Welche maßnahmen führen zur wärmedämmung

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Definition: eine Maßnahme zur Reduktion von Wärmeverlusten

Spezifischerer Begriff: innere oder äußere Wärmedämmung

Englisch: thermal insulation

Kategorien: Energieeffizienz, Haustechnik, Wärme und Kälte

Autor: Dr. Rüdiger Paschotta

Wie man zitiert; zusätzliche Literatur vorschlagen

Ursprüngliche Erstellung: 14.05.2010; letzte Änderung: 03.06.2021

URL: https://www.energie-lexikon.info/waermedaemmung.html

In vielen Situationen kommt es zu einem unerwünschten Wärmefluss als Folge von Temperaturunterschieden:

• Eine Rohrleitung für Fernwärme, die heißes Wasser transportiert und im kalten Boden verläuft, verliert Wärme in das Erdreich.
• Ein Gebäude verliert im Winter stetig Wärme an die Umgebung, wenn z. B. die Innentemperatur 20 °C beträgt, die Außentemperatur aber nur 0 °C. Der Wärmeverlust erfolgt meist zum größeren Teil als Transmissionswärmeverlust durch Wärmeleitung über Wandflächen, Fenster, das Dach und die Kellerdecke. Umgekehrt kann im Sommer ein unerwünschter Wärmeeintrag erfolgen, wenn Wand- und Dachflächen durch die Sonneneinstrahlung stark aufgeheizt werden.
• Bei einem Kühlschrank oder einer Tiefkühltruhe dringt ständig Wärme aus der Umgebung in den gekühlten Innenraum ein und muss über das Kühlaggregat wieder entfernt werden.

Solche unerwünschten Wärmeflüsse können durch Maßnahmen der Wärmedämmung massiv reduziert werden. (Umgangssprachlich ist auch von Isolation oder Isolierung die Rede.) Dies erlaubt dann eine entsprechende Verminderung des Energieaufwands für die Beheizung bzw. Kühlung. Auf diese Weise erhöht Wärmedämmung die Energieeffizienz. Sie ist ein wesentliches Element des winterlichen Wärmeschutzes.

Ältere Gebäude verfügen oft über keine oder nur sehr unzureichende Wärmedämmung. Entsprechend erfordert ihre Beheizung einen großen Energieaufwand – meist den Löwenanteil des gesamten Energieverbrauchs des Gebäudes. Moderne Gebäude können dagegen so gut wärmegedämmt werden, dass selbst bei Außentemperaturen von unter 0 °C meistens keine Beheizung nötig ist; man spricht dann von einem Passivhaus. Selbst wenn der Passivhaus-Standard nicht erreicht wird, kann ein Niedrigenergiehaus mit einem Heizwärmebedarf auskommen, welcher nur ein kleiner Bruchteil dessen für ein nicht wärmegedämmtes Haus ist. Typischerweise ist die Dämmwirkung der verwendeten Wärmedämmschichten (Platten oder Matten) weitaus größer als die des Mauerwerks, welches praktisch nur noch eine mechanische (tragende) Funktion hat. Mauern müssten extrem dick sein, um selbst eine ähnliche Wärmedämmwirkung zu haben, außer wenn sie aus ganz besonders porösen Materialien bestehen.

Man beachte, dass die Wärmeverluste eines Gebäudes nicht auf annähernd Null reduziert werden müssen, um den Heizwärmebedarf auf nahe Null zu drücken. Ein gewisser Wärmegewinn wird nämlich praktisch jeden Tag durch Sonneneinstrahlung durch die Fenster sowie durch die Bewohner und Geräte erzielt. Erst wenn die Wärmeverluste größer werden als dieser Gewinn, wird zusätzliche Heizwärme benötigt. Ein Passivhaus ist also nicht etwa ein Haus mit vernachlässigbar geringen Wärmeverlusten, sondern vielmehr eines, bei dem die geringen Wärmeverluste weitestgehend durch die genannten Wärmequellen (ohne Heizung) gedeckt werden können. Bei alten, nicht wärmegedämmten Häusern in Mitteleuropa sind die Verluste jedoch weit größer als die natürlichen Wärmegewinne.

Wärmedämmung in Gebäuden

Luftdichtigkeit ist wichtig für die Wirksamkeit einer Wärmedämmung, aber im Kern geht es um die Reduzierung der Wärmeleitung.

Die Wärmeverluste eines Gebäudes im Winter entstehen meist zum größeren Teil durch Wärmeleitung in der Außenhülle, zu einem kleineren Teil durch den Austausch von Luft mit der kalten Umgebung. Zur Wärmedämmung gehört vor allem die Reduktion der Wärmeleitung. Darüber hinaus sollte das Bauwerk luftdicht sein, um unerwünschte Luftströmungen zu verhindern. Die Dichtigkeit entsteht aber im Wesentlichen nicht durch Anbringen einer Wärmedämmung, sondern z. B. durch dicht eingebaute Fenster.

Es gibt unterschiedliche Maßnahmen zur Wärmedämmung in Gebäuden:

Dämmung von Fassaden

Lesen Sie auch den Extra-Artikel "Einwände gegen Wärmedämmung – detailliert geprüft". Er zeigt, dass ein Großteil der Kritik an Wärmedämmung sehr unfundiert ist.

Gebäudefassaden werden meist durch Abdecken mit Dämmplatten aus Materialien mit geringer Wärmeleitfähigkeit gedämmt. Man spricht hier von einem Wärmedämmverbundsystem (WDVS) oder einem Vollwärmeschutz. Typische Dämmmaterialien sind mineralische Fasern (z. B. Steinwolle oder Glaswolle), Fasern aus organischen Materialien (z. B. Holzfasern, Zellstoff, Holzwolle, Hanf, Kokos oder Wolle) oder Erdöl-basierte Schäume (z. B. aus Polyethylen, Polystyrol oder Polyurethan). Dieser Ansatz ist sowohl für Neubauten sehr gebräuchlich als auch bei der energetischen Sanierung von Altbauten.

Im Falle eines Zweischalenmauerwerks ist es möglich, den Zwischenraum zwischen den beiden Mauerschalen auch nachträglich mit einem Schaum oder einem losen Dämmmaterial auszufüllen (Kerndämmung), um die Luftkonvektion zu unterbinden. Allerdings ist die Dicke des Hohlraums meist gering, so dass nur eine begrenzte Dämmwirkung erzielt wird. Ein praktischer Vorteil des Doppelschalenmauerwerks ist allerdings, dass sowohl innen als auch außen festes Mauerwerk besteht, an dem Dinge gut befestigt werden können.

Im Neubau kann auch mit reinem Mauerwerk ohne besondere Dämmplatten eine sehr gute Dämmwirkung erzielt werden, wenn z. B. hochporöse Ziegel in ausreichender Dicke (z. B. 40 bis 60 cm) verwendet werden. Hier muss allerdings besonders auf die Minimierung von Wärmebrücken z. B. an Geschossdecken geachtet werden.

Ein Wärmedämmputz (außen angebracht vor dem Anstrich) erzielt eine gewisse Dämmwirkung mit einer relativ geringen Schichtdicke. Damit lässt sich bereits eine erhebliche Verbesserung gegenüber einer ungedämmten Fassade erreichen, aber keine so gute Dämmung wie mit den dickeren Dämmplatten. Diese Methode ist aber oft noch anwendbar, wenn die Fassade die Anbringung von Dämmplatten nicht erlaubt.

Im Prinzip lassen sich die Wärmeverluste auch mit speziellen “Energiesparfarben” reduzieren, die den Emissionsgrad der Oberfläche im mittleren bis fernen Infrarotbereich stark herabsetzen. Allerdings ist diese Wirkung schwach im Vergleich zu der einer Wärmedämmung.

Ein Sonderfall ist die transparente Wärmedämmung, die aus lichtdurchlässigen Materialien hergestellt wird. Dieser Ansatz ermöglicht zusätzliche solare Wärmegewinne, obwohl die Wärmeverluste durch Wärmeleitung ihr höher sind als bei einer konventionellen guten Wärmedämmung.

Innendämmung

Wenn eine Außendämmung nicht möglich ist (z. B. bei Fachwerkhäusern unter Denkmalschutz), kann eine Innendämmung (mit Dämmplatten auf den Innenwänden) erwogen werden. Dies war früher (ca. zwischen 1920 und 1975) die klassische Methode. Allerdings ist die Innendämmung weniger wirksam als die Außendämmung, da die Dämmschicht meist wesentlich dünner ausfallen muss und viele Wärmebrücken (insbesondere an Geschossdecken) unvermeidbar sind. Ebenfalls wird die Wohnfläche etwas reduziert, und die Kosten sind oft höher als bei der Außendämmung. Es muss sorgfältig auf die richtige Auslegung geachtet werden, da sonst Feuchteschäden entstehen können (siehe unten). Hierzu gehört auch die geeignete Wahl von Anstrichen, z. B. mit Silikatfarben.

Fenster

Fenster weisen pro Quadratmeter deutlich höhere Wärmeverluste als Wandflächen auf. Diese Verluste können mit gut dämmenden Fenstern immerhin stark reduziert werden. Man beachte, dass die Wärmeverluste nicht nur in den Glasscheiben auftritt, sondern besonders auch in den Fensterrahmen, und zusätzliche Verluste entstehen durch Undichtigkeiten (insbesondere durch fehlende oder gealterte Dichtungsstreifen).

Man beachte, dass für Vergleiche der U-Wert sich auf das Fenster als Ganzes (Glas und Rahmen) beziehen sollte; leider wird häufig in irreführender Weise nur der (niedrigere) U-Wert der Glasscheiben angegeben. Moderne Fenster mit Dreifachverglasung, Argon-Füllung und gut konstruiertem Rahmen erreichen U-Werte von deutlich unter 1 W (m2 K). Zukünftig dürften auch Systeme mit einem Vakuum in einer dünnen Schicht zwischen zwei Scheiben verfügbar werden, die noch schlankere Konstruktionen erlauben und evtl. noch etwas besser dämmen.

Sprossenfenster (außer mit “unechten”, nur aufgeklebten Sprossen) sind thermisch meist deutlich schlechter.

Übrigens ist nicht nur auf eine hohe Qualität der Fenster zu achten, sondern auch auf einen fachgerechten Einbau. Wenn z. B. grobe Fugen verbleiben, die mit einem nicht dauerhaft dichten Schaum abgedichtet werden, sind auf Dauer wesentliche Undichtigkeiten vorprogrammiert.

Dächer und Dachböden

Dächer können auf verschiedene Weisen mit Dämmmaterialien versehen werden, beispielsweise als Zwischensparrendämmung, Aufsparrendämmung oder eine Kombination von beiden. Dieses Thema wird im Artikel über Wärmedämmung von Dächern ausführlich erklärt.

Wenn der Dachboden nicht bewohnt ist, also kalt bleiben darf, kann anstelle des Daches der Dachboden wärmegedämmt werden. Dies ist weniger aufwendig und wirksamer als die Dämmung des Daches, da die zu dämmende Fläche kleiner ist und eine gute Dichtigkeit leichter zu erreichen ist.

Der Artikel über die Wärmedämmung von Dächern enthält viele weitere Details.

Kellerdecken

Für die Dämmung von Kellerdecken (Unterdeckendämmung) gibt es preisgünstig und einfach zu verlegende Dämmplatten. Auf eine sorgfältige Verlegung z. B. ohne dicke Fugen und Luftspalte unter den Platten ist zu achten.

Soweit bereits eine abgehängte Holzdecke mit darüber liegendem Hohlraum besteht, kann eine Einblasdämmung die richtige Lösung sein.

Es sollte beachtet werden, dass der durch die Dämmung etwas kälter werdende Keller unter Umständen mehr zu Feuchtigkeitsproblemen neigt. Eine automatisch feuchteregulierte Lüftung oder ein Luftentfeuchter im Keller könnten dieses Problem ggf. lösen.

Wärmedämmperimeter

Ein wichtiger Begriff ist der Wärmedämmperimeter. Dies ist die den beheizten Raum umschließende Fläche, an der größte Wärmewiderstand auftritt. Der Wärmedämmperimeter liegt also direkt an den jeweiligen Dämmschichten. Für eine möglichst wirksame Wärmedämmung soll der Wärmedämmperimeter rundum lückenlos geschlossen sein.

Physikalische Prinzipien der Wärmedämmung

Im Zusammenhang mit Wärmedämmung treten etliche wichtige Phänomene auf, die im Rahmen der Bauphysik verstanden werden können und nicht nur Wärmeflüsse betreffen.

Meistens wird für die Wärmedämmung ein festes Dämmmaterial mit geringer Wärmeleitfähigkeit verwendet. Luft hätte zwar im Prinzip eine noch geringere Wärmeleitfähigkeit als die meisten festen Materialien, jedoch kann Luft die Wärme nicht nur durch Wärmeleitung, sondern auch durch Konvektion (Luftumwälzung) transportieren. Solche Konvektion wird häufig gerade durch Temperaturunterschiede verursacht; beispielsweise erwärmt sich Luft an warmen Flächen und steigt dann auf, weil sie sich ausdehnt, also an Dichte verliert.

Eine gute Kombination der Vorteile von Luft oder anderen Gasen (geringe Wärmeleitfähigkeit) und festen Stoffen (keine Konvektion) kann erzielt werden, wenn viele kleine Luftbläschen in einem festen Material eingeschlossen werden, oder wenn feine Fasern oder Körner eines Granulats die Bewegung der Luft stark behindern. Dieses Prinzip wird bei sehr vielen Dämmstoffen eingesetzt – beispielsweise bei natürlichen Stoffen wie Steinwolle und Glaswolle, aber auch bei Erdöl-basierten Schaumstoffen wie Polystyrol und Polyurethan sowie bei speziellen Materialien für einen Dämmputz. Solche Materialien weisen eine niedrige mittlere Dichte auf, leider aber auch eine geringere mechanische Stabilität als dichtere Baustoffe.

Das Prinzip von Vakuumdämmplatten ist es, Luftkonvektion auf andere Weise zu vermeiden – indem man die Luft entfernt. Dies setzt voraus, dass eine solche Platte dem äußeren Luftdruck widerstehen kann. Die Dämmwirkung von Vakuumdämmplatten ist sehr gut, wenn einerseits Wärmebrücken an den Rändern geeignet minimiert werden und andererseits die Wärmeausbreitung über Wärmestrahlung innerhalb der Platte weitgehend unterbunden wird. Bei Beschädigung einer Vakuum-Dämmplatte kann Luft eindringen, wodurch die Dämmwirkung erheblich verschlechtert wird, aber immer noch ein gutes Stück weit vorhanden ist.

Abbildung  2 zeigt zunächst den Temperaturverlauf in einer Wand ohne Wärmedämmung. Trotz Verwendung von Lochziegeln (λ = 0,8 W / (m K)) ergibt sich bei einer Dicke von 36 cm ein nicht sehr guter U-Wert von 0,92 W / m2 K. Wegen der begrenzten Wärmeübergangskoeffizienten der Oberflächen treten an diesen erhebliche Temperatursprünge auf, besonders auf der Innenseite. Deswegen besteht hier eine relativ hohe Gefahr der Kondenswasserbildung und deshalb auch von Schimmelbefall.

In den Fällen mit äußerer oder innerer Wärmedämmung (Abbildungen 3 und 4) wurde angenommen, dass eine nur noch 16 cm dicke Betonwand verwendet wird, die kaum eine Dämmwirkung hat. Man erkennt, dass in beiden Fällen die Temperatur in der Betonwand von innen (links) nach außen (rechts) nur geringfügig abfällt, in der Wärmedämmschicht dagegen sehr schnell. Dies liegt an der viel geringeren Wärmeleitfähigkeit (siehe unten) des Dämmmaterials. Die Außenseite erreicht fast die Außentemperatur (hier −5 °C).

Der Temperaturgradient (die Steilheit der Linie) in der Wand ist im Falle der Innendämmung größer, da die gesamte Dämmwirkung wegen der dünneren Dämmschicht und der höheren Wärmeleitfähigkeit des dort verwendeten Materials stark reduziert ist. Der Wärmeverlust ist entsprechend höher. Trotzdem ist die Wärmedämmwirkung der dünnen Dämmschicht immer noch wesentlich höher als die der doppelt so dicken Betonwand.

Bei nicht konstanten Temperaturverhältnissen können die Temperaturverläufe in einer Wand stark vom oben gezeigten linearen Verlauf abweichen. Wenn beispielsweise die Außentemperatur gegen Abend stark abfällt, kann die Temperatur in der Wand (vor allem bei innerer Dämmung) wegen ihrer Wärmespeicherfähigkeit verzögert abfallen, sodass eine Krümmung der Kurve nach unten auftritt. Umgekehrt hängt die Kurve beim Anstieg der Außentemperatur dann wieder nach unten durch. Solche Effekte (auch auf die abfließende Wärmeleistung) können zeitweise stark sein, spielen im Mittel über 24 Stunden jedoch kaum eine Rolle, weil ein Wärmespeicher im Mittel immer nur so viel Wärme abgeben kann, wie er zu anderen Zeiten aufnimmt. Deswegen ist die Behauptung gewisser “Dämmkritiker”, die üblichen U-Wert-Berechnungen seien wegen der Vernachlässigung dynamischer Effekte völlig praxisfremd, gänzlich unfundiert. (Siehe hierzu auch den Artikel über U-Werte.)

Die Wirkung von Wärmedämmungen (vor allem bei Innendämmung) kann durch Wärmebrücken unterlaufen werden. Beispielsweise entstehen solche Wärmebrücken durch Geschossdecken und Innenwände, die Wärme an einer Innendämmung vorbei fließen lassen. Auf ähnliche Weise können Kellerwände Wärme ableiten, ohne dass Dämmplatten an der Kellerdecke dies verhindern können.

Die Außendämmung eines Gebäudes (siehe unten) hat die zusätzliche Wirkung, dass die Wärmespeicherung in den Außenwänden besser nutzbar gemacht werden kann, wenn einzelne kühlere Tage auftreten. Bei einer Innendämmung ist das Gegenteil der Fall: Die Wärmespeicherfähigkeit nimmt ab. Allerdings betrifft dies ja nur die Außenwände, sollte also in der Regel keinen dramatischen Effekt haben.

Eine Kombination von äußerer und innerer Wärmedämmung ist nicht üblich, da es wesentlich kostengünstiger wäre, eine äußere Wärmedämmung einfach ein wenig dicker zu gestalten. Es kann jedoch Fälle geben, in denen zunächst eine innere Wärmedämmung vorliegt, die dann aber nicht ausreicht und deswegen später durch eine äußere Wärmedämmung ergänzt wird.

Wärmeleitfähigkeit und Wärmedurchgangskoeffizient

Materialien charakterisiert man mit der spezifischen Wärmeleitfähigkeit, Bauteile dagegen mit dem U-Wert.

Dämmmaterialien können zunächst durch die Wärmeleitfähigkeit charakterisiert werden. Der λ-Wert (Lambda-Wert) gibt an, welche Wärmeleistung auftritt, wenn bei einem Würfel mit 1 m Kantenlänge aus dem Material zwei entgegengesetzte Flächen auf jeweils homogenen Temperaturen gehalten werden, die sich um 1 Grad (1 Kelvin) unterscheiden. Da der Wärmestrom proportional mit der Kantenlänge des Würfels und zur Temperaturdifferenz ansteigen würde, ist die Grundeinheit der Wärmeleitfähigkeit W / (m K) (Watt pro Meter und Kelvin).

Für die Charakterisierung von Bauelementen (z. B. Dämmplatten oder auch mehrschichtigen Wandkonstruktionen) ist der U-Wert (früher k-Wert) eine besonders einfache und praktisch zu handhabende Größe. Er gibt an, welche Wärmeleistung durch das Bauelement pro Quadratmeter strömt, wenn die Außen- und Innenfläche einem Temperaturunterschied von einem Grad (1 K) ausgesetzt sind. Die Grundeinheit des U-Werts ist also W / (m2 K) (Watt pro Quadratmeter und Kelvin).

Wenn ein flaches Bauteil aus einem einzigen Material besteht, kann sein U-Wert berechnet werden, indem man den λ-Wert durch die Dicke dividiert. Beispielsweise erreicht eine Wärmedämmplatte aus Polyurethan(PU)-Hartschaum mit λ = 0,03 W / (m K) bei einer Dicke von 0,2 m einen U-Wert von 0,15 W / (m2 K). Generell kann ein besserer U-Wert erreicht werden, indem man entweder ein Material mit niedrigerem λ-Wert verwendet oder die Dicke erhöht.

Wirksamkeit und Haltbarkeit der Wärmedämmung

Ein Wärmedämmsystem muss so gebaut werden, dass es auch in der Praxis die Dämmwirkung erzielt, die man davon erwartet, und dass es lange haltbar ist. Dies ist bei sachgemäßer Ausführung sicher der Fall, jedoch müssen diverse technische Aspekte beachtet werden, die von unzureichend ausgebildeten Handwerkern womöglich übersehen werden. Im Folgenden werden hierfür einige Beispiele gegeben:

• Oben wurde bereits erwähnt, dass die Ausbildung von Wärmebrücken vermieden werden muss, welche die Dämmwirkung unterlaufen würden und unter Umständen auch die Haltbarkeit gefährden.
• Nebst eigentlichen Wärmebrücken durch Wärmeleitung muss auch verhindert werden, dass Luft durch Ritzen strömt und auf diese Weise Wärme (und eventuell Feuchtigkeit) transportiert. Beispielsweise kann die Dämmung einer Kellerdecke mit ungenau verlegten Dämmplatten, zwischen denen Ritzen auftreten, einen erheblichen Teil ihrer Wirkung verlieren (ohne allerdings deswegen feucht zu werden). Auch eine großflächige Luftzirkulation in Hohlräumen zwischen Dämmplatten und Decke kann schädlich sein.
• Bei einer Dachdämmung sollte ein regensicheres Unterdach erstellt werden, und zusätzlich muss innen eine solide Dampfsperre angebracht sein. Auch sonst ist der Schutz vor Feuchtigkeit ein wichtiger Aspekt; der folgende Abschnitt gibt hierzu mehr Details.

Manche wärmegedämmte Häuser weisen verstärkte Probleme mit der Veralgung der Fassade auf – insbesondere bei hoch wirksamen Wärmedämmverbundsystemen. Dies hat damit zu tun, dass die Oberflächentemperatur der Außenhülle im Winter absinkt, so dass eher Tauwasser auftreten kann, das Algen begünstigt. Hinzu kann eine Reduktion des Dachüberhangs bei nachträglicher Anbringung einer äußeren Wärmedämmung kommen. Der Artikel über Wärmedämmverbundsysteme erläutert diese Problematik ausführlicher. Es handelt sich freilich in erster Linie um ein optisches Problem; die Wirksamkeit und technische Haltbarkeit der Wärmedämmung wird dadurch kaum infrage gestellt.

Schutz vor Problemen mit Feuchtigkeit

Wärmedämmschichten sollten nicht durchnässt werden, zumindest nicht über längere Zeit. Deswegen müssen Vorkehrungen getroffen werden, um sowohl das Eindringen von Regenwasser oder Schnee zu verhindern als auch den Eintrag zu großer Feuchtigkeitsmengen über eindringende feuchte Luft aus den Innenräumen. Wie dies zu bewerkstelligen ist, hängt stark von den baulichen Umständen ab. Leider sind die relevanten physikalischen Grundlagen nicht ganz einfach und werden von vielen Beteiligten nicht völlig verstanden, weswegen zu diesem Thema sehr viele fragwürdige oder sogar völlig falsche Meinungen im Umlauf sind. Die folgenden Erläuterungen können wegen ihres begrenzten Detailgrads nicht alle Fälle abdecken, geben aber einen Überblick über die wichtigsten Aspekte. Mehr Details finden sich in Ref. [10].

Außendämmung

Bei einer äußeren Fassadendämmung schützt die verputzte Außenhaut vor Regenwasser. Diese muss aber nicht luftdicht sein, da eindringende Luft im Winter ja eher erwärmt würde, also sicher keine Kondensation verursachen kann. Im Gegenteil ist sogar eine gewisse Luftdurchlässigkeit sinnvoll, da Feuchtigkeit von innen so abgeführt werden kann.

Ein Eindringen feuchter Luft aus dem Innenraum durch die Mauer hindurch (Diffusion von Wasserdampf) ist praktisch immer möglich, da eine Außenwand in der Regel über keine Dampfsperre verfügt. Besonders stark ist dieser Effekt, wenn die Luftfeuchtigkeit in den Räumen sehr hoch ist – etwa mangels ausreichender Belüftung. Was das zur Folge hat, hängt von der Situation ab:

• Bei ungedämmten Wänden führt das Eindringen von Feuchtigkeit in kalten Winterwochen in der Regel zu einer gewissen Kondensation innerhalb der Wand, und zwar im äußeren Teil bis hin zum Außenputz. Nach außen hin wird die Wand nämlich immer kälter, so dass dort der Taupunkt unterschritten werden kann. Dies ist ungünstig, weil so die Wärmeleitfähigkeit der Wand noch weiter erhöht wird, aber es führt meist nicht zu Bauschäden, da die Wand normalerweise in wärmeren Wochen wieder austrocknen kann. Die DIN 4108-3 setzt Grenzen für die Mengen des Kondenswassers und fordert die Möglichkeit der ausreichenden Austrocknung in wärmeren Wochen.

• Mit einer Außendämmung bleibt die Wand in aller Regel völlig trocken, und zwar selbst dann, wenn die Dämmung ziemlich diffusionsdicht ist, also kaum Feuchtigkeit nach außen entweichen lässt. Dies liegt daran, dass die Wand dann fast so warm bleibt wie der Innenraum, die Temperatur also weit über dem Taupunkt liegt. Die Feuchtigkeit dringt dann aber auch in die Dämmschicht ein, und dort kann es nun unter Umständen zur Kondensation kommen. Auch dies ist in der Regel aber kein echtes Problem (und zulässig nach DIN 4108-3), weil auch hier die Wassermengen begrenzt sind und das Material in wärmeren Wochen wieder austrocknen kann.

Es wird oft behauptet, es sei essentiell, dass das Dämmsystem diffusionsoffen ist, damit die unvermeidlich durch die Wand diffundierende Feuchtigkeit sich nicht im Dämmmaterial staut. Hinter der Vorstellung eines “Feuchtestaus” steckt jedoch ein Denkfehler. Mit einem diffusionshemmenden Material wie z. B. Polystyrol dringt eben weniger Feuchtigkeit in die Dämmung ein, so dass die äußere Seite davon weniger belastet ist. Die innere Seite dagegen “sieht” zwar relativ viel Feuchtigkeit (einen hohen Wasserdampf-Partialdruck), hat damit aber kein Kondensationsproblem, da sie ja warm ist. Ein Problem könnte allenfalls entstehen, wenn ein sehr diffusionsdichter Putz auf die Dämmung aufgebracht würde – was ein Fachmann natürlich nicht tut. Der befürchtete “Feuchtestau” (das Ansammeln immer größerer Wassermengen) entsteht im Übrigen gar nicht: viel mehr diffundiert Wasser auch wieder zurück, d. h. der Netto-Strom von Wasserdampf nach außen wird wesentlich geringer als ohne die Dämmung.

Problematisch kann es allerdings sein, beim Neubau ein Wärmedämmverbundsystem (WDVS) auf einer noch feuchten Wand zu befestigen, vor allem wenn das WDVS nicht diffusionsoffen ist. Dann sollte zumindest innen eine diffusionsoffene Oberfläche vorliegen und das Hausinnere gut belüftet sein, damit die Wand austrocknen kann.

Es gibt auch Fälle, in denen Feuchtigkeitsprobleme an Wänden gerade nach einer energetischen Sanierung auftreten. Dies kann verschiedene Ursachen haben:

• Die Sanierung beinhaltet den Einbau dichterer Fenster, was die Probleme unzureichender Belüftung noch ein wenig verschärfen kann. Allerdings tragen Undichtigkeiten ohnehin viel weniger zur Belüftung bei, als gemeinhin angenommen wird.
• Aufsteigende Feuchte in Außenwänden (bei defekten oder nicht vorhandenen Abdichtungen zum Erdreich hin) kann weiter als zuvor aufsteigen, wenn die Außenwand ab dem Bodenniveau diffusionsdicht gedämmt wird.
• Die Baumaßnahmen selbst bringen oft einiges an Wasser ein (vor allem über Putze und Kleber). Dies bringt bis zum vollständigen Austrocknen eine erhöhte Feuchte der Wandoberfläche mit sich.

Bei ausreichender Belüftung sollten all diese Probleme aber nicht auftreten.

Tendenziell heikler als Steinmauern sind Holzwände, da Holz als biologisches Material bei Durchfeuchtung viel eher verrottet als Stein oder auch typische Dämmmaterialien wie Polystyrol oder Steinwolle. Hier ist also mit besonderer Sorgfalt auf einen richtig gestalteten Feuchtigkeitshaushalt zu achten. Es gilt aber wieder, dass eine fachgerecht ausgelegte Außendämmung Feuchtigkeitsprobleme nicht etwa verursacht, sondern im Gegenteil vermeiden hilft.

Innendämmung

Ist die Innendämmung eine vernünftige Alternative zum Wärmedämmverbundsystem außen?

Bei Innendämmungen ist die Situation bezüglich Feuchtigkeit generell bauphysikalisch heikler, da die Wand damit sehr viel kälter wird (siehe Abbildung 3) als ohne Dämmung oder gar mit Außendämmung. Problematisch sind insbesondere Innendämmungen aus diffusionsoffenen Materialien, da hierdurch Feuchtigkeit an die kalte Wand gelangen kann. Einige vor Jahrzehnten häufig gebauten Innendämmungen wären heute deswegen so nicht mehr erlaubt, obwohl eine häufige Durchfeuchtung sogar des gesamten Mauerwerks nicht unbedingt zu Bauschäden geführt hat. In etlichen Fällen kam es jedoch zur Schimmelbildung hinter der Dämmschicht, was unbedingt vermieden werden sollte.

In den letzten Jahren wurden wieder vermehrt Innendämmungen mit diffusionsoffenen Materialien verbaut, wobei teilweise die einschlägigen Vorschriften (DIN 4108-3) verletzt wurden. Daraus resultieren nicht unbedingt Bauschäden, da die Feuchtigkeit bei manchen Materialien durch Kapillarwirkungen wieder abgeführt werden kann, aber zumindest Haftungsrisiken für den Handwerker.

Häufig werden Calciumsilikatplatten für die Innendämmung verwendet. Dieses Material hat zwar eine höhere Wärmeleitfähigkeit als viele andere Dämmmaterialien und ist relativ teuer, aber es lässt sich leicht verarbeiten und unterdrückt Schimmelbildung, weil es stark alkalisch ist.

Dächer

Wie kann erreicht werden, dass kein Wasser in das Dach eindringt, doch aber Feuchtigkeit nach außen entweichen kann?

Bei Dächern ist die Situation wiederum anders. Zunächst sollte von oben kein Regenwasser oder Schnee eindringen können, selbst wenn einmal einige Ziegel defekt sind. Hierfür werden in der Regel Kunststofffolien eingesetzt (z. B. Unterspannbahnen), die als eine zweite Schutzbarriere dienen. Sie sind einerseits regendicht (lassen also Wassertropfen nicht durch), andererseits aber diffusionsoffen, um in trockenen Perioden jegliche Feuchtigkeit (auch von unten kommende) entweichen zu lassen.

Alte Dächer verfügen leider oft nicht über einen solchen Regenwasserschutz; hier sollten defekte Ziegel umgehend repariert werden, um ein Eindringen von Wasser in die Dämmung schnellstmöglich zu unterbinden.

Um die Dachdämmung vor Luftfeuchtigkeit von innen zu schützen, wird in aller Regel eine Dampfsperre eingebaut. Es handelt sich um eine luftdichte Folie zwischen der Dämmung und der Innenverkleidung. Es ist wichtig, dass auch alle Nahtstellen zwischen den Folienbahnen luftdicht gemacht werden, z. B. durch Verkleben. Wenn dies nicht fachgerecht durchgeführt wird, kann die Dämmung feucht werden. Dies ist besonders bei biologischen Dämmmaterialien (z. B. aus Holz oder Stroh) problematisch, da diese anders als z. B. Mineralwolle verschimmeln können.

Bei Dachsanierungen an Häusern mit unsachgemäß erstellter Dämmung stellt sich oft die Frage, wie nicht nur eine ausreichende Wärmedämmung erreicht wird, sondern auch ein zuverlässiger Schutz vor Feuchtigkeit. Das Nachrüsten einer soliden Dampfsperre unter der alten Dämmung kann aufwendig sein. Wenn stattdessen nur eine zusätzliche Dämmung auf einer vorhandenen angebracht wird, die keine solide Dampfsperre aufweist, dann muss die zusätzliche Dämmung sehr gut sein: Die Grenze zwischen beiden Dämmungen muss immer warm genug bleiben, um Tauwasserbildung zu vermeiden.

Vorteile von Wärmedämmung

Eine fachgerecht installierte Wärmedämmung eines Gebäudes bringt mehrere wichtige Vorteile mit sich:

• Der Wohnkomfort kann erheblich gesteigert werden. Wenn die Außenwände eines gut gedämmten Hauses auch im Winter fast Zimmertemperatur haben, vermeidet man damit einerseits Frösteln durch unangenehme kalte Luftströmungen, und andererseits wird dies auch über die Wärmestrahlung im Raum spürbar. Dadurch fühlt man sich selbst bei einer leicht reduzierten Raumtemperatur noch wohl.
• Auch im Sommer kann der Komfort erhöht werden, indem ein ungewollter Wärmeeintrag durch die Wände stark reduziert wird. Allerdings kann die Wirkung u. U. auch umgekehrt sein (siehe unten): Ein guter sommerlicher Wärmeschutz ist durch die Wärmedämmung allein noch nicht garantiert.
• Feuchteschäden an kalten Wandstellen werden durch eine ausreichende Außendämmung sicher vermieden. (Bei ungedämmten Wänden kann dagegen Luftfeuchtigkeit aus dem Raum an der Innenseite kondensieren, was zu sehr gesundheitsschädlicher Schimmelpilzbildung führen kann.)

Beim Vergleich mit anderen Strategien zur energetischen Verbesserung – etwa mit Pelletheizungen oder Mikro-Blockheizkraftwerken – ist zu beachten, dass die Lebensdauer einer Wärmedämmung in der Regel weitaus höher ist. Während einer Wärmedämmung ohne Weiteres 50 Jahre lang wirksam bleiben kann, benötigt man in dieser Zeit rund 3 bis 4 Heizungsanlagen. Allein schon deswegen kann eine Wärmedämmung in Kombination mit einer kostengünstigen Heizungsanlage auf Dauer wesentlich kostengünstiger sein als eine sehr teure Heizungsanlage ohne Wärmedämmung.

Wenn ein Altbau bei der Sanierung eine Außen-Wärmedämmung erhält, entsteht eine sehr günstige Gelegenheit zum Einbau einer Lüftungsanlage (Komfortlüftung) mit Wärmerückgewinnung. Die notwendigen Luftleitungen können dann nämlich unter der Dämmschicht angebracht werden, so dass sich ein aufwendiger Eingriff in das Hausinnere erübrigt. Das gleiche gilt für die Verlegung von elektrischen Leitungen (z. B. für Telefon, Computernetzwerk, Fernsehen und Radio) sowie von Rohrleitungen für eine thermische Solaranlage. Dadurch, dass all diese Leitungen später unter der Dämmschicht verschwinden, können erhebliche Kosten für die sonst nötige Verlegung im Inneren des Hauses eingespart werden.

Nachteile von Wärmedämmung

Andererseits können auch diverse Nachteile auftreten:

• Die Wärmedämmung kann erhebliche Kosten verursachen, vor allem wenn sie nachträglich angebracht wird. Bei Altbauten können die Kosten allerdings stark reduziert werden, wenn die Wärmedämmung im Zuge einer ohnehin notwendigen Fassadensanierung vorgenommen wird. Dann sind die Mehrkosten gegenüber einer rein optischen Sanierung nicht allzu hoch.
• Je nach verwendetem Material (v. a. bei Erdöl-basierten Materialien) kann eine Wärmedämmung einen erheblichen Aufwand an grauer Energie verursachen (siehe unten).
• In manchen Fällen ist der Platzbedarf für Wärmedämmungen nachteilig. Beispielsweise kann durch eine Dämmschicht in einem Boden oder einer Decke die Raumhöhe reduziert werden, und bei einer Innendämmung nimmt die Wohnfläche etwas ab.
• Da Dämmplatten aus weniger stabilem Material als eine Mauer bestehen, können durch äußere Einwirkungen (z. B. Unfall beim Rangieren eines Autos) größere Schäden entstehen. Ebenfalls kann es etwas aufwendiger sein, z. B. Lampen oder Satellitenantennen an einer gedämmten Wand zu befestigen, ohne damit Wärmebrücken zu erzeugen. Dies sollte jedoch kein Problem sein, wenn gleich beim Bau der Dämmung entsprechende Befestigungen vorgesehen werden.
• Bei unsachgemäß angebrachten Innendämmungen kann es passieren, dass feuchte Raumluft hinter die Dämmung gerät, dort kondensiert und schließlich Feuchtigkeitsschäden verursacht. (Außendämmungen helfen dagegen, solche Schäden zu vermeiden.)
• Manche Dämmstoffe haben negative gesundheitliche Auswirkungen, beispielsweise durch in die Raumluft abgegebene Asbestfasern (bei alten Gebäuden) oder Lösungsmitteldämpfe.
• Die Veralgung von Fassaden kann durch hoch wirksame Außendämmungen begünstigt werden, wobei allerdings mehrere Risikofaktoren eine Rolle spielen (z. B. zu geringe Dachüberstände). Der Artikel über Wärmedämmverbundsysteme gibt hierzu mehr Details.
• Manche Wärmedämmverbundsysteme können die Auswirkungen von Bränden verschlimmern, indem sie den Brand verstärken und/oder giftige Gase freisetzen. Der Artikel über Wärmedämmverbundsysteme erklärt dies genauer.
• Hoch wärmedämmende Fenster können u. U. den Gewinn an Sonnenenergie etwas reduzieren. Deswegen sollte auf der Südseite nicht nur auf einen niedrigen U-Wert, sondern auch einen hohen Energiedurchlassgrad (g-Wert, Wärmegewinnwert) geachtet werden.

Wenig fundiert sind diverse andere gelegentlich zu hörende Einwände:

• Es wird oft kritisiert, dass wegen der erhöhten Dichtigkeit eines wärmegedämmten Gebäudes (v. a. mit dichten Fenstern) mehr gelüftet werden muss, um eine gute Luftqualität zu erhalten. Allerdings ist dieser Effekt gering, da selbst grobe Undichtigkeiten, die hohe Wärmeverluste verursachen, das eigentliche Lüften keineswegs ersetzen können. Auch die Diffusion durch die Wände (“atmende Wände”) ist so gering, dass sie für das Lüften keine nennenswerte Rolle spielt. Die bezüglich Komfort und Energie ideale Lösung ist die Verbindung von Wärmedämmung mit einer Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung.

• Unsinnig ist die Behauptung, eine Wärmedämmung auf einer Südfassade reduziere den Gewinn an Sonnenenergie. Ein solcher Gewinn kann nur dann auftreten, wenn die Fassade außen durch die Sonneneinstrahlung mehr als Zimmertemperatur erreicht. Wenn dies geschieht, benötigt ein gut wärmegedämmtes Gebäude aber ohnehin keine Heizwärme mehr, da bereits über die Fenster genügend viel Sonnenwärme bezogen wird. Entscheidend ist es, die Wärmeverluste in Zeiten ohne Besonnung zu minimieren, und dies geht eben nur mit Wärmedämmung.
• Gelegentlich wird die Sorge geäußert, ein gut wärmegedämmtes Haus würde sich im Sommer stark aufheizen. Dies ist in der Tat der Fall, wenn der Sonnenschutz (bzw. umfassender der sommerliche Wärmeschutz) unzureichend ist. Jedoch ist das Problem auch dann kaum größer als bei einem ungedämmten Gebäude (da im Sommer nur ein geringer Temperaturunterschied zwischen innen und außen auftritt), und natürlich lässt sich das Problem sehr wirksam über besseren Sonnenschutz lösen.

Graue Energie von Wärmedämmungen

Macht der Herstellungsaufwand einer Wärmedämmung nicht die Energieeinsparung zunichte?

Die Herstellung an Installation einer Wärmedämmung verursacht einen gewissen Energieaufwand (“graue Energie”). Offensichtlich würde die Wärmedämmung sinnlos, wenn der Herstellungsaufwand einen Großteil der späteren Einsparung an Heizenergie zunichte machen würde. Dies ist jedoch eher selten zu erwarten, beispielsweise wenn die Dämmung nur für einige Jahre genutzt wird oder wenn sie viel zu dick gemacht wird (weitaus dicker als wirtschaftlich sinnvoll wäre).

Trotzdem ist die graue Energie oft nicht vernachlässigbar gering, und dies hängt stark von dem verwendeten Dämmmaterial ab. Unsinnig sind allerdings die gelegentlich angestellten Vergleiche der grauen Energie pro Kilogramm Dämmmaterial, ohne die Dichte der Dämmmaterialien zu berücksichtigen. Dies zeigt ein Beispiel im Artikel über Wärmedämmmaterialien. Dort wird auch gezeigt, wie man die energetische Amortisationszeit einer Wärmedämmung einfach abschätzen kann.

Sehr wenig graue Energie fällt an bei bestimmten natürlichen Dämmmaterialien wie z. B. Cellulose aus Altpapier. Zwar werden hier auch noch Verschalungen benötigt, die natürlich mit zu berücksichtigen sind, aber insgesamt liegt der Energieaufwand für solche Dämmungen in der Regel erheblich niedriger als bei solchen mit Polystyrolschaumplatten oder Steinwolle.

Transparente Wärmedämmung

Ein relativ neues und noch wenig genutztes System ist das der transparenten Wärmedämmung. Hier muss das Dämmmaterial eine gute Durchlässigkeit für Licht und insbesondere für Wärmestrahlung aufweisen, und dahinter wird eine absorbierende Fläche angebracht. Die dort bei Sonneneinstrahlung entstehende Wärme kann dann durch das (nicht weiter gedämmte) Mauerwerk nach innen gelangen; es ist quasi eine Solarheizung eingebaut. Das Mauerwerk dient gleichzeitig als Wärmeleiter und Wärmespeicher. In diesem Fall ist eine Wand aus Beton sogar besser geeignet als z. B. eine poröse Ziegelwand, weil eine gute Wärmeleitung in der Wand gewünscht ist.

Allerdings sind die Herstellungskosten solcher transparent wärmegedämmten Fassaden relativ hoch, und die Dämmwirkung ist begrenzt. Zudem dürfte dieses System eine andere Heizungsanlage normalerweise nicht völlig ersetzen, da der solare Wärmegewinn genau an den Tagen entfällt oder gering ist, an denen er besonders gebraucht würde. Außerdem müssen Vorkehrungen gegen Überhitzung im Sommer getroffen werden, was erhebliche zusätzliche Kosten verursachen kann. Aus diesen Gründen werden transparente Wärmedämmungen nur selten eingesetzt.

Finanzielle Überlegungen

Wie bewertet man vernünftig die Kosten und den Ertrag von Wärmedämmmaßnahmen? Denken Sie auch an ohnehin nötige Sanierungen, den erhöhten Wert des Gebäudes und den Wohnkomfort?

Finanzielle Vorteile von wirksamen Wärmedämmmaßnahmen resultieren zunächst einmal aus den reduzierten Brennstoffkosten für die Heizungsanlage. Jedoch gibt es für den Hausbesitzer zusätzliche Vorteile:

• Wenn der Wohnkomfort gesteigert wird, kann dies etwas höhere Warmmieten rechtfertigen.
• Wenn das Haus verkauft wird, ist mit Wärmedämmung ein höherer Preis zu erzielen.

Vor allem der zweite Punkt ist wichtig. Selbst wenn die z. B. über 20 Jahre gesparten Brennstoffkosten die Investition nicht vollkommen amortisieren und das Haus dann verkauft wird, kann die Gesamtrechnung eine positive Rendite bringen.

Oft wird vorgebracht, für die Besitzer von vermieteten Häusern lohne sich die Wärmedämmung nie, da die Heizkosteneinsparung ja den Mietern zugute kommt. Jedoch kann den Mietern eine höhere Miete belastet werden, wenn die Nebenkosten sinken und der Komfort steigt. Kurzfristig mögen Energiekosten Sache der Mieter sein, langfristig ist es jedoch umgekehrt. Spätestens nach dem nächsten Mieterwechsel (mit Vorzeigen des Gebäudeenergieausweises!) dürfte sich das deutlich bemerkbar machen: Die erzielbare Kaltmiete ergibt sich aus der zu rechtfertigenden Warmmiete abzüglich der Nebenkosten, so dass diese langfristig zu Lasten des Besitzers gehen.

Diverse zusätzliche finanzielle Aspekte können ebenfalls eine Rolle spielen:

• Die Entwicklung der Energiepreise über z. B. 20 Jahre ist sehr schwer vorhersehbar, insbesondere für fossile Brennstoffe wie Erdöl und Erdgas. Häufig wird naiv davon ausgegangen, die Preise blieben für lange Zeit stabil, was allein schon wegen Peak Oil, aber auch wegen möglicher politischer Krisen unrealistisch ist.
• Häufig werden Maßnahmen zur Wärmedämmung staatlich gefördert über Zuschüsse, steuerliche Vergünstigungen oder zinsgünstige Kredite.
• Wenn ein neuer Anstrich nötig ist oder gar der Verputz ohnehin erneuert werden muss, fallen die zusätzlichen Kosten für die Wärmedämmung wesentlich geringer aus.
• Manchmal führt die Wärmedämmung zur Behebung von Bauschäden, die sonst auch irgendwie behoben werden müssten.
• Da eine Erneuerung der Fassade ohnehin gelegentlich notwendig ist, können nur die Kosten für die verbesserte Dämmung, die bei einer rein kosmetischen Sanierung nicht angefallen wären, als eigentliche Kosten der Wärmedämmung angesehen werden.

Grundsätzlich ist zu beachten, dass Investitionen in eine Wärmedämmung eine besonders lange Lebensdauer haben. Während eine neue Heizungsanlage nach 15 Jahren vielleicht schon wieder ersetzt werden muss, hält ein solide gebautes Wärmedämmsystem für viele Jahrzehnte.

Siehe auch: Wärmeschutz, Bauphysik, Wärmedämmverbundsystem, Einblasdämmung, Wärmedämmung von Dächern, Wärmedämmmaterial, Vakuumdämmplatte, Wärmedämmperimeter, Wärme, Wärmeleitung, Wärmeleitfähigkeit, Wärmedurchgangskoeffizient, Transmissionswärmeverlust, transparente Wärmedämmung, Thermografie, Heizungsanlage, Energieeffizienz, energetische Sanierung von Gebäuden, Minergie, Wärmewende, RP-Energie-Blog 2015-07-14
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