Whitepaper Technik zum Thema Dämmung

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bauplaner 12/2021
Publikationen und Studien
Dämmtechnik

Im folgenden Beitrag gibt Franz Dam, der Autor der Serie „Whitepaper Technik“, einen Überblick zum Thema Dämmung.

Regelungen zu Wärmeschutz und Tauwasserausfall: Neben den Dämmschichten, die als Zwischensparrendämmung, Aufdachdämmung oder Untersparrendämmung zur Anwendung kommen, sind beim geneigten Dach eine ganze Gruppe von Schichten und Materialien für das Gelingen der Konstruktion entscheidend. Es handelt sich um die Dampfsperre (oft Dampfbremse genannt), die Luftdichtheitsschicht, welche häufig identisch ist mit der Dampfsperre, sowie Unterspannung und Unterdeckung. Sie alle dienen dazu, den Feuchteeintrag in die Konstruktion zu minimieren. Und falls die entsprechende Schicht außen liegt, muss sichergestellt werden, dass bereits eingedrungene Feuchte auch wieder ausdiffundieren kann. Dämmstoffe müssen vor Feuchte geschützt werden, denn nur trockene Dämmungen erfüllen ihre Funktion. Tauwasserausfall muss daher vermieden werden. Wärmeschutz und Tauwasserfreiheit sind somit zwei Seiten derselben Medaille.

Wärmeschutz
Wärmeschutz wird in DIN 4108 sowie im Gebäudeenergiegesetz geregelt, die Berechnung der Tauwasserbelastung hingegen in DIN 4108, Teil 3. Am 1. November 2020 ist das neue Gebäudeenergiegesetz (GEG) in Kraft getreten. Das GEG führt das Energieeinspargesetz, die Energieeinsparverordnung und das Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz zusammen. Es führt zudem ein neues gleichwertiges Verfahren zum Nachweis der Einhaltung der energetischen Anforderungen bei der Errichtung von Wohngebäuden ein, das sogenannte Modellgebäudeverfahren für Wohngebäude.
Hier einige wichtige Neuerungen im GEG:

  • Die bei der Berechnung des zulässigen Jahres-Primärenergiebedarfs zu verwendenden Primärenergiefaktoren werden nun direkt im GEG geregelt.
  • Die beim Neubau bestehende Pflicht zur Nutzung erneuerbarer Energien kann künftig auch durch die Nutzung von gebäudenah erzeugtem Strom aus erneuerbaren Energien erfüllt werden.
  • Die sich aus dem Primärenergiebedarf oder Primärenergieverbrauch ergebenden Kohlendioxidemissionen eines Gebäudes sind künftig zusätzlich in Energieausweisen anzugeben.
  • Gemäß den Maßgaben im Klimaschutzprogramm 2030 wurde in den Fällen des Verkaufs und bei bestimmten größeren Sanierungen von Ein- und Zweifamilienhäusern eine obligatorische energetische Beratung des Käufers bzw. Eigentümers verankert.

Tauwasser
Der Nachweis bezüglich Feuchteschutz nach DIN 4108-3, Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden – Teil 3: Klimabedingter Feuchteschutz – Anforderungen, Berechnungsverfahren und Hinweise für Planung und Ausführung, muss geführt werden. Eine Feuchteschutzberechnung ist bei klimatisierten Wohn- oder wohnähnlichen Nutzungen oder bei klimatisierten Gebäudetypen wie Schwimmbädern jedoch nicht anwendbar. Für sie wird eine hygrothermische Simulation maßgebend.

Dreistufiges Nachweissystem nach DN 4108-3
Die beste Möglichkeit ist die Wahl einer nachweisfreien Konstruktion. Die Norm führt Beispiele und bauphysikalische Bedingungen für solche Konstruktionen auf. Falls die Konstruktion aber nicht nachweisfrei sein sollte, ist der Tauwassernachweis mittels des Bilanzperiodenverfahrens (Glaser-Verfahren) zu erbringen.

Ist auch das Bilanzperiodenverfahren nicht anwendbar, muss die schon erwähnte hygrothermische Simulation durchgeführt werden.

Rechnerischer Tauwassernachweis
Das Bilanzperiodenverfahren nach Glaser ist eine modellhafte Berechnung. Daher bleiben gewisse Einflüsse unberücksichtigt. Beispielsweise die Ausgleichsfeuchte von Baustoffen oder das Nutzerverhalten. Maßgebende Daten für das Glaser-Nachweisverfahren sind der Schichtenaufbau des Bauteils, die Schichtdicken der einzelnen Bauteilschichten, die Bemessungswerte der Wärmeleitfähigkeit der Werkstoffe (), der Wasserdampfdiffusionswiderstand der Werkstoffe (sd-Werte), Temperaturen und Klimarandbedingungen, die relative Luftfeuchtigkeit (innen und außen) sowie die Wärmeübergangswiderstände.

Nachweisfreie Konstruktionen1
In DIN 4108-3 werden zahlreiche Wand- und Dachkonstruktionen aufgeführt, die bei Beachtung bestimmter Diffusionswerte in Bezug auf Tauwasseranfall unbedenklich sind. Die Bauteile müssen zudem über einen ausreichenden Wärmeschutz verfügen und luftdicht ausgeführt sein. Für belüftete und nicht belüftete Dächer werden dabei den außen- und raumseitigen Schichten bestimmte sd-Werte zugeordnet. Hält man sich an diese Schichtenfolge, muss kein rechnerischer Tauwassernachweis geführt werden.

Bedingungen für belüftete Dachdeckungen
Beträgt die Dachneigung mindestens 5°, muss die Höhe des freien Lüftungsquerschnitts innerhalb des Dachbereiches mindestens 2 cm betragen und sich über die ganze Fläche erstrecken. Der Lüftungsquerschnitt kann lokal eingeschränkt sein. Zudem muss der freie Lüftungsquerschnitt an den Traufen bzw. an Traufe und Pultdachabschluss mindestens 2 ‰ der zugehörigen geneigten Dachfläche, mindestens jedoch 200 cm2/m betragen. Und an First und Grat sind Mindestlüftungsquerschnitte von 0,5 ‰ der zugehörigen geneigten Dachflächen erforderlich, mindestens jedoch 50 cm2/m. Bei Dachneigungen unter 5° gelten strengere Bedingungen.

Die neue DIN 4108-3 von 2018
Im Jahr 2018 wurde eine neue Fassung der DIN 4108-3 veröffentlicht. Die Angaben zu den nachweisfreien Konstruktionen wurden dabei überarbeitet. Neu ist die Aufnahme von nicht belüfteten Dächern bei bestehenden Dachkonstruktionen in die Reihe der nachweisfreien Konstruktionen, wenn die angegebenen Konstruktionsbedingungen erfüllt sind. Bisher mussten diese Konstruktionen oft mittels der aufwändigen hygrothermischen Simulation berechnet werden. Zudem wurde Anhang D stark erweitert und ist nun ein „normativer“ Anhang. Anhang D beschreibt die hygrothermische Simulation, die in Fällen zur Anwendung kommt, in denen das Glaser-Verfahren nicht greift.

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