Wärmedämmverbundsystem

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Temperaturverlauf in einer außen gedämmten Kalksandsteinwand im WDV-System

Ein Wärmedämmverbundsystem (abgekürzt WDVS oder WDV-System) ist ein System zum Dämmen von Gebäudeaußenwänden. Umgangssprachlich werden auch Bezeichnungen wie Thermohaut und Vollwärmeschutz verwendet, die irreführend sind und vermieden werden sollten. Solche Begriffe sind "falsch", da ein WDVS zwar ein Vollwärmeschutz (gedämmte Fassade) ist, aber ein Vollwärmeschutz auch eine vorgehängte Fassade sein kann, was wiederum kein WDVS ist.

Wärmedämmverbundsysteme stehen u. a. wegen der Verwendung potentiell gesundheitsschädlicher bzw. brandgefährlicher Materialien, wie etwa Bioziden oder Polystyrol, oder der durchgreifenden Änderung des Erscheinungsbildes der bestehenden Bausubstanz bei nachträglicher Anwendung in der Kritik.[1]

Definition[Bearbeiten]

Ein Wärmedämmverbundsystem ist ein System zum außenseitigen Dämmen von Gebäuden und ist durch seinen Aufbau geregelt. Der geregelte Aufbau besteht aus der Befestigungsart (geklebt und/oder gedübelt oder einem Schienensystem), einem Dämmstoff, einer Putzträgerschicht (amierter Unterputz) und einer Oberflächenschicht (Oberputz oder Flachverblender). Als Alternative bzw. Konkurrenzmodell gilt u.a. die vorgehängte hinterlüftete Fassade.

Geschichte des WDVS[Bearbeiten]

In Berlin wurde 1957 zum ersten Mal ein Wärmedämmverbundsystem eingesetzt. Als Dämmstoff wurde ein Polystyrolhartschaum verwendet, der von BASF unter dem Markennamen Styropor® vertrieben wird. Die ersten Dämmstoffe mit einer Dicke von 20 – 50 mm waren noch weit von dem heutigen Standard entfernt, sorgten aber für eine bis dahin nicht gekannte Heizenergieersparnis. Ab Mitte der sechziger Jahre wurde dieses System in größerem Umfang eingesetzt.

In Süddeutschland verarbeitete man zu Beginn der 1960er Jahre im Industriebau (Zuckersilo in Regensburg) und im Wohnungsbau (als „Dryvit“-Verfahren) Polystyrol-Dämmplatten mit armiertem Kunststoffputz. Dabei setzte man verschiedene Techniken der Armierung mit Metallfäden, Metallgewebe, Glasfasergewebe und - aus USA eingeführt - auch Kunststoffgewebe ein. Die Dämmstoffplatten wurden punkt- und randförmig (Wulstverfahren) mit Klebstoff versehen und durch starken Handdruck auf die Wand geklebt. Probleme gab es bei diesem Verfahren durch die „Aufschüsselung“ der Polystyrolplatten bedingt durch nicht ausreichend abgelagerte Platten, die Feuchteaufnahme des Glasseidengewebes und eine dadurch verursachte Volumenvergrößerung sowie durch die statische Aufladung der Kunststoffputzoberfläche und eine damit verbundene Staubanreicherung. Als erste Mauersteinindustrie empfahl damals die Kalksandsteinindustrie ein solches System als „KS-Thermohaut“ - die ersten Wohngebäude damit wurden in Nürnberg gebaut. Auf der Suche nach Alternativen verwendete man ab etwa 1977 auch Mineralfaserplatten, wobei hier eine modifizierte Arbeitstechnik angewandt wurde (modifizierte mineralische Putze, Kunststoffputze, Kalk- und Silikatputze). Seit etwa 1990 kamen darüber hinaus die unten genannten Dämmstoffe zum Einsatz.

Aufbau und Montage[Bearbeiten]

Dieser Altbau wurde zur Hälfte mit WDVS gedämmt. Der stärkere Wandaufbau durch das WDVS ist am Dachüberstand und an den Fensteröffnungen auf der rechten Fassadenseite zu erkennen. Die helle Fläche ist Teil der farblichen Gestaltung der WDVS-Fassade.

Untergrundvoraussetzung[Bearbeiten]

Grundsätzlich sind alle Untergründe (z.B. Ziegel, Kalksandstein, Beton, verputzte Bestandsfassaden) geeignet. Bei ausreichender Tragfähigkeit des Untergrundes können die Dämmplatten direkt aufgeklebt werden. Je nach Festigkeitseigenschaft des Dämmstoffes oder bei nicht ausreichender Tragfähigkeit des Untergrundes müssen die Platten zusätzlich mit Tellerdübeln rückverankert werden. Liegen sehr unebene Untergründe vor, kommen Schienensysteme, an denen die Platten befestigt werden, zum Einsatz.

Befestigung der Dämmplatten[Bearbeiten]

Es gibt verschiedene Arten der Befestigung von Dämmplatten eines WDVS. Die Dämmplatten oder Lamellen können verklebt, verdübelt, verklebt und zusätzlich verdübelt oder mit einem Schienensystem montiert werden. In den häufigsten Fällen wird das Dämmmaterial (Dämmstoff) einfach in Form von Platten oder Lamellen durch Kleben und/oder Dübeln (Tellerdübel) auf dem bestehenden Wanduntergrund aus Ziegel, Kalksandstein oder Beton befestigt.

Auf ebenem Untergrund werden die Dämmplatten, die ein Gesamtgewicht von unter zehn Kilogramm pro Quadratmeter aufweisen, in der Regel mit einem speziellen Klebemörtel direkt auf den vorhandenen Außenputz geklebt. Der Kleber wird in diesem Fall vollflächig aufgetragen. Bei Unebenheiten im Untergrund wendet man hingegen die Wulst-Punkt-Methode an. Die Klebemasse wird dabei entlang der Plattenränder umlaufend mit zusätzlichen Klebepunkten in der Plattenfläche aufgetragen. Der Flächenanteil der Verklebung hängt vom verwendeten System ab und sollte zwischen 40 und 100 Prozent betragen.

Eine Verdübelung des Wärmedämmverbundsystems ist besonders in Regionen mit hohen Windlasten und entsprechenden Wetterextremen üblich und ab einer gewissen Gebäudehöhe vorgeschrieben. Ob und wie viele Dübel verwendet werden müssen, wird vom verwendeten Hersteller in der "Bauaufsichtlichen Zulassung" vorgeschrieben. Je nach Hersteller und Dämmstoffart unterscheiden sich die zu verwendenden Dübel in ihrem Durchmesser. Die Dübel verhindern das Ausbrechen der Dämmung bei Windsog durch die zusätzliche mechanische Befestigung.

Eine duale Lösung aus Verdübeln und Verkleben kommt aus statisch relevanter Sicht z. B. bei der Dämmung von Altbauten zum Einsatz. Dann also, wenn der Untergrund uneben, beschädigt oder die Zugfestigkeit der Bestandsuntergrundes für Verklebungen zu gering ist. Mineralische Dämmstoffe größeren Formats und Gewichts müssen aus statisch relevanter Sicht immer geklebt und gedübelt werden.

Bei besonders starken Unebenheiten erfolgt die Verankerung linienförmig über Metallschienen an der Bestandsfassade. Eine Verklebung entfällt hier komplett, da die Dämmplatten an den Schienen befestigt werden. Eine Methode, die allerdings nur bei starken Unebenheiten des Untergrunds zum Einsatz kommt, da die Schienenbefestigungen die teuerste Art der Befestigung darstellt.

Dämmstoffe für Wärmedämmverbundsysteme[Bearbeiten]

Für den Einsatz im WDVS müssen Dämmstoffe höhere Ansprüche als im Innenausbau erfüllen, solche mit guter Brennbarkeit und hohem Wasseraufnahmevermögen sind nur bedingt geeignet.

Synthetische Anorganische

Synthetische Organische

Synthetische Verbundmaterialien

Natürliche Organische

Armierungsmörtel / Unterputz[Bearbeiten]

Auf den Dämmstoff kommt ein Armierungsmörtel / Unterputz. Je nach gewünschtem Oberputz kommen entweder mineralische oder organische Armierungsmörtel zum Einsatz. Die Armierungsschicht besteht aus einem Armierungsmörtel (Unterputz), in den ein Gewebe (Glasfasergewebe) eingebettet wird, das als Armierungsgewebe im oberen Drittel der Armierungsschicht liegt.

Oberputz[Bearbeiten]

Den Abschluss des Systems bildet ein Außenputz / Oberputz, der nach Erfordernis oder gestalterischem Aspekt noch angestrichen werden kann. Folgende Oberputze werden in Verbindung mit WDV-Systemen angeboten:

Anorganische Putze:

organische Putze:

Grundsätzlich sind mineralische Putze ökologisch und bauphysikalisch besser als organische Putze. Bei den mineralischen Putzen sind besonders die Strukturputze (Kratzputze) vorteilhafter. Sie benötigen keinen Anstrich und sind als vorbeugender Schutz, gegen Algenbewuchs, besonders gut geeignet. Bei mineralischen Putzen ist darauf zu achten, dass sie keine kunststoffvergüteten Produkte sind, die die gute Ökobilanz der mineralischen Putze verschlechtern.

Der bauphysikalische Vorteile von mineralischen (anorganischen) gegenüber den organischen Putzen ist, dass sie eine höhere Dichte aufweisen und damit auch eine höhere Wärmespeicherfähigkeit haben. Dadurch verlangsamt sich die Abkühlung in der Nacht und somit auch der Wasserausfall auf der Oberfläche (Algenbefall).

Mineralische Putze mit Bindemittel aus Kalk oder Zement haben nur eine geringe Wasseraufnahme und eine sehr schnelle Wasserabgabe. Bei organischen Putzen erfolgt die Austrocknung sehr langsam.

Der höhere pH-Wert bei den mineralischen Putzen vermindert Algen- und Pilzwachstum. Er nimmt allerdings mit der Zeit durch die Karbonatisierung ab. Aufgrund dieser bauphysikalischen Eigenschaften, werden organische Putze schneller von Algen und Pilzen befallen, außerdem neigen sie schneller zur Verschmutzung wie mineralische Putze.

Der ökologische Nachteile von organischen Putzen ist, dass sie hauptsächlich aus Kunststoffen (Erdölprodukt) bestehen. Außerdem sind sie schlechter zu entsorgen, da sie aufgrund der neuen Deponieverordnung, vor der Deponierung thermisch vorbehandelt werden müssen. Hoher Energieverbrauch bei der Entsorgung.

Anstrich[Bearbeiten]

Bei mineralischen Oberputzen wird grundsätzlich ein einmaliger Egalisationsanstrich empfohlen, denn dadurch verbessert sich:

  • die Vorsorge vor Farbtonveränderungen bei eingefärbten Putzen
  • die Verzögerung unschädlicher Bewitterungserscheinungen
  • die wasserabweisende Funktion des Putzsystems
  • und es steigt die Beständigkeit der Schutz vor Algenbildung und Pilzbefall

Aber auch bei organischen Putzsystemen wird ein Anstrich empfohlen, aufgrund der oben genannten Veralgungsprobleme.

Als Anstrich kommen z.B. Dispersions-Silikat- oder Silikonharzanstriche mit Bioziden zum Einsatz. Biozide sind human- und ökotoxische Stoffe, deswegen sollte grundsätzlich auf einen Anstrich, nur zur Vermeidung von Algenwachstum verzichtet werden. Grund ist der, dass der Anstrich und die Biozide bei Regen ausgewaschen werden und im angrenzenden Untergrund landen. Die ökologischen Folgen sind noch nicht untersucht worden.

Bauphysikalisch ist der hohe Wasserdampfdiffusionswiderstand des Anstrichs problematisch. Es muss darauf geachtet werden, dass die Wasserdampfdiffusion der Wand nicht zu stark beeinträchtigt wird. Mit jedem erneuten Anstrich steigt der Wasserdampfdiffusionswiderstand der Wand und dadurch der Tauwasseranfall im System, wodurch die Langlebigkeit negativ beeinflusst wird.

Bauphysikalischer Aufbau[Bearbeiten]

Beispiel für eine grafische Berechnung des Tauwasserausfalls nach Glaser

Wichtig für den Zweck und die Verwendbarkeit eines WDVS ist neben einer guten Dämmung die Vermeidung von Tauwasserausfall in der Wand (siehe dazu auch: Glaser-Verfahren). Besonders im Winter sind Wasserdampfdruck und Temperatur innen hoch und außen niedrig. Abhängig von ihrer Temperatur kann Luft nur eine bestimmte maximale Feuchtigkeitsmenge aufnehmen, was mit dem Sättigungsdampfdruck beziehungsweise der Taupunkttemperatur angegeben wird. Durch den jeweiligen Aufbau der Wand werden Bedingungen sowohl für den Verlauf der Temperatur und damit des Sättigungsdampfdrucks als auch für den Verlauf des Dampfdrucks vorgegeben. Nur wenn im Wandquerschnitt der Dampfdruck stets unter dem Sättigungsdampfdruck liegt, kommt es nie zum Ausfall von Tauwasser; die gültigen Normen lassen allerdings einen zeitweise geringen Ausfall zu.

Bei mehrschichtigen Außenbauteilen wird deshalb die Tauwasserfreiheit grundsätzlich gesichert, wenn die Wärmedämmfähigkeit nach außen hin zunimmt und der Wasserdampfdiffusionswiderstand nach außen hin abnimmt.

Bei umgekehrtem Wandaufbau, also der Wärmedämmung von innen her, kann der Dampfdruck örtlich den Sättigungsdampfdruck erreichen und die überschüssige Feuchtigkeit fällt abhängig vom Taupunkt als Tauwasser aus. Dies kann zu einem kritischen Tauwasserausfall führen an Stellen, wo das anfallende Tauwasser nur schlecht wieder verdunsten kann.

Der Wasserdampfdiffusionswiderstand sollte nach außen hin abnehmen, damit die anfallende Feuchte während der Verdunstungsperiode gut nach außen hin verdunsten kann. Die Hauptursache für Schäden an WDV-Systemen, ist der Ausfall von Tauwasser zwischen der Dämmung und dem Außenputz. Wenn dieses Tauwasser aufgrund des hohen Wasserdampfdiffusionswiderstands des Außenputzes und Anstrichs nicht vollständig verdunstet, kann es zu Abplatzungen durch gefrierendes Wasser und zur allmählichen Durchfeuchtung des Dämmstoffs kommen. Die Folgen sind eine Abnahme des Wärmedämmvermögens und Standsicherheitsprobleme, was einen vollständigen Abriss und Neuaufbau des WDVS erfordern kann.

Um die Gefahr der Algenbildung auf WDV-Systemen zu verringern, sollten am besten Wärmedämmungen mit hoher Wärmespeicherfähigkeit und/oder mineralischen Dickputzen verwendet werden. Dadurch wird erreicht, dass die Außenseiten der Wände möglichst langsam abkühlen. Durch die langsame Nachtabkühlung verringert sich die Zeit, in der die Temperatur der Bauteiloberfläche unter die der Umgebungstemperatur fällt und sich Kondensat auf der Putzoberfläche bilden kann. Algen wachsen, je nach Gattung, ab einer Feuchte von 70 %. Die Algenbildung kann auch unterbunden werden, indem das WDVS mit einer Endbeschichtung versehen wird, die eine verzögernde und/oder vorbeugenden Wirkung gegenüber Algen- und Pilzbefall hat.

Solange geheizt oder gekühlt wird, hat die Masse der Außenwand keinen Einfluss auf den Heiz- bzw. Kühlenergiebedarf - dieser wird nur vom U-Wert der Wand bestimmt. Gleiches gilt auch für das Innenraumklima. Lediglich der zeitliche Verlauf der Heiz- bzw. Kühlleistung hängt von der Speicherfähigkeit der Wand ab. Anders in Zeiten ohne Heizung oder Kühlung. Je größer die Speicherfähigkeit, umso langsamer beeinflusst das Außenwetter das Innenraumklima: Hohe Außentemperaturen müssen erst die Wand aufheizen, ehe diese ihrerseits den Innenraum aufheizt.

Beim Aufeinandertreffen von verschiedenen Materialien sollten unterschiedliche Wärmedehnzahlen berücksichtigt werden, um Spannungsrisse und Abplatzungen (vor allem bei sonnenbeschienenen Wänden) zu vermeiden.[2]

Gesetzliche Regelung[Bearbeiten]

Wärmedämmverbundsysteme sind nicht geregelte Bauarten, für die es weder anerkannte Regeln der Technik noch nationale oder europäische Normen gibt. Darum führt man den Nachweis der Verwendbarkeit eines angebotenen WDV-Systems durch eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung (AbZ) oder eine Zustimmung im Einzelfall (ZiE). Die Zulassung umfasst sämtliche im System enthaltenen Komponenten (Kleber/Dübel, Dämmung, Armierungsschicht, Außenputz) und stellt somit baurechtlich eine Bauart dar. Vergeben werden die AbZ ausschließlich vom Deutschen Institut für Bautechnik (DiBt) in Berlin. Alle Komponenten des Systems müssen aufeinander abgestimmt sein und ausschließlich von einem Hersteller stammen. Werden Systemkomponenten durch andere, die nicht in der AbZ oder ZiE des Produktes erwähnt sind ersetzt, kann das ausführende Unternehmen wegen Betrugs nach §263 StGB bezichtigt werden. Außerdem ermöglicht es dem Planer und Bauherren die Mängelrüge. Als weiteres gehen sämtliche Produktansprüche gegen den Lieferanten verloren und das Unternehmen haftet für versteckte Mängel bis zu 30 Jahren.

Wichtiges Regelwerk: VOB Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen - Teil C: Allgemeine Technische Vertragsbedingungen für Bauleistungen (ATV) DIN 18345 Wärmedämm-Verbundsysteme. DIN 55699 „Verarbeitung von Wärmedämm-Verbundsystemen“

Brandverhalten[Bearbeiten]

Über Probleme mit Polystyrolschaumstoffen siehe Polystyrol#Brandschutz im Bauwesen.

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. Kurt Stukenberg: "Hinter der Fassade" greenpeace magazin 5.13, gesichtet am 21. Juni 2014
  2. Temperaturdehnung / Linearer Ausdehnungskoeffizient von Baustoffen

Literatur[Bearbeiten]

  •  Werner Riedel, Heribert Oberhaus, Frank Frössel, Wolfgang Haegele: Wärmedämm-Verbundsysteme. 1. Auflage. Baulino, 18. Dezember 2007, ISBN ISBN 978-3-938537-01-5.
  • Frank Frössel: Risse in Gebäuden. 1. Auflage. Baulino Verlag, 2009, ISBN 978-3-938537-22-0
  • Technisches Handbuch Putz - Stuck - Trockenbau - Wärmedämmung, 3. Auflage 2010, Fachverband der Stuckateure für Ausbau und Fassade und Schweizerischer Maler- und Gipserunternehmer-Verband (SMGV)
  • Hessisches Ministerium für Umwelt, Energie, Landwirtschaft und Verbraucherschutz: Wärmedämmung von Außenwänden mit dem Wärmedämmverbundsystem, Wiesbaden 2009, ISBN 978-3-89274-298-2

Weblinks[Bearbeiten]

Siehe auch[Bearbeiten]