Dämmaspekte: Kerndämmung von zweischaligem Mauerwerk

Die Bauweise des zweischaligen Mauerwerks wird seit dem 19. Jahrhundert eingesetzt, um das Eindringen von Schlagregen zu verhindern und somit feuchte Innenwände und Schimmelbefall zu vermeiden. Auch verleiht die zweischalige Konstruktion dem Bauwerk Standsicherheit. Der belüftete Hohlraum zwischen Innen- und Außenwand ist zwei bis 14 Zentimeter dick. Die Innenschale wird durch die Außenwand vor Niederschlagswasser geschützt. In Deutschland haben folgende Gebäude eine typische zweischalige Bauweise: Gebäude mit Klinkerschalen (vorzugsweise in Norddeutschland), Häuser mit gemauerten und verputzten Innen- und Außenschalen, die auf den ersten Blick nicht wie zweischalige Konstruktionen aussehen, Bauten mit vorgehängten Betonplatten aus den 60-er bis 80-er Jahren, die vorwiegend als öffentliche Gebäude oder als Geschosswohnungsbauten genutzt werden.

Neben ihren positiven Feuchte-Eigenschaften hat die Luftschicht zwischen Innen- und Außenschale jedoch den Nachteil, dass Wärme ungehindert entweichen kann. Durch Strahlung und Konvektion gelangt die Wärme von der Innenwand zur Außenschale beziehungsweise zur Luftschicht. Die von innen in die Luftschicht übertragende Wärme bewirkt eine Luftzirkulation in der Hohlschicht. Durch thermischen Auftrieb gelangt die warme Luft nach oben, wo sie ungehindert entweichen kann, da der obere Abschluss der Hohlschicht häufig offen ist. Ein zweischaliges Mauerwerk weist meistens keinesfalls eine „stehende Luftschicht“ auf. Durch Fugen und undichte Stellen im Mauerwerk gleicht kalte Außenluft den entstandenen Unterdruck in der Hohlschicht aus. Dadurch entspricht die Temperatur der Luftschicht in etwa der Außentemperatur und die Bauweise des zweischaligen Mauerwerkes verzeichnet hohe Wärmeverluste. Ein zweischaliges Mauerwerk mit 44 Zentimetern Stärke weist zum Beispiel bestenfalls einen U-Wert von 1,1 W/(m²K) auf. Die Anforderung der EnEV für neue und außengedämmte Außenwände liegt jedoch nur bei 0,28 W/(m²K).

Da die Temperatur innerhalb der Hohlschicht unterhalb des Taupunktes liegt, kann sich an der Innenseite der Außenschale Tauwasser bilden. Das vollständige Verfüllen des Hohlraumes mit Dämmstoff verhindert, dass der Wasserdampf konvektiv abgeführt werden kann. Auch führt eine Kerndämmung dazu, dass die Temperatur an der Innenseite der Außenschale weiter absinkt und die Tauwassermenge zunimmt. Wenn diese Feuchtigkeit kapillar nach innen transportiert würde, wären wiederum feuchte Innenwände und Schimmelbildung das Resultat. Daher darf ein Kerndämmstoff das Wasser nicht kapillar von außen nach innen leiten: er muss zwingend wasserabweisend (hydrophob) sein. Diese Eigenschaft wird im Rahmen des Zulassungsverfahrens vom DIBt (Deutsches Institut für Bautechnik) getestet.

An der Grenzschicht zwischen Kerndämmung und Außenschale wird bei allen bauphysikalischen Berechnungen des Glaser-Verfahrens Tauwasser nachgewiesen. Alle für die Konstruktion zugelassenen Kerndämmstoffe sind hydrophob ausgerüstet. Sie transportieren Wasser nicht von außen nach innen. Daher stellt Tauwasser an der Innenseite der Außenschale keine Gefahr dar. Die bauaufsichtliche Zulassung trägt dem Rechnung, bei allen Kerndämmstoffen ist in den bauaufsichtlichen Zulassungen festgelegt, dass „Ein rechnerischer Nachweis des Tauwasserbefalls infolge von Wasserdampfdiffusion nicht erforderlich [ist].“ (z.B.: DIBt 2012: Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung Supafil Cavity wall Z-23.12–1875) Dies bedeutet eine rechtliche Absicherung für Hausbesitzer und ausführendes Unternehmen. Wissenschaftliche Untersuchungen, langjährige Erfahrungswerte aus dem In- und Ausland – mehrere Hunderttausende von nachträglichen Kerndämmungen wurden in den letzten 50 Jahren im In- und Ausland erfolgreich und schadensfrei durchgeführt – und die hydrophoben Eigenschaften der für eine Kerndämmung zugelassenen Produkte bieten eine dreifache Absicherung, dass es nicht zu Feuchtetransport und somit zu Bauschäden kommt.

Die Produktwahl ist abhängig vom Anwendungsfall. Nicht jedes Produkt ist für jeden Anwendungsfall gleich gut geeignet. Aus Brandschutzgründen dürfen bei öffentlichen Gebäuden und Hochhäusern nur Dämmstoffe mit der Baustoffklasse A1 (nicht brennbar. z.B. Steinwolle, Mineralwolle, Perlite, SLS20) eingesetzt werden. Bei sehr schmalen Hohlräumen können faserförmige Dämmstoffe nicht eingesetzt werden, da sie sich untereinander und mit dem Mauerwerk verhaken. Hier müssen rieselfähige Materialien verwendet werden. Auch ist es bei diesem speziellen Anwendungsfall ratsam, Produkte mit einem hohen Dämmwert zu wählen, um eine möglichst gute Wärmedämmwirkung zu erzielen. Ein weiterer Faktor ist die Anzahl der Einblasöffnungen. Faserförmige Produkte und Schäume benötigen relativ viele Einblasöffnungen, rieselfähige Stoffe kommen mit wenigen aus. Um Fehler wie sie die Thermografieaufnahme zeigt, zu vermeiden, müssen die Dämmstoffe setzungssicher sein, also so verdichtet werden, wie die Zulassung und die Verarbeitungsrichtlinie der Hersteller es festlegt. Hinsichtlich des Dämmstoffpreises sollte zwischen Kosten und Nutzen abgewogen werden. Beispielsweise ist ein PUR-Schaum etwa doppelt so teuer wie das EPS-Granulat, weist jedoch mit einer WLG von 027 im Gegensatz zu 033 einen höheren Dämmwert auf. Daher sind die langfristigen Kosten aus Finanzierung und verbleibenden Energiekosten deutlich niedriger.

Die „Deutsche Perlite“, die heutige Knauf Perlite, entwickelte in den 60-er Jahren die Maßnahme der nachträglichen Kerndämmung. Mehr als 300 000 Gebäude wurden seitdem allein in Deutschland mit unterschiedlichen Produkten bis heute ohne nennenswerte Probleme nachträglich kerngedämmt.

Mehr als 1000 Fachbetriebe führen im Bundesgebiet mittlerweile diese Art der Dämmung durch, wobei aufgrund der Bausubstanz vorwiegend in West- und Norddeutschland Kerndämmungen ausgeführt werden. Um als Fachbetrieb Kerndämmung durchführen zu können, müssen diese von den Herstellern, deren Produkte sie verarbeiten, geschult werden. In Deutschland gibt es fast 30 Hersteller von zugelassenen Kerndämmprodukten, die beim Deutschen Institut für Bautechnik gemeldet sind. Inhaltlich beschäftigen die Schulungen sich mit der Bauphysik und der Anwendungstechnik. Besonders wichtig sind die handwerkliche Sorgfalt und die Warnung vor Risiken in der Kerndämmung.

Bevor eine Kerndämmung durchgeführt werden kann, muss die Hohlschicht mittels eines Endoskops auf Trockenheit am Fußpunkt hin untersucht werden. Sollte sich Wasser auf dem Fußpunkt der Hohlschicht befinden, muss die Ursache dafür beseitigt werden. Ansonsten ist mit Schimmelbefall zu rechnen. Außerdem muss die Außenschale des Mauerwerks sicher gegen Schlagregen sein. Ist sie es nicht, müssen eine Hydrophobierung der Außenwand und eine Fugensanierung erfolgen. Mithilfe eines Nebeltestes können undichte Stellen in der Außenwand wie beispielsweise an Steckdosen und Fensterrahmen identifiziert werden. Falls bei der Kerndämmung rieselfähige Materialien genutzt werden, ist der Nebeltest zwingend erforderlich, um Verschmutzungen im Innenraum vorzubeugen. Die undichten Stellen können durch Stopfdämmung und andere Maßnahmen beseitigt werden.

Rieselfähige Produkte wie Silikatleichtschaum (SLS 20), Perlite oder EPS-Granulat benötigen nicht so viele Einblaslöcher wie faserförmige Materialien und PUR-Schaum, bei denen ein Bohrloch alle 1,5 m² gesetzt werden muss, um eine vollständige Verfüllung der Hohlschicht zu gewährleisten. Daher ist es bei dem Anwendungsfall der vorgehängten Waschbetonfassade sinnvoll, SLS 20 zu verwenden, um weniger Bohrungen durchführen zu müssen. Da es sich bei diesen Gebäuden häufig um Hochhäuser oder öffentliche Gebäude handelt, muss aus Brandschutzgründen ein Produkt mit der Baustoffklasse A1 gewählt werden. Daher kommt EPS-Granulat in diesem Fall nicht infrage.

Bei Hohlräumen ab vier Zentimertern Stärke bietet sich das unbrennbare Supafil Cavity Wall an. Diese Mineralwolle hat mit 0,035 W/mK einen vergleichbaren Dämmwert wie EPS-Granulat und ist absolut setzungssicher, kann jedoch aufgrund ihrer Baustoffklasse auch bei öffentlichen Gebäuden und in Haustrennwandfugen eingesetzt werden.

Die Kosten einer Kerndämmung liegen etwa zwischen zehn und 20 Euro/m³ (abhängig von Material und Hohlschichtdicke), bei einem Einfamilienhaus von etwa 150 m² Wandfläche kommen auf den Hauseigentümer also ca. 1500 bis 3000 € Investitionskosten zu. Durchschnittlich kann der U-Wert der Hauswand von 1,1 W/m²K auf 0,4 W/m²K reduziert werden. Daraus ergibt sich eine Amortisationszeit von vier bis acht Jahren, die je nach Luftschicht und eingesetztem Dämmstoff variieren kann. In der EnEV 2014 ist festgelegt, dass die Anforderungen als erfüllt gelten, wenn der Hohlraum nach den anerkannten Regeln der Technik vollständig verfüllt wird, da bei einer Kerndämmung die Dämmschichtdicke begrenzt ist.

Die Dämmstoffe müssen mindestens eine Wärmeleitfähigkeit von 0,045 W/mK aufweisen. Eine nachträgliche Kerndämmung wird von der KfW mit einem zehnprozentigen Zuschuss subventioniert, wenn ein Material mit einem Lambdawert von ≤ 0,035 W/mK genutzt wird.

Bei einer fachgerecht durchgeführten Kerndämmung bleiben Wärmebrücken an Fensterlaibungen, Betondecken und Balkonen erhalten. Diese können durch weitere Maßnahmen wie die Innendämmung mit Calciumsilikatplatten entschärft werden. Bei geringer Hohlschichtdicke sollte der erzielte U-Wert mit einer Ergänzung durch ein WDVS verringert werden. Wenn eine Außendämmung (WDVS) auf ein Gebäude mit zweischaligem Mauerwerk gebracht wird, dessen Hohlschicht nicht verfüllt wird, kann das WDVS aufgrund von Hinterlüftungseffekten in seiner Wirkung mehr oder weniger eingeschränkt sein. Da die Anforderungen der EnEV durch die Verfüllung der Hohlschicht erfüllt sind, müsste ein evtl. angebrachtes WDVS nicht mehr so dick aufgebracht werden. Eine Kerndämmung in Verbindung mit einem WDVS wäre die perfekte Außendämmung. Die Nachteile beider Verfahren wären beseitigt. Die Wärmebrücken der Kerndämmung wären eliminiert, das WDVS wäre nicht mehr hinterlüftet und kann dünner aufgebracht werden.

Rollladenkästen sind häufig mit der Hohlschicht verbunden. Diese Verbindungen wie auch die von Schiebetüren in der Außenschale und andere Öffnungen müssen vor einer Kerndämmung mittels Stopfdämmung verschlossen werden. Mörtelreste am Fußpunkt der Hohlschicht können nicht entfernt werden. Hier kann die Dämmung nicht vollständig durchgeführt werden, weshalb Wärmebrücken entstehen. Trotzdem ist auch hier eine Kerndämmung wirksam und effizient.