You dont have javascript enabled! Please download Google Chrome!

3.5 Aussenwände

Buchseite: 203–217 | Vorheriges Kapitel | Nächstes Kapitel | Inhaltsverzeichnis


Aussenwände prägen das äussere architektonische Erscheinungsbild eines Gebäudes durch die Materialisierung (Textur, Farbe), das Öffnungsverhalten und die Ausbildung der Bauteilübergänge (Sockel, Öffnung, Dach).Zusammen mit der Decke bzw. dem Dach und dem Boden bilden und definieren die Wände, als vertikale Bauteile, den architektonischen Raum. Als Raumbildner umhüllen und schützen sie diesen gegen Einflüsse wie:

  • Temperaturdifferenzen (Wärmeschutz),
  • Feuchtigkeit (Regen, Schlagregen, Dampfdiffusion, Luftleck-Kondensat),
  • Schall (Luftschall und Aussenlärm) und
  • Feuer (Brandschutz).

Neben all diesen Trenn- und Schutzfunktionen kann die Wand, als wesentlicher Teil des Tragwerks eines Gebäudes, Lasten und Kräfte übernehmen und stabilisierend (Erdbebensicherheit) wirken.

Die Vielfältigkeit der Anforderungen hat über Jahrhunderte hinweg zu den verschiedenartigsten Wandtypen geführt. Der spezifischen Lage und Funktion entsprechend werden zwei hauptsächliche Wandkategorien unterschieden:

  • Aussenwand gegen das Aussenklima und
  • Aussenwände im Erdreich, mit unterschiedlicher Feuchtebelastung (nicht drückendes Wasser/drückendes Wasser bzw. Grundwasserbelastung).
Aussenwände sind mit ihrer Materialisierung wesentlich für die vielfältigen architektonischen Ausprägungen eines Gebäudes.
Bild 3.5.1: Aussenwände sind mit ihrer Materialisierung wesentlich für die vielfältigen architektonischen Ausprägungen eines Gebäudes.

3.5.1 Aussenwandsysteme

Für die Ausführung von Aussenwänden gibt es in der Schweiz keine spezifischen Empfehlungen oder Normen für dieses Bauteil; dies im Gegensatz zu den geneigten Dächern (Norm SIA 232/1) und den Flachdächern (Norm SIA 271). Verbindliche Bauteilanforderungen finden wir lediglich in tragwerks- und wärme- und schalltechnischen Richtlinien. Für einzelne Schichten der Aussenwand bestehen hingegen Normen, so z.B. die Norm SIA 243 für die verputzte Aussenwärmedämmung und die Norm SIA 232/2 für die hinterlüftete Bekleidung von Aussenwänden.

Abgesehen von den verschiedensten Baustoffen, welche für Aussenwandkonstruktionen Anwendung finden, können wir folgende prinzipielle Wandtypen bei den tragenden Aussenwänden unterscheiden:

Homogene (einschichtige, einschalige) Wand

Sämtliche Funktionen (Tragen, Schützen, Dämmen) werden durch den einen Wandbaustoff übernommen. Grundsätzlich kommen poröse oder porosierte Baustoffe zur Anwendung wie: Leichtbeton, Gasbeton, Backstein, Zementstein usw. In der Regel müssen solche Aussenwände verputzt werden.

Heterogene (mehrschichtige, mehrschalige) Wand

Die Hauptfunktionen werden durch die verschiedenen Schichten oder Schalen übernommen. Durch unterschiedliche Anordnung dieser Bauteilschichten ergibt sich eine Vielzahl von Wandtypen. Hier ist die Material-vielfalt auch entsprechend gross.

Tragschicht: Beton, Mauerwerk (Backstein, Kalksandstein, Zementstein), Holz, Stahl.

Wärmedämmschicht: Mineralfaserstoffe (Stein-, Glaswolle), Schaumkunststoffe, Schaumglas, Kork, Cellulosefaser und Hochleistungswärmedämmstoffe wie Aerogelplatten.

Schutzschicht: Verputze (mineralische, kunststoffvergütete oder -gebundene), Fassadenbekleidungen aus Metall (Falzsysteme, klein- und grossformatige Blechplatten, profilierte Blechplatten, Paneelsysteme, Lochbleche und Streckmetalle), aus Faserzement (klein- und grossformatige Platten, Stülpdeckung, profilierte Platten), aus Holz (geschlossene und offene Schalungen, grossformatige Platten, Holzschindeln) oder aus Naturschiefer, Naturstein, Schichtstoffplatten HPL, Verbundplatten, Photovoltaik-Panels, Glasplatten, Terracotta, Glasfaserbetonplatten, Textilbekleidungen u.Ä.

3.5.2 Aussenwand gegen Aussenklima

Die Wahl der Aussenwandkonstruktion ist ein wichtiger Materialisierungsentscheid, bereits im Entwurf und in der Ausführungsplanung. Dem Konstrukteur stehen eine Reihe von verschiedenen Wandtypen und eine reichhaltige, fast unüberschaubare Palette von bewährten Materialien für den Wandaufbau zur Verfügung.

Die Wahl des geeigneten Wandaufbaus und dessen Materialisierung ergibt sich einerseits aus dem Projektkonzept (Bau- und Tragstruktur, ersichtlich aus Grundrissen, Schnitten, Fassaden); andererseits aus der Beziehung zu den angrenzenden Bauteilen, deren strukturellem und materiellem Aufbau. Die Wahl eines Wandtyps ist insofern eingeschränkt, als die Gebäudehülle als Ganzes ein System darstellt, die verschiedenen Bauteiltypen (Dach, Wand, Fenster, Sockel) aufeinander abzustimmen und deren Schnittstellen zu planen sind.

Die vorgängig vorgeschlagene Typologisierung nach homogenen und heterogenen Aussenwandsystemen (Tragen, Wärmedämmen, Schützen bzw. nach Lage der Wärmedämmung) ermöglicht, die Vielfalt von branchenüblichen Aussenwandkonstruktionen zu überblicken und neue Systementwicklungen einzuordnen.

Homogene Aussenwandsysteme

Der tragende und dämmende Querschnitt einer homogenen Aussenwand besteht durchgehend aus demselben, möglichst feinporigen Material, z.B. Backstein oder Gasbeton. Trotz einer hohen Porosität (gute Wärmedämmeigenschaft) weisen solche Wandsysteme grosse Wanddicken von bis zu 50 cm auf, um damit im besten Fall U-Werte im Bereich von 0,14 W/m2·K zu erreichen (vgl. Bild 3.5.2). Durch zusätzliche Dämmstoffeinlagen wird versucht, die Wärmedämmfähigkeit homogener Aussenwandsysteme zu verbessern; der Querschnitt ist dann eher als quasi homogen zu bezeichnen. Der Wärmeschutz kann auch mit einem Wärmedämmputz oder mit einer zusätzlichen Aussenwärmedämmung (verputzt oder mit hinterlüfteter Bekleidung) verbessert werden. In der
Regel ist es dann aber effizienter, auf eine konsequent heterogene Aussenwandkonstruktion zu wechseln. Die Anbieter solcher Aussenwandsysteme schreiben meist wärmedämmende Leichtbaumörtel vor, um Wärmebrückeneffekte bei den Lager- und Stossfugen zu reduzieren. Beidseitig werden solche homogenen Einstein- oder Verbandmauerwerke durch geeignete Verputzschichten geschützt.

Besondere Aufmerksamkeit ist der Lasteinleitungen und dem Öffnungsverhalten der Fassade zu schenken. Wenn z.B. wegen grosser Fensterfronten aus statischen Überlegungen Betonwandscheiben erforderlich werden, mutiert die homogene Aussenwand zu einer heterogenen Mischbauweise, mit schwierig zu lösenden Details.

Heterogene Aussenwandsysteme in Massivbauweise

Der mehrschichtige oder mehrschalige Aufbau bei Aussenwandkonstruktionen ermöglicht die Optimierung der Leistung (Tragen, Wärmedämmen, Schützen) jeder einzelnen Schicht.

Die heterogenen Aussenwandkonstruktionen in Massivbauweise können nach der Lage der Wärmedämmschicht (aussen- oder innenseitig der Tragebene) typologisiert werden (vgl. Bild 3.5.3).

Ohne zusätzliche Überdämmung kann mit Einsteinmauerwerken ein Wärmeschutz bis U < 0,15 W/m2·K erreicht werden.
Bild 3.5.2: Ohne zusätzliche Überdämmung kann mit Einsteinmauerwerken ein Wärmeschutz bis U < 0,15 W/m2·K erreicht werden.

Aussenwandtypologie nach Lage der Wärmedämmung.
Bild 3.5.3: Aussenwandtypologie nach Lage der Wärmedämmung.

Wärmedämmschicht aussen — Tragschicht innen

Bei der Aussenwand mit Wärmedämmschicht auf der Aussenseite schützt diese die Tragschicht vor grossen Temperaturschwankungen und diese Konstruktionen sind in der Regel bauphysikalisch unproblematisch (Dampfdiffusion, Wärmebrücken, Wärmespeichervermögen). Folgende Systeme werden nachstehend unterschieden:

  • Zweischalenmauerwerk,
  • Verputzte Aussenwärmedämmung und
  • Aussenwärmedämmung mit hinterlüfteterBekleidung.

Zweischalenmauerwerk

Das Zweischalenmauerwerk (vgl. Bild 3.5.4) besteht aus:

  • einem inneren, tragenden Mauerwerk,
  • einem äusseren, schützenden Mauerwerk und
  • einer dazwischenliegenden Wärmedämmschicht.

Die Möglichkeit des lückenlosen Verlegens einer gut geschützten Wärmedämmschicht führt zu einer weitgehend wärmebrückenfreien Aussenwandkonstruktion.Der Einfluss der Zweischalenanker ist gering und er kann vernachlässigt werden. Neben der im Folgenden beschriebenen Konstruktion mit Backsteinen sind alternativ auch andere Mauerwerke, wie z.B. Kalksandsteine, möglich.

Das innere, tragende Backsteinmauerwerk wird in der Praxis 125 mm bis 175 mm dick gewählt, je nach statischen Anforderungen. Es kann eventuell auch eine Stahlbetonschale erforderlich sein (Tragsicherheit).

Der maximale Schalenabstand beträgt mit Standard-Zweischalenankern etwa 290 mm; eine dickere Wärmedämmschicht als 280 mm (verputztes Mauerwerk) bzw. 260 mm (Sichtmauerwerk) ist somit bautechnisch nur erschwert möglich.

Die Wärmedämmschicht wird in Form von Platten eingebracht. Sie wird vorteilhafterweise mechanisch auf die Tragschale befestigt. Bei Aussenschalen aus Sichtmauerwerken ist zwischen der Wärmedämmschicht und dem äusseren Mauerwerk ein Abstand (Lufthohlraum) von 2 bis 3 cm einzuhalten, um eindringendes Wasser von der Wärmedämmschicht fernzuhalten.

Das äussere Backsteinmauerwerk wird vorteilhaft nachträglich hochgemauert, nachdem die Ausführung der Wärmedämmschicht überprüft wurde.

Zweischalenmauerwerk verputzt oder Sichtmauerwerk.
Bild 3.5.4: Zweischalenmauerwerk verputzt oder Sichtmauerwerk.

Je nach klimatischen Verhältnissen und Wärmedämmstoff ist evtl. eine Dampfbremse erforderlich, die z.B. bereits auf der Wärmedämmschicht aufkaschiert ist.

Die der Bewitterung ausgesetzte, äussere Schale unterliegt, je nach Orientierung der Wandfläche, extrem unterschiedlichen Einflüssen (Wind, Regen, Temperaturschwankungen). Die Anordnung von Bewegungsfugen (Dilatationen), der relativ grosse Abstand der beiden Mauerwerksschalen und die Ausbildung komplexerer Bauteilübergänge (Dachrand, Fenster, Balkone, Erker, Sockel usw.) führen zu einer in Planung und Ausführung aufwendigen Konstruktion. In Anbetracht der Aufwendigkeit des Zweischalenmauerwerks drängt sich für die Aussenschale eine sichtbare Ausführung auf.

Das Anschlagen der Fenster hat auf die innere, tragende Schale zu erfolgen.

Verputzte Aussenwärmedämmung (VAWD)

Bei dieser Aussenwandkonstruktion wird die Wärmedämmung auf einen tragfähigen Untergrund aufgeklebt und evtl. zusätzlich mechanisch befestigt. Bei Massivbauten kann der Untergrund z.B. aus Stahlbeton, Backstein (vgl. Bild 3.5.5), Kalksandstein o.Ä. bestehen. Verputzte Aussenwärmedämmungen lassen sich aber auch bei Holzbauten, z.B. beim Holzrahmenbau auf eine äussere Beplankung aus Holzwerkstoffplatten oder auf eine tragende Massivholzwand aufbringen.

Die Planung und Ausführung hat unter Berücksichtigung der Norm SIA 243:2008 «Verputzte Aussenwärmedämmung» und den Systemvorschriften entsprechend zu erfolgen, um Bauschäden zu vermeiden.

Die Luftdichtheit kann mit der verputzten Aussenwärmedämmung nicht erbracht werden, vorausgesetzt wird deshalb ein luftdichter Untergrund bzw. eine luftdichte Wand (Stahlbeton oder Mauerwerk verputzt).

Ein Hinterströmen der Wärmedämmplatten mit Luft ist nicht zulässig. Um auszuschliessen, dass die «ruhende, warm-feuchte Luft» zwischen Untergrund und Wärmedämmung bis in den kalten Vordachbereich gelangt und dort zu Kondensatausscheidung führt (mit entsprechenden Folgeschäden an Holzbauteilen), ist die oberste Platte mittels durchgehender Streifen- oder vollflächiger Verklebung auszuführen (vgl. Bild 3.1.12).

Verputzte Aussenwärmedämmung auf Backsteinwand. Auf eine mechanische Befestigung der Wärmedämmschicht kann in der Regel verzichtet werden; bei den Dickenangaben zur Erreichung der U-Werte sind für allfällige Befestigung keine Wärmebrückenverluste berücksichtigt.
Bild 3.5.5: Verputzte Aussenwärmedämmung auf Backsteinwand. Auf eine mechanische Befestigung der Wärmedämmschicht kann in der Regel verzichtet werden; bei den Dickenangaben zur Erreichung der U-Werte sind für allfällige Befestigung keine Wärmebrückenverluste berücksichtigt.

Mit Wetterschutzmassnahmen wie Vordächer, Fensterbänken, Abdeckungen u.Ä. können schädliche Feuchtebelastungen und die Gefahr von Algenbildung vermindert und die Nutzungszeit der VAWD verlängert werden. Auch im Sockelbereich ist den erhöhten Beanspruchungen durch geeignete Materialisierung (z.B. XPS- statt EPS-Platten) und Schutzmassnahmen Rechnung zu tragen.

Aussenwärmedämmung mit hinterlüfteter
Bekleidung

Dieses Aussenwandsystem ist bauphysikalisch unproblematisch und weist eine hohe Bauschadensicherheit auf. Der planerische, ausführungstechnische und damit auch der finanzielle Aufwand ist hauptsächlich von der Wahl des Bekleidungsmaterials abhängig.

Norm SIA 232/2:2011 definiert die bei hinterlüfteten Bekleidungen zu berücksichtigenden Regeln der Baukunde und mit der Wegleitung der Verbände (Gebäudehülle Schweiz, suissetec, Schweizerischer Fachverband für hinterlüftete Fassaden) steht ein praxisbezogenes Fachbuch für die Planung und Ausführung zur Verfügung.

Die hinterlüftete Bekleidung bildet die Fassade und sie ist für die Architektur des Gebäudes entscheidend. Es ist deshalb legitim, dass die Fassadenbekleidung früh im Projekt (vor)gegeben und als unverrückbare Randbedingung zu berücksichtigen ist. Folgende Entscheide betreffend die Bekleidung haben einen wesentlichen Einfluss auf die konstruktive Ausbildung der Aussenwand (vgl. auch Bild 3.5.6).

Gewicht der Bekleidung
  • Die Lasten müssen über die Unterkonstruktion in den Verankerungsgrund übertragen werden.
  • Je höher das Flächengewicht, desto mehr Anker mit entsprechenden statischen Eigenschaften sind erforderlich mit Auswirkungen auf den Wärmefluss über die Unterkonstruktion (vgl. Bild 3.5.8).
Geschlossene oder offene Bekleidung
  • Bei einer geschlossenen Bekleidung ist ein minimaler Abstand zur dahinter liegenden Schicht (in der Regel die Wärmedämmschicht) von mind. 20 mm einzuhalten (Hinterlüftungsraum) und auf eine Fassadenbahn kann meist verzichtet werden oder es reicht eine Fassadenbahn für normale Beanspruchung.
  • Bei einer offenen Bekleidung ist in der Regel eine Fassadenbahn erforderlich, die bei grossem Öffnungsanteil erhöhten Anforderungen genügen muss. Der Abstand zwischen Bekleidung und Fassadenbahn muss mind. 40 mm betragen. Damit eine Fassadenbahn korrekt verlegt werden kann, ist eine mehrteilige Unterkonstruktion zu wählen.
Schichten bei Aussenwänden mit hinterlüfteter Bekleidung, mit gegenseitigen Abhängigkeiten hinsichtlich Konstruktions- und Materialwahl.
Bild 3.5.6: Schichten bei Aussenwänden mit hinterlüfteter Bekleidung, mit gegenseitigen Abhängigkeiten hinsichtlich Konstruktions- und Materialwahl.
Anforderung an Planheit
  • Erhöhte Anforderungen an die Planheit bedingen einerseits das Einhalten der normalen oder von erhöhten (speziell festzulegenden) Masstoleranzen beim Verankerungsgrund (z.B. Baumeisterarbeit).
  • Andererseits sind mehrteilige Unterkonstruktionen zu wählen, mit denen Unebenheiten ausgeglichen werden können (Mehraufwand).
Aktivsolare Energiegewinne
  • Bei Gebäudestandards wie MINERGIE-A oder Plusenergie-Gebäuden gilt es, möglichst hohe solare Gewinne zu erzielen.
  • Neben den Dächern stehen dazu auch besonnte Fassadenflächen zur Verfügung.
Wärmeschutz
  • Die teilweise sehr hohen Anforderungen an den Wärmeschutz können mit Metallunterkonstruktionen oft nicht mehr eingehalten werden wegen der lokalen Wärmebrücken, die je nach zu erreichendem U-Wert auch mit Thermostopp noch zu hoch sein können (vgl. Bild 3.5.8).
  • Mit Holzunterkonstruktionen, Distanzschrauben oder wärmebrückenfreien Unterkonstruktionen, die nur zu moderaten Wärmebrückenverlusten neigen, kann höchsten Wärmeschutzanforderungen, bis hin zu Aussenwänden mit U-Werten um 0,1 W/m2·K, Rechnung getragen werden.
  • Wesentlich auf den Wärmeschutz wirken sich die folgenden Faktoren aus:
    • Dicke und Wärmeleitfähigkeit der Wärmedämmschicht,
    • Wärmebrückenverluste durch Unterkonstruktion
    • Thermischer Widerstand des Verankerungsgrundes, mit Auswirkung auf den Wärmebrückenverlust der Unterkonstruktion.
Luftdichtheit
  • Grundsätzlich muss die Aussenwand mit hinterlüfteter Bekleidung luftdicht sein.
  • Bei einem Verankerungsgrund aus einseitig verputztem Mauerwerk oder Stahlbeton ist die Luftdichtheit in der Fläche genügend gewährleistet und es gilt, die Anschlüsse (z. B. Fenstereinbau) und die Durchdringungen luftdicht auszubilden.
  • Wenn der Verankerungsgrund selber nicht genügend luftdicht ist, wie z. B. bei der Holz- oder der Metallbauweise, ist entweder eine separate Luftdichtung einzubauen oder es sind, bei luftdichten Beplankungen, die Stösse und Fugen abzudichten.
Brandschutz
  • Bei speziellen Anforderungen an den Brandschutz (Hochhaus, brennbare Wärmedämmung, brennbare Fassadenbekleidung) sind hohe Anforderungen an sämtliche Schichten zu beachten:
    • nicht brennbare Bekleidung,
    • Brandabschottungen je Geschoss,
    • nicht brennbare Wärmedämmung.
Feuchteschutz
  • Die teilweise feuchteempfindlichen Bauteilschichten (Wärmedämmung, Unterkonstruktion, Bekleidung) sind vor Auffeuchtung zu schützen.
  • Spezielle Beachtung ist der Sockelausbildung zu schenken (vgl. Bild 3.5.7).
Mit feuchteempfindlichen Wärmedämmschichten muss genügend Abstand zum Terrain gehalten werden. Im Sockelbereich werden deshalb feuchteunempfindliche Wärmedämmstoffe
Bild 3.5.7: Mit feuchteempfindlichen Wärmedämmschichten muss genügend Abstand zum Terrain gehalten werden. Im Sockelbereich werden deshalb feuchteunempfindliche Wärmedämmstoffe (z. B. extrudierte Polystyrolhartschaumplatten) oder spezielle Sockelelemente eingesetzt.

Beispiele für die in etwa zu erwartende prozentuale Erhöhung des U-Wertes durch verschiedene Unterkonstruktionssysteme, abhängig von der Unterkonstruktion und der Dicke der Wärmedämmung, bei Verankerungsgrund aus Stahlbeton. Differenzen von weniger als 3 % zwischen dem U-Wert ohne und mit Wärmebrückeneinfluss, wie dies z. B. bei Wärmedämmkonsolen der Fall ist, müssen gemäss SN EN 6946 nicht berücksichtigt werden. Bei Distanzschrauben resultiert, je nach System und Dicke der Wärmedämmschicht, eine Erhöhung des Wärmeabflusses um etwa 3 bis 15 %. Bei Holzunterkonstruktionen ist der Wärmebrückeneinfluss abhängig vom Holzanteil
Bild 3.5.8: Beispiele für die in etwa zu erwartende prozentuale Erhöhung des U-Wertes durch verschiedene Unterkonstruktionssysteme, abhängig von der Unterkonstruktion und der Dicke der Wärmedämmung, bei Verankerungsgrund aus Stahlbeton. Differenzen von weniger als 3 % zwischen dem U-Wert ohne und mit Wärmebrückeneinfluss, wie dies z. B. bei Wärmedämmkonsolen der Fall ist, müssen gemäss SN EN 6946 nicht berücksichtigt werden. Bei Distanzschrauben resultiert, je nach System und Dicke der Wärmedämmschicht, eine Erhöhung des Wärmeabflusses um etwa 3 bis 15 %. Bei Holzunterkonstruktionen ist der Wärmebrückeneinfluss abhängig vom Holzanteil (6 % berücksichtigt) und er nimmt infolge Überdämmung der Holzquerschnitte mit zunehmender Wärmedämmschichtdicke ab; er beträgt etwa 9 bis 11 %. Bei Alu-Unterkonstruktionen beträgt der Wärmebrückeneinfluss mindestens 20 % und er kann bis fast zu einer Verdoppelung des Wärmedurchgangs führen. Mit stockwerkübergreifenden Alu-Unterkonstruktionen können jedoch erheblich kleinere Wärmebrückenverluste erreicht werden als bei «normalen» Alu-Unterkonstruktionen. Grundsätzlich sind die effektiven Wärmebrückenverluste zur Ermittlung der korrekten Wärmeverluste (U-Werte) objektspezifisch zu beurteilen.

Systemaufbauten für Aussenwände mit hinterlüfteter Bekleidung, bei differenter Bauweise
Bild 3.5.9: Systemaufbauten für Aussenwände mit hinterlüfteter Bekleidung, bei differenter Bauweise (Massivbau , Holzbau, Metallbau).

Wärmedämmschicht innen — Tragschicht aussen

Die Innenwärmedämmung wird fast ausschliesslich bei Sichtbetonbauten angewendet und gilt bauphysikalisch eher als problematisch.

Die Wärmedämmschicht wird auf der Innenseite entweder verputzt, bekleidet oder durch eine Vormauerung geschützt (vgl. Bild 3.5.10). In der Regel befindet sich mit der etwa 25 cm dicken Betonwand die dampfdichteste Schicht auf der Kaltseite, mit entsprechenden Risiken betreffend die Auffeuchtung (Diffusions- und Konvektionskondensat). Der Dampfdiffusionsnachweis ist bei solchen Systemen in jedem Fall zu erbringen und die Gewährleistung der warmseitigen Luftdichtheit ist elementar.

Das Speichervermögen der tragenden Aussenwand ist für den Innenraum nicht nutzbar.

Wärmebrücken sind meist unvermeidbar, durch thermisch-hygrische Optimierung (Wärmebrückenberechnung) gilt es, den Feuchteschutz zu gewährleisten (Oberflächentemperatur, Schimmelpilzbildung) und den Wärmebrückeneinfluss so klein als möglich zu halten. Als Massnahmen stehen z.B. folgende zur Diskussion:

  • Die Betondecke durchdringt die Innenwärmedämmung, Detailoptimierung mit Randzonenwärmedämmschichten an der Decke und durch eine dicker zu wählende Wärme- und Trittschalldämmschicht in der Bodenüberkonstruktion.
  • Betondecke liegt weitgehend auf Innenwänden und Stützen entlang der Aussenwand auf, die aussen (zwischen Stütze und Betonwand) genügend überdämmt sind.
  • Innenwärmedämmung, welche die gesamten raumbildenden Bauteile lückenlos erfasst, durch vollflächige Wärmedämmung an Aussenwänden, Boden und Decke bzw. Dach; ideal z.B. bei «1-Raum-Gebäuden».
Konstruktionsbeispiele für innen wärmegedämmte Sichtbeton-Aussenwände.
Bild 3.5.10: Konstruktionsbeispiele für innen wärmegedämmte Sichtbeton-Aussenwände.

Leichtbaukonstruktionen

Als Leichtbaukonstruktionen werden Aussenwände bezeichnet, die im Vergleich zum Massivbau eine geringere Masse und somit eine geringere Wärmespeicherfähigkeit aufweisen. Für hochgedämmte Konstruktionen hat sich die Holzbauweise mit verschiedenen Systemen bewährt (vgl. Bild 3.5.11). Der Stahlbau hingegen wird, abgesehen von Industriebauten, kaum angewendet.

Holzbau

Der Holzbau generell und damit auch die Aussenwände werden industriell, unter optimalen Bedingungen, vorgefertigt und kommen meist inklusive Fenster, als grossformatige Elemente, auf die Baustelle (siehe auch Kapitel 8.2 «Wohn – und Geschäftshaus Renggli, Sursee»). Die Aussenwandelemente sind bei reinen Holzbauten in der Regel tragend; bei Hybridbauweise jedoch nicht tragend (ausfachende, hochgedämmte Wandelemente zwischen Betondecken).

Abgesehen von wenigen Ausnahmen handelt es sich um inhomogene Konstruktionen mit Anordnung der Wärmedämmung zwischen der Tragstruktur (Holzrahmen) oder zwischen Holzlatten. Durch einen möglichst geringen Holzanteil innerhalb der Wärmedämmebene gilt es, eine möglichst gute Wärmedämmwirkung zu erzielen.

Die erforderliche Luftdichtheit wird entweder durch warmseitig luftdichte, grossformatige Beplankungen, mit abgeklebten Stössen erreicht oder durch den Einbau einer separaten Luftdichtung.

Für die raumseitigen Oberflächen stehen viele Varianten zur Verfügung, von Gipskarton- oder Gipsfaserplatten, die fugenlos verputzt werden, über Holzbekleidungen, bis zum sichtbaren Tragelement beim Massivholzbau.

Obwohl teilweise die Aussenwand mittels Putzträgerplatte oder verputzter Aussenwärmedämmung eine «massive Wand» vorspielen kann, gilt wohl als unbestritten, dass eine hinterlüftete Fassadenbekleidung, mit vielfältigen Materialisierungsmöglichkeiten, der Holzbauweise gerechter wird.

Stahlbau

Bei Aussenwänden mit Tragstruktur aus Stahlprofilen (vgl. Bild 3.5.12) bilden meist Wandkassetten die raumseitige Wandoberfläche. Für einen genügenden Wärmeschutz werden diese nicht nur ausgedämmt (die Kassettenstege würden zu hohen Wärmebrückenverlusten führen), sondern auch noch überdämmt. Die Luftdichtheit wird durch Dichtbänder zwischen den Metallkassetten erreicht.

Konstruktionsbeispiele für Holzbau-Aussenwände.
Bild 3.5.11: Konstruktionsbeispiele für Holzbau-Aussenwände.

Als Fassadenbekleidung eignen sich alle gängigen Materialien, wobei eher grossformatige, profilierte Platten aus Metall oder Faserzement zur Anwendung gelangen.

Als Alternative zu den Metallkassetten ist auch eine Ausfachung der Stahltragstruktur, z.B. mit Kalksandsteinmauerwerk möglich. Der Fassadenaufbau erfolgt dann sinngemäss wie bei der Massivbauweise, vorteilhaft mit hinterlüfteter Fassadenbekleidung.

Konstruktionsbeispiele für Stahlbau-Aussenwände.
Bild 3.5.12: Konstruktionsbeispiele für Stahlbau-Aussenwände.

3.5.3 Aussenwand im Erdreich

Als tragendes Material wird im Erdreich mehrheitlich Stahlbeton eingesetzt, der erdreichseitig mittels Feuchtigkeitsschutz-Anstrich oder -Spachtelung geschützt wird. Durch den Einbau von Sickerpackungen, Sickerplatten und Sickerleitungen (unter der Arbeitsfuge Bodenplatte/Aussenwand) ist wenn möglich eine funktionstüchtige äussere Entwässerung zu gewährleisten, damit das Entstehen von drückendem Wasser vermieden werden kann (Ableitkonzept).

Bei beheizten Untergeschossräumen (Raumlufttemperaturen ≥ +10 °C) ist auch bei Aussenwänden im Erdreich eine Wärmedämmschicht erforderlich. Es müssen gemäss Norm SIA 180 U-Werte zwischen 0,40 W/m2·K bis 0,6 W/m2·K eingehalten werden (Bauschadenfreiheit und Behaglichkeit, je nach Tiefe der Wand im Erdreich). Aus energetischer Sicht sind gemäss MuKEn U-Werte im Bereich von 0,17 W/m2·K bis 0,28 W/m2·K einzuhalten (insbesondere abhängig von der Tiefe der Wand im Erdreich), sinnvoll ist ein Wärmeschutz mit UWG = U · bWG (Einfluss Erdreich, vgl. Bild 3.5.13) um 0,15 W/m2·K.

Je nach Aussenwandsystem gegen Aussenklima (über Terrain) und Konzeption der Untergeschosse (vollständig oder nur teilweise beheizt) ist unter den folgenden drei Systemen die am besten geeignete Aussenwandkonstruktion zu evaluieren.

Innenwärmedämmung

Auch bei Aussenwänden im Erdreich gilt betreffend die Innenwärmedämmung grundsätzlich dasselbe wie bei der Aussenwand über Terrain. Die Wärmedämmschicht befindet sich auf der bauphysikalisch ungünstigen Seite. Bei Deckenauflagern (Sockelanschluss) und Innenwänden sind wärmetechnische Schwachstellen unvermeidbar (vgl. Bild 3.5.14). Dieses System hat allenfalls dann seine Berechtigung, wenn nur einzelne Räume beheizt und wärmegedämmt werden oder wenn ein Raum nur sporadisch beheizt wird.

Die U-Werte UWG0 werden um den Faktor bWG reduziert. Der Einfluss des Erdreichs hängt von der Wärmeleitfähigkeit des Erdreichs
Bild 3.5.13: Die U-Werte UWG0 werden um den Faktor bWG reduziert. Der Einfluss des Erdreichs hängt von der Wärmeleitfähigkeit des Erdreichs (üblicherweise wird lG = 2,0 W/m·K berücksichtigt) und der Tiefe z ab.

Zweischalenmauerwerk

Auch unter Terrain lässt sich das Zweischalenmauerwerk weiterführen, wobei die äussere Schale meist in Stahlbeton ausgebildet wird. Die Wärmedämmschicht lässt sich dadurch auch im Sockelbereich (Übergang Aussenwand gegen Aussenklima/Aussenwand gegen Erdreich) lückenlos verlegen (vgl. Bild 3.5.15).

Aussen- bzw. sogenannte Perimeterdämmung

Analog zum Flachdach im Umkehrdachsystem lassen sich auch Aussenwände im Erdreich, mit feuchteunempfindlichen Schaumkunststoffen (Polystyrolhartschaum extrudiert) oder mit Schaumglas, auf der Aussenseite wärmedämmen. Mit dem System der Perimeterdämmung kann eine Aussendämmung über Terrain (verputzt oder mit hinterlüfteter Fassadenbekleidung) lückenlos weitergeführt werden (vgl. Bild 3.5.16).

3.5.4 Aussenwand im Grundwasser

Siehe auch Kapitel 3.4.6 «Bodenkonstruktionen bei nicht drückendem Wasser (Erdreich) und drückendem Wasser (Grundwasser)».

Systeme für Grundwasserabdichtungen

Grundwasserabdichtungen werden bei plastisch/elastischer Abdichtung in der Regel mit Doppelwannenkonstruktionen ausgeführt, wobei die äussere Wanne Isolationsträger ist. Diese Systeme können sowohl bei offener (angeböschter Aushub) als auch bei geschlossener Baugrube (Schlitzwand o.Ä.) angewendet werden. Bei offener Baugrube kann die Wandkonstruktion auch einschalig ausgebildet werden, mit der Wannenkonstruktion als Isolationsträger. Bei Grundwasserabdichtungen mit Sperrbeton ist der Konstruktionsbeton selber dicht und bei Mörtel bzw. starren Verputzen dient der Konstruktionsbeton als Träger. Bei Aussenwänden wird wasserdichter Mörtel innen (geschlossene oder offene Baugrube) oder aussen (offene Baugrube) aufgebracht.

Wärmetechnische Schwachstellen durch Systemwechsel
Bild 3.5.14: Wärmetechnische Schwachstellen durch Systemwechsel (Zweischalenmauerwerk Æ Innenwärmedämmung).

Zweischalenmauerwerk durchgehend
Bild 3.5.15: Zweischalenmauerwerk durchgehend (bei beheizten UG-Räumen, wärmebrückenfreie Lösung).

Perimeterdämmung im Erdreich, als Fortsetzung einer Aussendämmung verputzt/mit hinterlüfteter Bekleidung.
Bild 3.5.16: Perimeterdämmung im Erdreich, als Fortsetzung einer Aussendämmung verputzt/mit hinterlüfteter Bekleidung.

Geschlossene Baugrube und Sperrbeton oder wasserdichter Mörtel (vgl. Bild 3.5.17)

Bei nicht wärmegedämmten Konstruktionen kann das wasserdicht ausgeführte Hauptbauwerk die Funktion der Grundwasserabdichtung übernehmen (Sperrbeton/innere Beschichtung mit wasserdichtem Mörtel). Solche Systeme bleiben augenscheinlich kontrollierbar und können mittels Injektionen und Beschichtungen nachgebessert werden.

Offene Baugrube und Sperrbeton oder wasserdichte Mörtel (vgl. Bild 3.5.17)

Die Abdichtung erfolgt in der Ebene des tragenden Bauteils, der Betonwand. Der Stahlbeton erhält durch den Zusatz von Dichtungsmitteln eine erhöhte Wasserdichtigkeit oder die Wasserdichtigkeit wird durch das Aufbringen von wasserdichtem Mörtel erreicht.

Die Zugänglichkeit der evtl. nachzudichtenden Aussenwände, sei es mittels Injektionen oder Zusatzbeschichtungen, muss in der Planung berücksichtigt werden (Innenausbau). Im Idealfall wird eine innere, evtl. wärmegedämmte Gebäudehülle durch einen Kontrollgang bzw. einen belüfteten Hohlraum von der äusseren wasserdichten Gebäudehülle abgetrennt.

Geschlossene Baugrube und «Innenabdichtung» (vgl. Bild 3.5.18 und 3.5.21)

Die Abdichtung wird zwischen der geschlossenen Baugrube und dem «anbetonierten» Hauptbauwerk eingebracht, das Bauwerk bildet mit der Schlitzwand eine Einheit. Die mittels Dichtungsbahnen erstellte Grundwasserabdichtung soll nach Möglichkeit so ausgeführt werden, dass sie nachträglich geprüft und evtl. durch Injektionen o.Ä. nachgedichtet werden kann.

Aussenwand mit Grundwasserbelastung bei geschlossener oder offener Baugrube, Abdichtung mit wasserdichtem Mörtel.
Bild 3.5.17: Aussenwand mit Grundwasserbelastung bei geschlossener oder offener Baugrube, Abdichtung mit wasserdichtem Mörtel.

Offene Baugrube und «Innenabdichtung» (vgl. Bild 3.5.19)

Die Abdichtung ist zwischen einer äusseren Betonwanne, die Teil des Gebäudetragsystems ist, und dem Hauptbauwerk eingebaut. Auch bei diesem, durch hohe Erstellungskosten geprägten System ist zu gewährleisten, dass die Abdichtung nachträglich kontrolliert und nachgedichtet werden kann.

Geschlossene Baugrube mit verschiedenen Abdichtungsmöglichkeiten bei wärmegedämmter Aussenwand.
Bild 3.5.18: Geschlossene Baugrube mit verschiedenen Abdichtungsmöglichkeiten bei wärmegedämmter Aussenwand.

Offene Baugrube mit verschiedenen Abdichtungsmöglichkeiten bei wärmegedämmter Aussenwand.
Bild 3.5.19: Offene Baugrube mit verschiedenen Abdichtungsmöglichkeiten bei wärmegedämmter Aussenwand.

Aussenwand mit Grundwasserbelastung bei offener Baugrube, Abdichtung mit Folien-Tondichtungsbahn.
Bild 3.5.20: Aussenwand mit Grundwasserbelastung bei offener Baugrube, Abdichtung mit Folien-Tondichtungsbahn.

Aussenwand mit Grundwasserbelastung bei geschlossener Baugrube, Abdichtung mit Folien-Tondichtungsbahn.
Bild 3.5.21: Aussenwand mit Grundwasserbelastung bei geschlossener Baugrube, Abdichtung mit Folien-Tondichtungsbahn.

Offene Baugrube und Aussenabdichtung (vgl. Bild 3.5.19 und 3.5.20)

Die Abdichtung wird an der Aussenfläche des Bauwerks angebracht. Die Aussenabdichtung hat direkte Berührung mit der Hinterfüllung, ist dadurch den Gefahren von möglichen Setzungen ausgesetzt und dementsprechend zu schützen. Es ist mit Vorteil ein System zu wählen, das im Falle einer Undichtheit nachgebessert werden kann.


Buchseite: 203–217 | Vorheriges Kapitel | Nächstes Kapitel | Inhaltsverzeichnis

2018-11-02T09:09:23+00:00
error: Kopierschutz