Warum eigentlich Dämmung?

"Faktor 7" - Was Dämmung nützt wieviel es braucht

Dämmstoffe - welcher passt wohin - und wohin nicht

"Vom Haus in die Baracke" - Dämmung contra Klima

"Unten ohne" - das vergessene Kellergeschoss

u-Wert

Wie Dämmung funktioniert

Dämmung - Wahn oder Sinn?

Es lohnt sich, vor der Diskussion über Dämmstoffe, u-Werte etc. einen Moment einzuhalten und über Sinn und Zweck von Dämmung an sich nachzudenken. Sind nicht unsere Vorfahren bis in die jüngste Vergangenheit auch ohne Wärmedämmung ihrer  Häuser ausgekommen? Warum jetzt plötzlich die erlebte und auch oft kritisierte Hektik?

Gestiegener Wohnkomfort kostet Energie

Nun, der Grund liegt maßgeblich in veränderten Wohn-Ge"wohn"heiten - und in der weltweiten Verknapppung verfügbarer Energie. Die wiederum erhbliche Belastungen für Private wie die Volkswirtschaft als Ganzes zukommen lassen. Man kann allgemein sagen, dass früher die Häuser klein waren (mindestens was die Pro-Kopf-Wohnfläche angeht), in Dörfern und Städten eng aneinandergereiht  und auch nur in Kernbereichen beheizt. In großen Häusern wohnten Herrschaften, und auch die erlebten nicht ausschließlich komfortable Wärme. Wer kennt nicht das Sprichwort "frieren wie ein Schlosshund"?

Mit steigendem Wohlstand stieg die individuelle Wohnfläche auf aktuell durchschnittlich 42 m² pro Person in Deutschland.
Begleitet wird dies von dem Wunsch nach behaglicher Wärme bis in die letzte Ecke. Bei konventioneller Baustruktur ergab dies einen sehr hohen Bedarf an Heizenergie. Dies ist zukünftig schlicht nicht mehr möglich bzw. erschwinglich.

"Faktor 7" - was Dämmung nützt, wieviel es braucht?

Die wärmetechnische Qualität einer Dämmung wird über den sogenannten u-Wert angegeben. Je kleiner dieser ist, desto besser die Dämmwirkung. Mehr dazu weiter unten. "Faktor 7" ist eine Faustformel für den Zusammenhang zwischen Dämmqualität - u-Wert - und Heizkosten bzw. Energieverbrauch:

Darstellung des Wärmefluss in einer Wand

u [W/m²K] * 7 = Heizöl [ l ] je Quadratmeter Hüllfläche
alternativ:
u [W/m²K] * 70 = Wärme [ kWh ] je Quadratmeter Hüllfläche

Diese einfache Faustformel ergibt sich aus komplexen Berechnungen (Länge der Heizperiode in Bestandsbauten ~80er Jahre, deutsches Durchschnittsklima, 20°C Innentemperatur). Bei Altbauten ~60er Jahre und davor liegt der Faktor eher bei 10, bei Niedrig-Energiehäusern eher bei 5. Grund für die Variation ist die unterschiedlich lange Heizperiode in Abhängigkeit vom Dämmstandard des Hauses.

 

Beispiel 1: Altbauwand, ungedämmt

u = 2 [W/m²K] ? Verbrauch 14 l Heizöl

Ein Quadratmeter Wand mit diesem u-Wert "verliert" in einer Heizperiode Wärme entsprechend 14 l Heizöl!

 

Beispiel 2: gut gedämmte Altbauwand, z.B. 14 cm Steinwolle

u = 0,25 [W/m²K] ? Verbrauch 1,75 l Heizöl

Ein Quadratmeter Wand mit diesem u-Wert "verliert" in einer Heizperiode Wärme entsprechend 1,75 l Heizöl! In Realität ist dieser Wert noch etwas geringer, da die Heizperiode bei gut gedämmten Häusern deutlich kürzer ist - die Dämmung wirkt quasi doppelt!

 

Mauerwerk

u [W/(K*m2)

"Faktor 7"

Leichtbeton-Hohlblock 30 cm

mit Dammung 10 cm

1,1

0,3

7,7

Backstein 24 cm

mit Dammung 10 cm

mit Dämmung 16 cm

1,4

0,31

0,21

10

2

1,4

Bruchstein 60 cm

mit Dämmung 10 cm

mit Dämmung 16 cm

1,6

0,32

0,22

11,2

2,2

1,5

Beton 24 cm

mit Dämmung 10 cm

mit Dämmung 16 cm

3,5

0,4

0,26

24

2,8

1,8

Hochlochziegel 24 cm

mit Dämmung 10 cm

mit Dämmung 16 cm

1,3

0,3

0,2

11,8

2,1

"Poroton" 30 cm, (800 kg/m³, ? = 0,33 W/mK)

mit Dämmung 10 cm

0,8

0,27

 

Gasbeton 30 cm, (? = 0,38 W/mK)

mit Dämmung 10 cm

0,9

0,28

 

Aufstellung von Dämmwerten früher gebräuchlicher Wandbaustoffe ohne und mit Außendämmung der angegebenen Dämmstärke.

Hinweis: Die Werte sind als Anhaltswerte zu verstehen und können je nach verwendetem Baumaterial variieren. Als Dämmung wird ein Dämmstoff der WLG 040 angenommen (? = 0,04 W/mK). Keinesfalls sind diese Werte als Basis für Nachweisrechungen verwendbar.

 

 Ungedämmte Mauer

Gedämmte Mauer

 

 

Ein Quadratmeter einer ungedämmten Betonwand „frisst“ also über 20 Liter Heizöl pro Heizperiode. Mit 10 cm Außendämmung sind es gut 2 Liter, mit 16 cm Außendämmung noch gut 1 Liter.

Dämmstoffe - welcher passt  wohin - und wohin nicht

Wie Dämmung funktioniert, ist im entsprechenden Abschnitt ausführlich beschrieben. Erwartungsgemäß sind verschiedene Dämmstoffe für verschiedene Anforderungen verschieden gut geeignet.
Wesentliche Auswahlkriterien für die Wahl des "richtigen" Dämmstoffs sind dabei:

"Vom Haus in die Baracke" - Dämmung contra Klima

Wärmespeicherung Bei Wand-, Boden- und Deckenbaustoffen ist fast immer nicht nur die Wärmeleitung - oder auch Dämmung - von Bedeutung. Gerade für energiesparendes Bauen ist auch die Wärmespeicher-Fähigkeit von Baustoffen wichtig. Wenn die einen Raum umschließenden Flächen gut Wärme aufnehmen und speichern können, dann ändert sich die Raumtemperatur bei Sonneneinstrahlung wenig. Die gespeicherte Wärme kann anschließend wieder abgegeben werden und sorgt so für angenehmes, konstantes Raumklima. Ist die Wärmespeicher-Fähigkeit der umschließenden Flächen gering, überhitzt ein Raum schnell und es werden Fenster geöffnet. Damit geht oft nicht nur die Sonnenwärme verloren, sondern der Raum kühlt noch aus, die Heizung springt an, und viel Wärme geht unnötig verloren.

Schwer speichert gut

Schwere Baustoffe wie Backsteine, aber auch - wenn auch etwas exotisch - Lehmwände, Kalksandstein, ja sogar Beton und auch die immer noch anzutreffende Bruchsteinmauer können viel Wärme in kurzer Zeit aufnehmen. Sie sind daher als Speicher-Baustoffe besonders gut geeignet. Gemeinsam ist ihnen allen, dass sie schlecht dämmen. Deshalb ist eine gute Außendämmung unverzichtbar. Ziegel und Lehm können auch sehr gut Raumfeuchtigkeit puffern. So ist Raumfeuchte kaum ein Thema.

Innendämmung zerstört das Raumklima!

Keinesfalls sollten die Innenwände durch Dämmschichten quasi neutralisiert werden. Denn dann ist das Raumklima dahin. Zudem sind Innendämmungen besonders kritisch in Bezug auf Bauphysik: Hinter der Dämmschicht kann es leicht zu Feuchtigkeitskondensation und Schimmelbildung kommen.

Nur 10 cm sind wirksam

Die Sonne scheint in der Übergangszeit maximal 10 Stunden in einen Raum - sofern der Raum genügend der Sonne zugewandte Fenster hat. Nur während dieser Zeit kann sie zur Erwärmung des besonnten Raumes beitragen. Auch darf sich der Raum nicht allzu sehr erwärmen, sonst öffnen die Bewohner die Fenster. Modellrechnungen und Messungen zeigen nun, dass nur etwa 10 cm der Wanddicke für Wärmespeicherung wirksam sind. Je schwerer diese 10 cm sind, desto besser ist die Speicherfähigkeit.

Speichernde Dämmstoffe?

Leichte Wandbaustoffe wie hochporosierte Ziegel oder Gasbeton sind schlecht für die Wärmespeicherung. Das Konzept „isolieren und speichern in einem Baustoff“ geht schlicht nicht auf, weil nur 10 cm Dicke für die Speicherung wirksam sind (siehe oben)! Hingegen hat die Kombination „schwerer Ziegel plus Dämmstoff“ in vieler Hinsicht hervorragende Eigenschaften. Etwas exotisch, aber in vieler HInsicht hervorrragend als speichernder Wandbaustoff geeignet ist auch Lehm! Besonders seine Feuchteeigenschaften sind unübertroffen.

"Unten ohne" - das vergessene Kellergeschoss

Dämmung im Keller

Bei der Gebäudedämmung erhalten meist Fassade, Fenster und auch Dach Aufmerksamkeit. Das Kellergeschoss hingegen wird meist - fast sträflich  - vernachlässigt. Grund dafür könnte  eine Art Volksglaube sein, nach der Wärme stets nach oben steige.

Tatsache ist jedoch: Die Wärmeverluste über ungedämmte Untergeschosse sind beträchtlich! Der Wärmefluss hängt nämlich nur von der Temperaturdifferenz zwischen kalter und warmer Oberfläche einer Wand-, Decken- oder Bodenfläche sowie von der entsprechenden Wärmeleitfähigkeit ab.

Ist also im Winter der Keller kalt, dann geht die Wärme des warmen Fußbodens halt in den Keller! Und da Kellerwände und Kellerboden meist schlecht isoliert sind, entweicht die Wärme dann nach außen. Sind auch noch Kellerfenster dauernd geöffnet, wird der Keller zusätzlich durch kalte Luft ausgekühlt.

Die folgenden Bilder illustrieren dies sehr eindrücklich! In allen drei Fällen sind die Außenwände im Hauptgeschoss deutlich besser gedämmt als die Kellerwände.

daemmung_keller_waermebild_3.jpg daemmung_keller_waermebild_2.jpg daemmung_keller_waermebild_1.jpg

Die entsprechenden Dämmstoffe, die insbesondere die Feuchteanforderungen tolerieren, sind heute kostengünstig verfügbar. Wegen der erforderlichen Erdarbeiten ist die Dämmung der Kellerwände - vor allem im erdberührten Bereich, auch Perimeter gedämmt - bei der Sanierung wesentlich aufwändiger anzubringen als bei "oberirdischen" Bauteilen. Auf die Dauer wird jedoch auch daran kein Weg vorbeiführen - besonders wenn sich in den entsprechenden Kellerräumen auch noch Heizungseinrichtungen befinden wie im Bild ganz rechts...

Das Märchen vom "überisolierten" Haus

Wer es in die Welt gesetzt hat, ist nicht bekannt. Dennoch geistert es herum und stiftet Verwirrung. So wie ein Gerichtsurteil in jüngerer Zeit, das Feuchtigkeitsschäden in einer Mietwohnung auf "Isolierglasfenster" zurückführte.

Tatsache ist: Feuchtigkeitsschäden treten fast ausschließlich in unzureichend oder falsch gedämmten Häusern auf.
Ursache sind kalte Außenwände und vor allem Wärmebrücken, vorzugsweise Fensterlaibungen und Raumecken. Dort schlägt sich die Feuchtigkeit der Raumluft nieder, verursacht Durchfeuchtung und gesundheitsgefährdende Schimmelbildung. Aber auch bauphysikalisch falsche Dämmstoffe und Luftlecks können solche Probleme verursachen.

Neue Fenster verstärken das Problem häufig, aber nicht wegen des "Isolierglases", sondern weil sie dichter schließen und den Luftwechsel im Raum oft drastisch reduzieren. Damit steigt die relative Feuchtigkeit der Raumluft und das Risiko von Feuchtigkeits-Niederschlag und Schimmel erhöht sich. [Bild Schimmel Ecke]

u–Wert

Dieser Wert bezeichnet die Fähigkeit eines ebenen Körpers (z.B. Wand, Boden, Decke), in Abhängigkeit von der Temperaturdifferenz zwischen seinen Oberflächen Wärme zwischen diesen Oberflächen weiterzuleiten. Dies gilt strenggenommen aber nur im sogenannten thermisch eingeschwungenen Zustand.

Maßeinheit: Der u-Wert wird angegeben in W/m²K (Watt pro Quadratmeter und Kelvin).
W - Watt ist die Größe des momentanen Energiestroms oder auch Leistung
m² - Quadratmeter: die Größe der (Wand-) Fläche, durch die der Wärmestrom geht
K - Kelvin: die Größe der Temperaturdifferenz, die zwischen den beiden Seiten herrscht

Mithilfe des u-Werts kann ermittelt werden, wieviel Wärme durch eine Flächeneinheit bei gegebener Temperaturdifferenz und konstanten Umgebungsbedingungen zwischen Innen und Außen hindurchströmt. Mittelt man die Temperaturdifferenz über eine längere Periode, kann mittels des u-Wertes auch mit guter Genauigkeit ermittelt werden, wieviel Wärme während der Periode durch die gegebene Fläche verloren gegangen ist.

Wie Dämmung funktioniert

Es gibt drei wesentliche Mechanismen von Wärmetransport. Man muss sie kennen, wenn man Dämmung verstehen und die Stolperfallen beim Dämmen vermeiden will.

Wärmeleitung duch „Zittern“

Wärme in Festkörpern bedeutet Schwingungen im molekularen Bereich - eben „Zittern“. Je wärmer der Stoff ist, desto stärker sind die Schwingungen. Leitungsmechanismus: Ein Molekül stößt an das nächste, womit sich die Wärme ausbreitet und dabei schlussendlich dorthin gelangt, wo es weniger „zittert“, nämlich auf der kalten Seite. Man kann dies gut mit dem nebenstehenden Kugelmodell veranschaulichen: Die mittleren Kugeln bleiben scheinbar in Ruhe und geben doch den Stoß weiter.

Die Stärke der Wärmeleitung hängt maßgeblich von den Eigenschaften des leitenden Materials ab. Einige im Baubereich gebräuchliche Werkstoffe sind nebenstehend aufgelistet. Gute Dämmstoffe sind deshalb stets leicht und in aller Regel weich. Eingeschlossene! Luftbläschen geben die Stöße schlecht weiter. Damit ist die Wärmeleitung schlecht, die Dämmwirkung gut. Noch besser ist Vakuumdämmung: In Vakuum-Isolations-Paneelen (VIP) schafft ein stabiles Stützgerüst mit vielen kleinen Hohlräumen zwischen gasdichten Folien einen hervorragenden Isolator, fast 10 mal besser als der beste konventionelle Dämmstoff. Nur darf da nie ein Nagel des Weges kommen...

Wärmestrahlung

Wir spüren die Wärme eines Feuers durch die Strahlung, die auf unsere Haut (bzw. Kleidung) trifft. Diese Strahlung sehen und spüren wir. Auch Körper mit niedrigerer Temperatur, so wie Heizkörper, ja sogar wärme Wände, Einrichtungs­gegenstände etc. strahlen. Auch wenn wir diese Strahlung nicht sehen, empfinden wir sie doch als - in der Regel angenehme - Wärme auf unserer Haut. Kalte Wände „strahlen“ natürlich auch, nur wesentlich geringer. Die Abwesenheit der gewohnten Wärme (Strahlung) in unserer Umgebung spüren wir als Kälte Wärmestrahlung aus der Umgebung empfinden wir angenehmer als warme Luft, deshalb kann auch die Raumtemperatur um etliche Grade tiefersein, wenn die umgebenden Wände warm sind. Durch Glasflächen (natürlich auch durch sonstige lichtdurchlässige Öffnungen) kann Wärmestrahlung einen Raum verlassen oder auch hineinkommen. Allerdings hängt die Intensität der Strahlung nicht nur von der Oberflächentemperatur ab, sondern auch von der Art der Oberfläche. Grob gesagt strahlen glänzende, reflektierende Oberflächen - bei gleicher Oberflächentemperatur - weniger als matte, dunkle Oberflächen.

Wärmeleitung durch Stofftransport

Die meisten Materialien sind in gewissem Umfang durchlässig für Gase (wie Wasserdampf) und Flüssigkeiten (besonders Wasser). Sind Spalte oder Ritzen vorhanden, entstehen sogar Luftströmungen entsprechend den thermodynamischen Gesetzen. Diese strömende Luft nimmt Wärme mit sich, bedeutet also schlechte Dämmung. Besonders gut ist Luftströmung an Fensterritzen sichtbar und sogar fühlbar: Warme Luft ist leichter und steigt nach oben. Deshalb strömt oben am Fenster (trotz Dichtung) warme Luft nach außen, wäHhrend unten kalte Luft einströmt.