei 5 K.
Bei gedämmten Bauteilen kann gerade an Wanddurchbrüchen, wie Fenster und Türen, keine durchgängig gleichmäßige Dämmstoffdicke angebracht werden. Es entstehen dadurch lokale Wärmebrücken. Im rechten Bild wird ein Wandanschluss mit einer Wärmedämmung gezeigt. Am Fensterbrett liegt jetzt eine Temperaturdifferenz von 23 K vor. Die Folge sind starke lokale Durchfeuchtungen. Auch bei dem Anschluss der Dachflächenfenster tritt diese Problematik auf.
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