Wärmedämmung: Über das richtige Maß, die richtigen Konstruktionen und die richtige Materialwahl bei der Realisierung hoch wärmegedämmter Steildachkonstruktionen wird viel diskutiert. Auch deswegen hinkt die Umsetzung der Energiewende nicht nur den Hoffnungen, sondern vor allem den Notwendigkeiten hinterher. Mehr nachweisfreie Konstruktionen könnten die Verwirklichung vereinfachen.
Während unter dem Eindruck der fortschreitenden Erderwärmung der Zeitplan für die Umsetzung der klimapolitischen Ziele immer enger gesetzt wird, werden Steildächer im Neubau regelmäßig unterhalb der bautechnischen Möglichkeiten gedämmt, und die Sanierungsquote dümpelt nach wie vor bei inakzeptablen Werten unter 1 % – nötig wären weit über 3 %. Die Klimaerwärmung wartet nicht auf uns. Die Gründe für die Zurückhaltung sind vielfältig. Im Neubau mögen alte Planungsgewohnheiten und die Angst vor übermäßig dicken Dachaufbauten – gleichbedeutend mit Raumverlust im Dachgeschoss – eine Rolle spielen. In der Sanierung ist bei vielen Hauseigentümern sicher die Angst vor unkalkulierbaren Kosten und langen Bauzeiten ein wichtiger Faktor. Wie so häufig, ergeben sich praxisgerechte Lösungen nicht aus einem abgrenzenden „entweder – oder“ – hier: entweder Zwischensparrendämmung oder Aufsparrendämmung, entweder Faserdämmstoffe oder PU-Hochleistungsdämmstoff –, sondern aus einem durchdachten „sowohl als auch“, bei dem die Sparrengefache für eine Basisdämmung genutzt werden, während eine schlanke PU-Aufsparrendämmung für hoch wirksamen, vollflächigen und wärmebrückenfreien Wärmeschutz sorgt. Bei vielen Planern rufen mehrschichtige Konstruktionen – vor allem mit außenliegender Schaumkunststoffdämmung – die Sorge vor schädlicher Tauwasserbildung im Bauteil hervor. Tatsächlich hält nicht jede Kombination, die den gewünschten U-Wert erreicht, der bauphysikalischen Praxis stand. Nachweise mit dem Berechnungsverfahren aus DIN 4108-3, Anhang A („Glaserverfahren“) lassen Kombinationen zu, bei denen der Wärmedurchlasswiderstand der raumseitigen Schichten etwas mehr als 2/3 des R-Wertes der Aufsparrendämmung beträgt. In der Praxis bedeutet das ein Verhältnis der Dämmschichtdicken (Faserdämmstoffe zwischen den Sparren zu PU-Aufsparrendämmung) von circa 1 zu 1. Mit hygrothermischen Simulationsprogrammen sind Dachaufbauten mit deutlich geringerer Aufsparrendämmung nachweisbar – für den täglichen Einsatz sind diese Berechnungen aber zu aufwändig. Vor diesem Hintergrund wird derzeit DIN 4108-3 „Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden – Teil 3: Klimabedingter Feuchteschutz“ überarbeitet. Für „Bauteile, für die kein rechnerischer Nachweis erforderlich ist“, wurden bereits erste Ergebnisse fixiert.
Nicht belüftete Dächer mit Luftdichtheitsschicht unterhalb der Tragkon-
struktion
Vor allem im Neubau gehören voll ausgedämmte Sparrengefache mit raumseitiger Konvektionssperre und Dampfbremse zum Standard. Eine zusätzliche Vollflächendämmung auf dem Sparren sorgt für zeitgemäßen, hoch wirksamen Wärmeschutz. Die Kombination ermöglicht Bauteile mit wirtschaftlichen, statisch erforderlichen Holzquerschnitten bei optimierter Gesamtdicke. Wenn mit erhöhter Baufeuchte (zum Beispiel infolge von Estrich- oder Innenputzarbeiten) zu rechnen ist, schützt eine raumseitige Dampfbremse mit festem sd-Wert (sd,i = 2 – 10 m) vor übermäßigem Feuchteeintrag in die Sparrengefache. Nachweisfrei sind künftig Kombinationen mit ≥ 80 mm starker PU-Aufsparrendämmung (wahlweise mit Aluminium- oder Mineralvlieskaschierung) und einer Zwischensparrendämmung aus Mineralwolle, Wärmedurchlasswiderstand R ≤ 5,7 (m²×K)/W (entsprechend circa 20 cm der WLS 035) oder aus Holzfaser, Wärmedurchlasswiderstand R ≤ 5,2 (m²×K)/W (entsprechend circa 20 cm der WLS 040). Größere Dicken der Aufsparrendämmung und/oder eine geringere Zwischensparrendämmung sind selbstverständlich möglich. Eine Holzschalung oder Holzwerkstoffplatte, zum Beispiel eine aussteifende OSB-Platte, auf dem Sparren sind zulässig.
Nicht belüftete Dächer mit Luftdichtheitsschicht oberhalb der Tragkonstruktion, ohne Schalung auf den Sparren
In der Sanierung bietet sich die Aufsparrendämmung mit PU in den allermeisten Fällen als sehr einfache und wirtschaftliche Maßnahme zur energetischen Ertüchtigung der Dachkonstruktion an. Dies gilt besonders für bewohnte Dachgeschosse: Denn sowohl die Luftdichtheitsebene als auch die zusätzliche Wärmedämmung werden dabei oberhalb der Sparren angebracht: Zunächst wird die Dampfbremse als Konvektionssperre direkt auf den Sparren verlegt und stellt dort die erforderliche Luftdichtheit her. Im zweiten Arbeitsgang folgt die schlanke PU-Vollflächendämmung und ermöglicht einen zeitgemäßen Wärmeschutz. Bauteilschichten unter und zwischen den Sparren und damit die Wohnräume selbst sind durch die Sanierungsmaßnahme nicht betroffen. Eine vorhandene, noch brauchbare Zwischensparrendämmung kann erhalten und in das Sanierungskonzept eingebunden werden. Ruhende Luftschichten im Gefachbereich sind ohne Weiteres zulässig. Damit sind weitere Maßnahmen, etwa die Ergänzung oder der Austausch der Zwischensparrendämmung oder gar die Aufdoppelung der Sparrenquerschnitte nicht erforderlich. Selbst die Unterdeckung, mit der je nach Verarbeitung Zusatzmaßnahmen zur Regensicherheit der Klassen 3 oder 4 realisiert werden können, ist bei vielen am Markt verfügbaren PU-Dämmelementen bereits serienmäßig aufkaschiert. Ohne rechnerischen Nachweis zulässig sind Bauteile mit ≥ 80 mm starker PU-Aufsparrendämmung (wahlweise mit Aluminium- oder Mineralvlieskaschierung), sofern der Wärmedurchlasswiderstand der Zwischensparrendämmung bei Mineralwolle R ≤ 5,2 (m²×K)/W (entsprechend 18 cm der WLS 035), bei Holzfaser R ≤ 4,0 (m²×K)/W (entsprechend 16 cm der WLS 040) nicht überschreitet. Diese Sanierungsmaßnahme ist für alle Dachformen und Neigungen anwendbar. Der raumseitige Diffusionswiderstand (zum Beispiel von Deckenbekleidungen, Alt-Anstrichen) darf bis zu 10 m betragen. Damit können zum Beispiel auch aluminiumbedampfte Kaschierlagen gegebenenfalls vorhandener Dämmschichten mit einem vom Hersteller angegebenen sd-Wert von ≤ 10 m im Dachaufbau verbleiben.
Nicht belüftete Dächer mit Luftdichtheitsschicht oberhalb der Tragkonstruktion, mit Schalung auf den Sparren
Durch eine Schalung aus Vollholz oder Holzwerkstoff reduziert sich der zulässige Wärmedurchlasswiderstand der Zwischensparrendämmung sowohl für Mineralwolle als auch für Holzfaser auf R £ 4,0 (m²×K)/W (entsprechend 16 cm der WLS 040). „Alte Bekannte“ in dieser Kategorie sind Dächer mit Sichtdachstuhl, die schon seit Jahren ohne rechnerischen Nachweis zulässig sind. Auch hier erweitern und vereinfachen die neuen Regelungen das Anwendungsgebiet.
Konstruktionen für die Energiewende
Die neuen „Nachweisfreien“ bilden Steildachaufbauten ab, die bereits seit Jahren erfolgreich und schadensfrei im Einsatz sind. Konnten diese Konstruktionen bislang nur mit hygrothermischen Simulationsprogrammen nachgewiesen werden, genießt der Verarbeiter künftig die Einfachheit und Sicherheit von Bauteilen, für die nach DIN 4108-3 „kein rechnerischer Nachweis erforderlich ist“. Die Veröffentlichung der neuen DIN 4108-3 erfolgt möglicherweise noch in diesem Jahr. Damit verfügen wir – sozusagen „just in time“ zur anstehenden Energiewende – über einfache, hoch wärmegedämmte, rasch und wirtschaftlich umsetzbare sowie vor allem bauphysikalisch robuste Konstruktionen als wichtigen Baustein für künftige Neubauten und Sanierungen.
Maximilian Ernst
Hinweis:
1. Die Dacheindeckung/-abdichtung muss einen mittleren oder dunkleren Farbton gem. Tabelle D.2 aufweisen, damit eine entsprechende Erwärmung und Rücktrocknung der Konstruktionen möglich ist. In diese Kategorie fallen u.a. mittelgraue, rote und dunklere Dachziegel bzw. Dachsteine, entsprechend beschichtete Bleche, oxidiertes Kupfer- und Zinkblech, Bitumen o. ä., die im Sinne von Tabelle D.2 eine Strahlungsabsorptionszahl von ≥ 0,6 aufweisen. Weiße, helle oder hell beschichtete Materialien oder Metalle, wie z. B. Aluminium, die im Sinne von Tabelle D.2 eine Strahlungsabsorptionszahl von < 0,6 aufweisen sind für diese Aufbauten ohne Nachweis nicht zulässig.
Bei Aufbauten mit sichtbarer Dachkonstruktion (Sparren) und bei Aufbauten, deren Wärmedurchlasswiderstand der Zwischensparrendämmung in Verbindung mit Schicht 10 höchstens 20 % des Gesamtwärmedurchlasswiderstandes beträgt, ist der Farbton der Dacheindeckung/ -abdichtung ohne Einschränkungen wählbar.
2. Bei Dämmelementen mit einem Sd-Wert ≥ 1500 m kann sd,e ≤ 25 m betragen.