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14. Nachträgliche Innendämmung

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Grundsätzlich ist eine nachträgliche Innendämmung sowohl unter bautechnischen als auch unter bauphysikalischen Aspekten problematischer als eine Außendämmung. Einbindende Innenwände, Balkendecken und Fensterleibungen fungieren als Wärmebrücke und erfordern in der Ausführung der Dämmsystemanbindung somit ein hohes Maß an Genauigkeit und Ausführungsqualität. Zusätzlich bedürfen die für Rohrdurchführungen und Steckdoseneinsätze notwendigen Öffnungen im Systemaufbau besonderer Aufmerksamkeit beim winddichten Anschluss.
Bei der energetischen Sanierung und Modernisierung von Fachwerkbauten mit Sichtfachwerk ist jedoch nur eine - möglichst winddicht auszuführende - Innendämmung möglich, welche besonderen bauphysikalischen Anforderungen unterliegt. Die Auswahl eines geeigneten Innendämmsystems hängt maßgeblich von der örtlichen Schlagregenbeanspruchung ab. Da z.B. bei besonders hoher Regenbelastung die Feuchtigkeit bis an die Wandinnenseite durchschlagen kann, sollten in diesen Fällen nur durchgehend kapillar leitfähige Systeme in möglichst geringer Schichtdicke ausgeführt werden.

Erwähnenswert an dieser Stelle ist die Tatsache, dass nicht nur der Temperaturgradient der Außenwand, sondern auch die Dämmwirkung mit zunehmender Schichtdicke abnimmt (Grafik 1), die Baukosten aber meist ansteigen. Der Taupunkt verschiebt sich also an die Innenseite der Fachwerkkonstruktion, das Trocknungsvermögen wird mit abnehmender Bauteiltemperatur ebenfalls herabgesetzt. Bei der Bewertung des wärme- und feuchtetechnischen Verhaltens ist stets der gesamte Wandaufbau zu betrachten. Bei der Begrenzung des Wärmedurchlasswiderstandes der Innendämmung auf ?Ri = 0,8 m2K/W (s = 0,8*l) ist nach WTA-Merkblatt 8-5 (05.2008/D) kein weiterer Nachweis erforderlich. Innenseitig dürfen keine dampfsperrenden und somit trocknungsblockierenden Schichten angeordnet werden! 1

Historische Fachwerkbauten mit ihrer fugenreichen Kombination aus hölzernem Tragwerk und verschiedenartigen Ausfachungsmaterialien reagieren auf jegliche Veränderung empfindlich. Wird der Feuchtehaushalt des Gesamtgefüges z.B. durch die Auswahl unpassender Dämmsysteme in Kombination mit ungeeigneten Farbsystemen aus dem Gleichgewicht gebracht, kann es zu Schadensbildern wie Schimmelbefall in Wand- und Fußbodenebenen bis hin zu akutem Pilzbefall an der Tragkonstruktion kommen (Abb. 1 und 2).
Dabei spielt schon die Berechnung der erforderlichen Dämmschichtdicken und der Feuchtenachweis eine entscheidende Rolle.
Das (nach dem Entwickler benannte) Glaser-Verfahren 2 zum Beispiel ist ein Verfahren der Bauphysik, mit dem man nach DIN 4108-3 ermittelt, ob und wo in einer Baukonstruktion Tauwasser anfällt. Als tabellarisch- grafisches Verfahren liefert es rasch und mit einfachen Rechenoperationen Ergebnisse.

Das Verfahren dient der näherungsweisen Ermittlung von Feuchtigkeitsanreicherung durch Diffusion in Gebäudebauteilen. Es werden standardisierte Klimabedingungen zugrundegelegt. Ist die errechnete Tauwassermenge kleiner als 1 kg/m² und die Verdunstungsmenge im Sommer größer als die Tauwassermenge im Winter, dann kann im Wesentlichen von einer bauschadensfreien Konstruktion ausgegangen werden.
Diese vereinfachten Annahmen berücksichtigen allerdings nicht die Feuchtespeicherung und die Wassertransportvorgänge in Materialien sowie den Wasserdampf, welcher aufgrund von schadhaften Dichtungsebenen durch Luftströmung (Konvektion) in die Konstruktion eindringen und dort als zusätzliches Tauwasser kondensieren kann. Unabhängig von der tatsächlich anfallenden Kondensatmenge bleiben die Dampfströme und der Kondensationsbereich konstant, da eine Ausbreitung des Kondensats nicht berücksichtigt wird.

Diese Einschränkungen des klassischen Tauwassernachweises nach dem Glaser-Verfahren führte zur Entwicklung 4 computergestützter Simulationen, die auch realitätsnahen Bedingungen Rechnung tragen.
Für detailliertere Betrachtungen von kritischen Konstruktionen können Simulationsprogramme, wie etwa WUFI („Wärme und Feuchte instationär“) 5 oder DELPHIN 6 verwendet werden, welche Wärme- und Feuchtigkeitstransportvorgänge in Bauteilen durch Diffusion und kapillare Leitfähigkeit unter Berücksichtigung klimatischer Randbedingungen simulieren und bei Verwendung entsprechender Materialkennwerte realitätsnahe Ergebnisse liefern.

Die nach wie vor beliebteste, weil preiswerteste Konstruktion ist das leichte Innendämmsystem: Ständerwand aus Holz- oder Metallprofilen mit dazwischen liegenden Mineralwollematten (meist mit Dampfbremsfolie) und eine in der Regel einlagige Gipskartonbeplankung (Abb. 3).

Die DIN 4108-3 2001-07 „Klimabedingter Feuchteschutz“ sagt aus, dass „… konvektionsbedingte Tauwasserbildung durch luftdichte Konstruktionen nach DIN 4108-2 und DIN V 4108-7 zu vermeiden ist.“ Dabei geht die DIN von dem Fakt aus, dass bei Einbau einer Dampfbremsschicht, die gleichfalls die Luftdichtigkeit gewährleistet, kein schädliches Tauwasser innerhalb der Konstruktionsebene auftreten kann. Somit wäre dieser Aufbau erlaubt.

In der Praxis allerdings wird eine dauerhaft luftdichte Ausführung in der Regel nicht erreicht. Ein weitaus unterschätzter, weil erst einmal nicht erkennbarer Feuchtezutritt, wird durch Konvektionsvorgänge ausgelöst. Durch Fugen und Risse an den Wandanschlusspunkten, durch Steckdosenöffnungen, Rohrdurchbrüche, Dübel aber auch in Bereichen einer undichten Überlappung der einzelnen Folienbahnen kann feucht-warme Raumluft in die Konstruktion einströmen, die sich an der kalten Innenseite der Außenwand als Kondensat niederschlägt.
Bei der Wohnraumnutzung ist die Produktion von Wasserdampf durch den Menschen selbst (beim Schlafen, bei körperlicher Arbeit) bzw. durch seine Tätigkeiten (Kochen, Duschen, Wäsche trocknen) wesentlich höher als bei zeitlich und tätigkeitsspezifisch eingegrenzter gewerblicher oder öffentlicher Nutzung (siehe Abschnitt „Einflüsse aus dem Nutzerverhalten“).

Die so „produzierte“ feucht-warme Raumluft kann bei undichten Anschlüssen der inneren Dämmschale verstärkt durch Fugen und Ritzen an die kalte Innenseite der Außenwandfläche gelangen und dort abkondensieren. Der zunehmende Dampfdruck bei abnehmender Öffnungsbreite sowie Hohlräume zwischen der Außenwand und der Dämmebene erhöhen die Gefahr der unkontrollierbaren Auffeuchtung durch Konvektionsvorgänge. Eine kapillare Abtrocknung ist aufgrund der Materialeigenschaften von Mineral- und Glasfaserwolle nicht möglich.

Mit den vorgenannten Simulationsprogrammen kann eine solche Situation über einen beliebig langen Zeitraum nachgestellt werden. Mit der Eingabe realitätsnaher Klimabedingungen für außen und innen lässt sich für Wohnungen ohne Zwangslüftung alarmierend schnell nachweisen, dass die Außenwand als einzig verbliebenes, feuchteregulierendes Bauteil der Feuchteüberlastung nur über wenige Monate standhält. 7
Im Ergebnis der Untersuchungen an ca. 30 sanierten Fachwerkbauten, die zum Teil nach wenigen Jahren die ersten Schäden aufwiesen, konnte das Deutsche Fachwerkzentrum anhand der Verteilung ableiten, dass gravierende Schäden an den Außenwänden sich auch an deren Innenseiten widerspiegeln (siehe Grafik 3).
Mehr als die Hälfte dieser Schäden waren feuchtebedingt und konnten an Innenputzen, in der Dämmebene und an Fensterflügeln lokalisiert werden. Annähernd 10% der Innenbekleidung waren durch Risse gestört - hauptsächlich verursacht durch fehlerhafte Ausführung. Die Auswirkungen einer zu hohen Feuchtekonzentration im Wandquerschnitt verdeutlichten sich zu 50% im Befall mit Schimmelpilzen sowohl an Innenputzen, als auch am Matten- oder Verbunddämmstoff und der Gipskartonbeplankung.

Fallbeispiel 1: 

Ein nur etwa 3 qm großes Bad verfügte über zwei kleine, einfachverglaste Kippfenster, die vermutlich eher selten geöffnet wurden. Diese Vermutung basiert auf dem Zustand der Fenster: der Öffnungsmechanismus war schwergängig, die Dichtungen sind klebrig und verschlissen, die Rahmenverbindungen scherten z.T. ab, die Kunststoffrahmen und -flügel waren insgesamt in einem äußerst ungepflegten Zustand. Die für das Außenmauerwerk verwendeten Hochlochziegel waren innenseitig weder von austretendem Fugenmörtel noch von anderweitigen Schmutzanhaftungen gereinigt worden.

Bei der Modernisierung 1996 wurde als nachträgliches Innendämmsystem eine Vorsatzschale bestehend aus einer Verbundplatte aus 1,25 cm Gipsfaser und 1,5 cm Styropor auf ca. 2,5 cm starken Holzlatten angebracht. Zwischen der Holzlattung befindet sich kein Dämmstoff, sondern nur ein Luftzwischenraum. Die Vorsatzschale wurde an zwei Wänden mit einer folienkaschierten Fliesentapete und an zwei Wänden mit Raufasertapete tapeziert.

Die hohe Feuchtebelastung durch das Benutzen der Dusche, verbunden mit der vermutlich ungenügenden Lüftung und Heizung des Raumes, verursachte eine enorme Durchfeuchtung der raumseitig angeordneten Gipsfaserplatten. Bei den mit der dichten Fliesentapete tapezierten Platten kam es zu Durchdringungen im Bereich der Sanitäranschlüsse und der undichten Tapetenstöße. Aufgrund der Ausführung der Vorsatzschale als Verbundplatte wird die Abtrocknung der Gipsfaserplatte durch die Styroporplatte verhindert, da diese weder kapillar leitfähig noch diffusionsoffen ist.

Die Rücktrocknung in den Innenraum ist nur in den mit Raufasertapete bekleideten Wänden und der Decke gewährleistet, die Fliesentapete mit ihrer Folienbeschichtung verhindert dies. Somit sind optimale Voraussetzungen für das Schimmelpilzwachstum gegeben, erkennbar an den dunklen Flecken an der Fliesentapete.

Voraussetzungen für Schimmelpilzwachstum:

  • Poröse, Feuchte aufnehmende Oberflächen,
  • hohe Materialfeuchte, z.B. durch Kondensatbildung, mangelhafte Abdichtungen, Wärmebrücken, Spritzwasser, geringe Raumluftzirkulation,
  • Wachstumsoptimum bei 90% relativer Feuchte, teilweise schon bei 70% relativer Feuchte,
  • Nährstoffangebot: Staub, Tapeten/ Papier, Klebstoffe, Dämmstoffe, Holz, Textilien, Putze, Montageschaum,
  • Temperatur: Anpassungsfähig an 0°C bis 45°C, optimal 20°C bis 30°C,
  • pH-Wert: Optimum zwischen 4,5 und 6,5 (leicht sauer), aber auch bis pH-Wert um 2 bzw. um 8,
  • geringere Ansprüche an den Sauerstoffgehalt der Atmosphäre als beim Menschen 8
Auch ein möglicher Tauwasserausfall an der Innenseite der Außenmauern ist problematisch, da die kapillare Abtrocknung zurück nach außen aufgrund der Hohlräume in den Steinen (Hochlochziegel) sowie nach innen durch die ungedämmten Zwischenräume blockiert ist (feucht-modriger Geruch während der Öffnung der Vorsatzschale).

Fallbeispiel 2: 

Bei einem weiteren leichten Innendämm- Systemaufbau, bestehend aus Holzständerwerk mit dazwischen liegender Mineralwolle und einer Bekleidung aus tapezierten Hartfaserplatten, waren gleichfalls dunkle Schimmelpilzflecken an der Tapete und nach dem Entfernen der Papiertapete ebenso an der raumzugewandten Seite der Hartfaserplatte sichtbar. Bei der Öffnung der Vorsatzschale fühlte sich die innenliegende Mineralwolle feucht an, offenbarte aber keinen akuten Befall. Am inneren Gefacheverputz aus Lehm wie auch an den Staken der wenigen historischen Lehmausfachungen waren Schimmelpilze nachweisbar (Abb. 13 und 14).
Hauptursache für die Schimmelbildung war auch in diesem Fall eine hohe Konzentration an feucht-warmer Raumluft, die durch Konvektionsund Diffusionsvorgänge bis an die kühle Fachwerkinnenseite vordrang und sich dort als Kondensat niederschlug. Aufgrund der nach innen behinderten kapillaren Abtrocknung verblieb eine hohe Feuchtebelastung besonders im gut aufnahmefähigen Lehm. Somit waren wiederum ideale Voraussetzungen für das Schimmelpilzwachstum vorhanden.

Ungeachtet dessen kann sich eine zu starke Ausbildung der Innendämmung gleichfalls schädlich auswirken. Beim Eindringen von z.B. Niederschlagswasser über die Fuge zwischen Gefach und Holz bis tief in die Bauteilkonstruktion muss dieses auch über die äußeren und inneren Bauteiloberflächen wieder abtrocknen können.
Es sollten keine trocknungsblockierenden Schichten, die zwar durchaus diffusionsoffen sein können, im Normalfall aber flüssiges Wasser nicht kapillar ableiten können, in einen Wandaufbau ein- oder auf dieses aufgebracht werden. Entgegen dieser wissenschaftlich bereits belegten Erfahrung zeigen die Untersuchungsergebnisse des Deutschen Fachwerkzentrums, dass es bis heute gängige Praxis ist, vermeintlich wasserabweisende oder abdichtende Baustoffe oder Bausysteme einzusetzen, welche regelmäßig versagen.
De facto ist der Aspekt der kapillaren Leitfähigkeit der auszuwählenden Dämmsysteme vorrangig zu betrachten, denn sollte es zu einem Tauwasserausfall innerhalb des Wandaufbaus kommen und Feuchtigkeit somit in flüssiger Form vorliegen, ist das Abdiffundieren nicht mehr möglich. In diesem Fall muss die Abtrocknung durch kapillare Leitvorgänge nach innen wie nach außen gewährleistet sein. Deshalb sind möglichst homogene, kapillaraktive Dämmsysteme aus bauklimatischer Sicht als wesentlich günstiger einzuschätzen als z.B. Faserdämmstoffe.

Das Thema „Innendämmung im Fachwerk“ stellt daher zunehmend Eigentümer und Planer vor die Frage nach der richtigen Baustoffauswahl. Mit dem „Ökologischen Pilotprojekt unter wissenschaftlicher Begleitung“ wurde vom Deutschen Fachwerkzentrum Quedlinburg e.V. in Zusammenarbeit mit der Deutschen Bundesstiftung Umwelt, dem Bauministerium des Landes Sachsen- Anhalt, der Stadt Quedlinburg vertreten durch die BauBeCon Sanierungsträger GmbH und weiteren Partnern ein Modell entwickelt, welches für alle Interessenten zumindest einen Teil der Fragestellungen bezüglich der Umwelt- und Substanzverträglichkeit von Baustoffen, Baukosten und dem Einfluss des Nutzerverhaltens beantwortet. Das Modellobjekt Lange Gasse 7 in Quedlinburg bot mit 5 Wohnungen auf drei Geschossen die Chance - unter dem Aspekt der vorrangigen Verwendung ökologischer Baustoffe – verschiedene Dämm-, Schallschutz– und Heizvarianten zu realisieren und die langfristigen Auswirkungen auf Bausubstanz, Energieverbrauch sowie das subjektive Nutzerbefinden zu beurteilen.
Folgende Innendämmsysteme sind unter fachlicher Anleitung der Produktpartner und im Rahmen von Weiterbildungsmaßnahmen für die ausführenden Handwerksfirmen verwirklicht worden: Holzleichtlehmstein- Hintermauerung, Wärmedämmlehm mit Kork, Innendämmung mit Kalziumsilikat- Klimaplatten und Unger-DiffuthermHolzweichfaserplatten. Da nach nunmehr fünfjähriger wissenschaftlicher Begleitung aussagefähige Ergebnisse vorliegen, werden die Systeme im Folgenden näher beschrieben..

Bei allen Systemen müssen insbesondere die kritischen Anschlüsse an den Fenstern und an den einbindenden Wänden kontrolliert sowie auf das Vermeiden von Hohlräumen zwischen Fachwerkwand und Dämmung geachtet werden. Ziel sollte immer die Herstellung eines homogenen Wandaufbaus sein, der durch seine kapillare Leitfähigkeit Auffeuchtungen sowohl nach innen als auch nach außen schnell wieder abgeben kann. Hohlräume erhöhen die Gefahr von Tauwasserbildung im Bauteilinneren und sind deshalb mit kapillar leitfähigen Materialien, wie z.B. Mörteln oder Lehmmischungen zu verfüllen.

Innendämmung mit Holzleichtlehmsteinen 

Mit geringem Energieaufwand und ohne chemische Umwandlungsprozesse wird aus dem natürlichen Rohstoff Lehm (Mischung aus Ton, Schluff und Sand) ein hochwertiger Baustoff gewonnen. Lehm hat sich als Baustoff durch besondere Haltbarkeit und der Schaffung eines angenehmen, gesunden Raumklimas über Jahrtausende bewährt. Durch seine Gleichgewichtsfeuchte von 4,5 % wird pflanzlichen und tierischen Schädlingen, die einen Wassergehalt von 8–16 % benötigen, die Lebensgrundlage entzogen.
Die Holzleichtlehmsteine erhalten durch die Zugabe einer Hackschnitzel-Spänemischung aus Nadelholz und Zellulosen sowie durch spezielle Verarbeitungsmethoden eine erhöhte Dämmwirkung. Die wärmespeichernden und schallschützenden Eigenschaften von Holzleichtlehm sorgen für eine ausgeglichene und angenehme Wohnatmosphäre. Als plastisches Material eignet er sich ideal zum Ausgleichen von Unebenheiten.
Seine Festigkeit erhält Lehm allein durch Trocknen. Derart ausgeführte Maßnahmen greifen nicht in die Originalsubstanz ein. Der Schichtenaufbau wird in konventioneller Handwerkstechnik hergestellt. Die schnelle Trocknung des Mauerwerks ermöglicht eine zügige Weiterbearbeitung. Alte und neue Wand bilden ein homogenes, kapillar leitfähiges Ganzes. Nach der Reinigung von Fremdstoffen sind die Abbruchmaterialien wieder verwendbar. 9

Die wichtigsten bauphysikalischen Kenngrößen der Holzleichtlehmsteine sind:

  • Wärmeleitfähigkeit: 0,17 W/(mK)
  • Dampfdiffusionswiderstandszahl µ: 5 … 10
  • Trockengewicht (Rohdichte): 600 kg/cbm
  • Baustoffklasse Leichtlehm: B1

Vor Ausführung der inneren Dämmschale aus Holzleichtlehmsteinen sollten alle Arbeiten an der Außenwand abgeschlossen sein. Bei Ziegel– oder Natursteinwänden muss im Fall aufsteigender Feuchte oder hoher Salzbelastung eine vorherige diesbezügliche Sanierung geprüft werden.
Sperrende Schichten und Altanstriche, welche die Wasserdampfdiffusion hemmen oder die kapillare Leitfähigkeit unterbrechen könnten, müssen entfernt werden. Der Fußpunkt der Innenschale muss z.B. durch den Einbau einer bituminierten Pappe gegen Feuchtigkeit ziehende Untergründe geschützt werden.
Die Last der neuen Mauerwerksschale muss abgefangen und bis ins Fundament abgetragen werden. Bei fehlender Bodenplatte kann ein Streifenfundament angeordnet werden, in den Obergeschossen wird eine starke Bohle auf die Deckenbalken verlegt – ein statischer Nachweis der Lastabtragung ist unbedingt erforderlich!
Nach der Befestigung eines Lastholzes auf dem Boden und dessen Hinterfüllung mit Leichtlehm kann mit dem Aufmauern der Holzleichtlehmsteine mit Lehmmörtel begonnen werden. Dabei müssen die Leichtlehmsteine nicht angenässt werden. Die Stoß– und Lagerfugen sollten nicht stärker als 1,0 bis 1,5 cm ausgeführt werden.
Im Verlauf der Mauerarbeiten wird die Schalenfuge abschnittsweise mit Strohlehmmörtel oder Holzleichtlehmbruch satt und hohlraumfrei verfüllt und verdichtet. Die Stärke der Hinterfüllung darf aus Trocknungsgründen 8 cm nicht überschreiten, sollte die Fachwerkhölzer allerdings mindestens 1,5 cm überdecken.
Die Sicherung der Wandschale erfolgt mit verzinkten Drahtankern oder der regelmäßigen Einlage von Ausgleichshölzern (Lasthölzern). Auch Fenster– und Türstürze werden aus Kanthölzern ausgeführt, die am Tragwerk befestigt werden und in der Länge mindestens eine Steinbreite links und rechts die Öffnungsbreite überschreiten sollten.
Der zweilagige Lehminnenputz kann ausgeführt werden, wenn das Mauerwerk augenscheinlich trocken ist. Hierbei ist das Einputzen eines Armierungsgewebes aus Jute empfehlenswert. Dabei sollte insbesondere auf eine zusätzliche schräge Gewebeschicht an den Fensterecken und das Herumführen in die Leibungsbereiche geachtet werden. Lehmverputzte Wände werden in der Regel nicht tapeziert, sondern erhalten vorzugsweise einen Kalk-Kasein-Anstrich.

Innendämmung mit Wärmedämmlehm 

Werkseitig hergestellte Wärmedämmlehme werden seit ca. 1988 als zusätzliche Innendämmung für Fachwerkaußenwände eingesetzt. Sie können mit verschiedenen wärmedämmenden Leichtzuschlägen, wie etwa Blähglas oder Kork aufgewertet sein. Der CELLCO®-Wärmedämmlehm zum Beispiel ist mit Kork versetzt und ein amtlich zugelassenes Markenerzeugnis für die innere Wärmedämmung von Fachwerkaußenwänden.

Das Material besteht aus einem Gemisch der natürlichen Baustoffe Kork, Lehm, Stroh und Kieselgur, welches als plastisch knetbare Masse gebrauchsfertig angeliefert wird. Der Wärmedämmlehm ist kapillarleitend und bildet mit der vorhandenen Ausfachung sowie dem Holztragwerk einen hohlraumfreien Verbund. Derart ausgeführte Maßnahmen greifen nicht in die Originalsubstanz ein. Der Schichtenaufbau wird in konventioneller Handwerkstechnik hergestellt. Nach entsprechender Aufarbeitung sind die Abbruchmaterialien wieder verwendbar. 10 Als negativ ist die sehr lange Austrocknungszeit des Wandaufbaus zu bewerten.
Die wichtigsten Bauphysikalischen Kenngrößen von Cellco®-Wärmedämmlehm sind:

  • Wärmeleitfähigkeit: 0,08 W/(mK)
  • Dampfdiffusionswiderstandszahl µ: 5 … 20
  • Nass-/Trockengewicht (Rohdichte): 600/300 kg/cbm
  • Wasseraufnahme w: 3 … 8 kg/(m2h0,5)
  • Baustoffklasse: B1

Die an der Fachwerkwand vorhandenen Innenputzschichten aus reinem Lehm– oder Kalkputz können dort verbleiben. Anstriche, deren Zusammensetzung nicht bekannt sind, Tapeten oder Pappen, die als Feuchtesperre wirken können, müssen allerdings entfernt werden. Das gilt ebenso für lose Materialien und Staub.
Auf die vorhandene Wand werden im Abstand von ca. 60 cm senkrechte, trockene, nicht imprägnierte Latten in der Stärke der gewählten Dämmschicht angebracht. Die Lattung kann alternativ in die Riegel der Hölzer eingelassen werden, dabei ist aber auf eine Mindestüberdeckung von 20 mm zu achten. Abschnittsweise werden jeweils 2 bis 3 horizontale Lagen sägeraue Sparschalung von etwa 20 mm Dicke unter Einfügen einer losen Dachlattenzwischenlage auf die Grundlattung geschraubt.
Nach dem Vornässen trockener Wandbereiche wird der Wärmedämmlehm eingeschüttet und mit Hilfe eines Stampfholzes verdichtet, wobei besonders auf die Eckbereiche zu achten ist. Es dürfen keine Hohlräume entstehen. Schwer zugängliche Stellen und Fehlbereiche können von Hand ausgeknetet werden.
Zum Abtrocknen der Masse nimmt man die lose eingelegten Dachlatten wieder heraus und verwendet sie im weiteren Baufortschritt jeweils als Abstandshalter.
Fertig vorgemischter und als knetbare Masse gelieferter Wärmedämmlehm hat eine sehr lange Austrocknungszeit. Die Abtrocknung wird zusätzlich durch die im Wandaufbau verbleibenden Schalbretter verzögert. Deshalb sollten die Räume während der Trocknungsphase möglichst mehrere Stunden täglich gut durchlüftet werden! Nach einer Trocknungszeit von ca. 5 Wochen können die Schilfrohrmatten als Putzträger aufgebracht werden.
Doch erst wenn das Material eine hellgraue Farbe annimmt und auf Druck nicht mehr federnd nachgibt, können die Innenputzarbeiten erfolgen. Am Modellobjekt Lange Gasse 7 war dieser Zustand nach 9 Wochen Austrocknungszeit erreicht.

Erst nach über einem Jahr war die Wärmedämmschicht vollständig durchgetrocknet. 11

Der Lehminnenputz wird zweilagig mit einer Dicke von 20 mm aufgebracht. Ein weiteres gutes Durchlüften der Räume ist dringend erforderlich. Als Beschichtung für den Lehminnenputz eignet sich ein Kalk- Kasein-Anstrich.
Wegen der sehr langen Trocknungszeiten bietet sich für den Beginn der Dämmarbeiten ein Termin ab Ende April an. Vorteilhaft ist auch der Einsatz zusätzlicher Trocknungsbzw. Entfeuchtungsgeräte während der Bauzeit.

Die im Rahmen des Ökologischen Pilotprojektes in der Vorabberechnung ermittelten Wärmedurchgangskoeffizienten (U-Werte) für den Gefachbereich werden sowohl bei der nachträglichen Innendämmung mit Holzleichtlehmsteinen als auch bei der Verwendung von CELLCO®-Wärmedämmlehm in der realen Einbausituation deutlich unterboten. Das ist unter anderem auf die Speichereffekte von inneren und äußeren Wärmegewinnen in der Massivschale zurückzuführen. Allerdings benötigen beide Systeme aufgrund ihrer Schichtdicke von bis zu 20 cm einen erhöhten Platzbedarf, was sich im Umkehrschluss in einer geringeren Nutzfläche widerspiegelt. 12

Da die Wände von historischen Fachwerkbauten in der Regel nicht planeben sondern schief sind und meist durch die unterschiedlichen Schichtdicken der Fachwerkhölzer und der Ausfachung Rücksprünge in der Wandfläche aufweisen, ergibt sich im Gegensatz zu den Dämmsystemen auf Lehmbasis bei den Innendämmungen auf der Basis von Plattensystemen die Notwendigkeit der intensiven Wandvorbereitung. Vor dem Aufbringen der Dämmplatten ist es notwendig, die Wandoberflächen der Fachwerkwände lot– und fluchtrecht auszuführen. Dazu müssen die Gefachfelder mit Putz aufgefüllt, die Fachwerkhölzer mit einem Vlies und Schilfrohrmatten als Putzträger überspannt und nochmals eine Lage Ausgleichsputz aufgetragen werden. Aufgrund des dadurch erhöhten Feuchteeintrags in die Fachwerkkonstruktion, sollten vor Beginn der weiteren Dämm-Maßnahmen die Putzflächen durchgetrocknet sein.

Innendämmung mit Kalziumsilikat-Klimaplatten 

Kalziumsilikatplatten bestehen aus Sand und Kalk, welches während des Herstellungsprozesses zu Kalziumsilikat reagiert, einem Werkstoff auf mineralischer Basis. Der Werkstoff ist diffusionsoffen, kapillaraktiv, wärmedämmend, umweltverträglich, nicht brennbar und schimmelhemmend.
Alte und neue Wand sollen bei fachgerechter Ausführung ein homogenes Ganzes ergeben. Die Platten sind stabil und selbsttragend. Sie lassen sich mit Fuchsschwanz, Handkreissäge, etc. leicht zuschneiden. 13 Die wichtigsten bauphysikalischen Kenngrößen von Kalziumsilikatplatten sind:

  • Wärmeleitfähigkeit: 0,065 W/(mK)
  • Dampfdiffusionswiderstandszahl µ: 4 … 8
  • Trockenrohdichte: 200 - 290 kg/cbm
  • Baustoffklasse: A1
  • Wasseraufnahme w: 45 … 48 kg/(m2h0,5)

Loser Putz, Wandüberbauungen, feuchtesperrende Schichten und Altanstriche, welche die Wasserdampfdiffusion hemmen oder die kapillare Leitfähigkeit unterbrechen könnten, sind vor Beginn der Dämmarbeiten sorgfältig zu entfernen.
Zur Herstellung einer planebenen Untergrundfläche ist ein Putzausgleich sowohl in den Gefachen als auch über die gesamte Wandfläche hinweg notwendig.
Nach dem vollflächigen Aufspachteln des systemkonformen Kontaktklebers mit einem Zahnspachtel auf die Wand und die Stoßkanten der Platten werden diese fest an den Untergrund und aneinander gedrückt.
Beim Aufkleben der Dämmplatten sind Kreuzfugen zu vermeiden, austretender Kleber muss sofort entfernt werden.
In jedem Fall vor dem Aufbringen der Endbeschichtung, aber nach mindestens 24 Stunden Standzeit wird ein Tiefengrund durch Aufsprühen aufgetragen. Die Beschichtung mit Glättspachtel ergibt eine helle, glatte Oberfläche, die tapeziert oder gestrichen werden kann. Es ist ein auf Kalkbasis aufgebauter, diffusionsoffener Oberflächenfeinspachtel, der im Bedarfsfall zur zusätzlichen Oberflächenverhärtung angewendet wird und der Herstellung streiflichtfreier Oberflächen dient.
Kalkinnenputze auf der Basis von Weißkalkhydrat und Kalkstein als diffusionsoffene Innenbeschichtungen ergeben eine optisch leicht raue, helle und hochfeste Oberfläche und sind für die Anwendung in Feuchträumen geeignet.

Innendämmung mit Holzweichfaserplatten 

Dieses Dämmsystem wird unter dem Aspekt vorgestellt, dass zwar insgesamt noch zu wenige, wissenschaftlich bestätigte Langzeiterfahrungen bezüglich der Feuchtebeständigkeit vorliegen, unsere Erfahrungen aus nunmehr 5-jähriger messtechnischer Begleitung im Rahmen des Ökologischen Pilotprojektes aber durchaus eine Praxistauglichkeit für die dort eingesetzte Original Unger-Diffutherm- Holzweichfaserplatte erwarten lässt.
Im Vorfeld der Entscheidung über den Einbau der Holzweichfaserplatte als Innendämmsystem bei dem Modellobjekt in Quedlinburg leistete das Institut für Bauklimatik der TU Dresden wertvolle Unterstützung bei der feuchteschutztechnischen Bewertung. Bei diesem Wandaufbau war die Unsicherheit über die Praxistauglichkeit sehr groß, da sich bei der Berechnung nach DIN 4108 die ausfallende Kondensatmenge in einem kritischen Bereich befand. Auf die Fragestellung, ob auch unter instationären Bedingungen problematische Feuchtebelastungen zu erwarten sind, erhielten wir entsprechend der Ergebnisse aus der hygrothermischen Simulation mit dem Programm DELPHIN diesbezüglich eine entlastende Stellungnahme. Die Gefahr einer Schimmelpilzbildung bei realen Außenklimabedingungen konnte als sehr gering eingeschätzt werden.
Vom Hersteller ist eine spezielle Spachtelmasse, ein so genannter „Multigrund“ entwickelt worden, welcher als dampfregulierende Schicht zwischen Holzweichfaserplatte und Innenputz reagiert. Durch eine relativ hohe Wasserdampfdiffusionswidestandszahl µ von 80 wird allerdings auch die kapillare Leitfähigkeit stark herabgesetzt. Aus diesem Grund wurde vorsichtshalber eine raumhohe Wandheizung an den mit Unger-Diffutherm-Holzweichfaserplatten gedämmten Außenwänden angeordnet.
Die Holzweichfaserplatte ist ein wärmetechnisch optimiertes, putzfähiges Dämmelement auf der Basis einer speziellen Holzfaser. Die Holzweichfaserplatten sollten ausschließlich aus Sägewerkrestholz von einheimischem Nadelholz in Form von Schwarten, Spreißeln und Hackschnitzeln ohne Zusatz fremder Bindemittel hergestellt werden. Das Dämmelement besteht in der Regel aus drei Schichten unterschiedlicher Dichte, die mit PVAC-Weißleim miteinander verklebt sind. Die Platten sind diffusionsoffen, kapillaraktiv, schalldämmend und flexibel innen und außen einsetzbar. 14
Allerdings weichen die Qualitäten der auf dem Markt angebotenen Produkte voneinander ab, so dass sich nicht jede beliebige Platte zur Innendämmung eignet.

Die wichtigsten bauphysikalischen Kenngrößen der Unger-Diffutherm- Holzweichfaserplatte sind:

  • Wärmeleitfähigkeit: 0,045 W/(mK)
  • Dampfdiffusionswiderstandszahl µ: 5
  • Trockenrohdichte: 120 - 200 kg/ cbm
  • Baustoffklasse: B1

Die Vorbereitung des Untergrundes erfolgt analog der Erläuterungen für die Innendämmung mit Kalziumsilikatplatten.
Die Holzweichfaserplatten werden vollflächig mit Lehm oder einem systemkonformen Trockenmörtel eingeschlämmt, wobei Lufteinschlüsse zu vermeiden sind. Die Elemente werden im Nut- und Federsystem verlegt und zusätzlich mit Tellerdübeln, ca. 5 bis 6 Stk/qm befestigt. Dabei sollten Kreuzfugen vermieden werden. Zur Ausbildung der Fensterleibung verwendet man eine selbstklebende Putzanschlussleiste mit Dichtband, Gewebe und Abrisskante. Auf die Dämmschicht wird anschließend der Multigrund als dampfdif fusionsstabilisierende Schicht vollflächig und mit Gewebeeinbettung aufgebracht.
Beim Einsatz von Wandheizsystemen werden diese mit ca. 40 mm langen Holzschrauben auf den mit Multigrund behandelten Dämmplatten befestigt. Abschließend erfolgen der zweilagige Lehmverputz sowie der Farbanstrich.

Innendämmung mit Holzwolle-Leichtbauplatten (HWL-Platte) 

Bei der Herstellung wird lange, gleichmäßige und gesunde Fichtenholzwolle mit einer Suspension aus Magnesiumsulfat und Magnesit oder Portlandzement und Kalziumchlorid überzogen und zu Platten gepresst. Sie besitzen ein hohes Schallabsorptionsvermögen und eine erhöhte Stabilität ab einer Dicke von 35 mm. Zugleich sind sie elastisch. Weiterhin verfügen die Platten über eine hohe Zerreißbeständigkeit. Sie sind alterungs-, temperatur-, UV-beständig und bieten aufgrund des Herstellungsverfahrens einen soliden Schutz gegen Pilze und tierische Schädlinge. Wegen der natürlichen Ausgangsstoffe gelten sie als ökologisch unbedenklich. 15
Obwohl die Dämmwirkung bei vergleichbarer Schichtdicke von meist 6 cm nicht so hoch ist wie bei Mineralwolle, Kalziumsilikat- oder Holzweichfaserplatten, werden für die Innendämmung HWL-Platten, bekannt unter dem Namen „Heraklith“ verwendet. Das beruht vermutlich auf dem guten Wärmespeichervermögen, der Beständigkeit gegenüber Ungeziefer und der sehr guten Eignung als Putzträger.
Nachteilig ist – wie bei der Holzweichfaserplatte – der geringe Diffusionswiderstand, bei der HWL-Platte allerdings verbunden mit einer (aufgrund der offenen Struktur) weitaus niedrigeren kapillaren Leitfähigkeit.

Die wichtigsten bauphysikalischen Kenngrößen der HWL-Platte sind:

  • Wärmeleitfähigkeit: 0,075 bis 1,15 W/(mK)
  • Dampfdiffusionswiderstandszahl µ: 2 … 6
  • Trockenrohdichte: 260-480 kg/cbm
  • Baustoffklasse: B1

Ein weiterer Schwachpunkt ist, dass die Platte an sich nicht winddicht ist. Das bedeutet, nicht nur Diffusionsströme gelangen relativ mühelos an die kühle Innenseite der Außenwand, sondern vornehmlich feuchtwarme Raumluft, welche durch Konvektion in die Dämmebene gelangt, kann sich dort ungehindert ausbreiten.

Die HWL-Platte eignet sich deshalb ohne besondere Vorarbeiten nicht zum Begradigen von unebenen Bestandswänden. Um die Konvektionsgefahr in Hohlräumen zu verhindern, muss eine gründliche Vorbereitung des Untergrundes erfolgen. Die Wandinnenseiten sind durch kapillar leitfähige Mörtel zu begradigen, d.h. planeben herzustellen. Vorteilhaft ist es, wenn die HWL-Platten entweder in einem mindestens 1 cm dicken Mörtelbett verlegt und zusätzlich mechanisch an der Außenwand befestigt oder auf ein Holzständerwerk, welches hohlraumfrei z.B. mit Leichtlehm verfüllt wurde, geschraubt werden. Dabei müssen die Platten vollflächig an den Untergrund angekoppelt werden. In den zweilagigen Kalk- oder Lehminnenputz ist eine Gewebelage als Armierung einzubringen, die um alle Ecken herumgeführt wird.

1 WTA-Merkblatt 8-1 und 8-5, Referat 8, Fachwerk, Fraunhofer IRB Verlag 2003-2008
2 Glaser H.: Vereinfachte Berechnung der Dampfdiffusion durch geschichtete Wände bei Ausscheidung von Wasser und Eis. Kältetechnik 10 (1958), H. 11, 358-364 (Teil 1), H. 12, 386-390 (Teil 2).
3 Die kapillare Ausbreitung des Kondensats führt zu einer hygrischen Entspannung der Konstruktion.
4 u.a. von den Wissenschaftlern des Institutes für Bauklimatik der TU Dresden und dem Fraunhofer-Institut für Bauphysik in Holzkirchen
5 entwickelt vom Fraunhofer-Institut für Bauphysik, Holzkirchen
6 entwickelt vom Institut für Bauklimatik der TU Dresden
7 Eine solche Simulation wurde von Herrn Dipl.-Ing. Frank Eßmann (staatl. anerkannter Sachverständiger für Wärme- und Schallschutz und seit 1994 im WTA-Referat Fachwerk aktiv tätig) auf der vom Niedersächsischen Landesamt für Denkmalpflege in Zusammenarbeit mit der Arbeitsgemeinschaft Historische Fachwerkstädte e.V. organisierten Fachveranstaltung „Innendämmung im Fachwerkbau und in historischer Bausubstanz …“ am 10.06.2009 eindrucksvoll demonstriert.
8 Verband der Bausachverständigen Norddeutschlands e.V., VBN-Info Sonderheft: „Topthema Schimmelpilz“, Verlag: VBN Seminare GmbH, Bremerhaven, April 2001)
9 Zwiener, G.; Ökologisches Baustoff-Lexikon; Daten, Sachzusammenhänge, Regelwerke, 1. Auflage, C.F. Müller Verlag GmbH Heidelberg 1994, S. 190 ff. und Informationsblätter EIWA, Claytec
10 Zusammenfassung aus der Broschüre „Wärmeschutz aus natürlichen Baustoffen für Fachwerkbauten“ der Fa. HAACKE CELLCO GmbH, Celle
11 Belegt durch die Feuchtemessungen im Wandinneren am Modellobjekt Lange Gasse 7 in Quedlinburg.
12 Zusammenfassung aus dem Abschlussbericht zum „Ökologischen Pilotprojekt unter wissenschaftlicher Begleitung“ Lange Gasse 7 in Quedlinburg, DFWZ QLB, B. Stöckicht, W. Eckermann, Az.DBU 21529, S. 98-105
13 Zusammenfassung aus der Architektenmappe der Fa. Calsitherm Silikatbaustoffe GmbH, Bad Lippspringe
14  Zusammenfassung aus „Informationen und Verarbeitungsdetails der Fa. Unger-Diffutherm GmbH, Chemnitz
15 Zwiener, G.; Ökologisches Baustoff-Lexikon; Daten, Sachzusammenhänge, Regelwerke, 1. Auflage, C.F. Müller Verlag GmbH Heidelberg 1994, S. 154; Produktinformationsblätterder Fa. Heraklith GmbH

 


Grafik 1 Entwicklung des U-Wertes bezogen auf die Dämmstoffdicke von Holzleichtlehmstein-Hintermauerung (blau), Cellco-Wärmedämmlehm (rot), Kalziumsilikatplatten (weiß), Holzweichfaserplatten (gelb) (aus: Ergebnisse zum DBU-Projekt: „Ökologisches Pilotprojekt unter wissenschaftlicher Begleitung – Lange Gasse 7 in Quedlinburg)


Abb. 1 Pilz- und Fäulebefall der Fachwerkhölzer, begünstigt durch ein kunststoffhaltiges Farbsystem alsAußenanstrich und eine Innendämmung in leichter Ständerbauweise (Foto: U. Ellenberg)


Abb. 2 Die dunklen Flecken auf der Dämmwolle belegen eine längere Durchfeuchtung des Materials (Foto: U. Ellenberg)


Grafik 2 Während die Tauwasserberechnung nach DIN 4108 (blau) kritische Werte von 0,9 und 1,2 kg/m2 für die Kalziumsilikat- und Holzweichfaserdämmplatten ausweist, sind nach der COND-Bewertung (gelb) beide Plattensysteme zulässig.(aus: Ökol. Pilotpr.) Das Programm COND, welches die Speicherung und kapillare Ausbreitung des Kondensats3 aufgrund von Erfahrungswerten berücksichtigt weist im Ergebnis meist geringere Kondensatmengen im Vergleich zum Glaserschema aus.


Abb. 3 Reste einer typischen Innendämmung in leichter Ständerbauweise (Holzständer, Glasfasermatten, Baufolie, Gipskartonbeplankung) (DFWZ QLB)


Grafik 3 Prozentuale Verteilung der Schäden im Gebäudeinneren (DFWZ QLB)


Abb. 5 Bad mit zwei kleinen Kippfenstern, nachträglicher Innendämmung aus Styropor-Verbundplatte auf Holzlattung mit Luftzwischenraum und folienbespannter Fliesentapete (DFWZ QLB)


Abb. 7 Wandaufbau in der Untersicht des Fenstersturzes: 1Styropor-Verbundplatte aus 1,25 cm Gipsfaser und 1,5 cm Styropor auf 2Holzleisten, Luftzwischenraum, 3Hochlochziegel, 4innen folienbespannte Fliesentapete (DFWZ QLB)


Abb. 9 Schimmelpilzbefall der Gipskartonlage nach Abnahme der Fliesentapete in und um die Bereiche der Fensterleibungen (DFWZ QLB)


Abb. 11 Ausgeprägtes Pilzmyzel auf der Rückseite der Gipskartonlage (DFWZ QLB)


Abb. 12 dunkle Flecken an der Papiertapete signalisieren auch hier einen Schimmelpilzbefall (DFWZ QLB)


Abb. 13 Schwarzer Schimmelpilz am innenseitigen Lehmverputz der Gefache (DFWZ QLB)


Abb. 14 Schimmelpilzbefall an den Staken der historischen Lehmausfachung (DFWZ QLB)


Abb. 16 Aufbau einer inneren Dämmschale aus Holzleichtlehmsteinen am Modell (DFWZ QLB)


Abb. 17 Das Lastholz zur Aufnahme der Lehmschale ist auf dem Fußboden befestigt und der Hohlraum zur Fachwerkwand mit Strohlehmmörtel hinterfüllt. (DFWZ QLB)


Abb. 18 Die erste Lehmsteinschicht ist aufgemauert, aber noch nicht hinterfüllt. (DFWZ QLB)


Abb. 19 Zur Sicherung der Lehmschale werden die Steine in regelmäßigen Abständen mit verzinkten Drahtankern am Fachwerk befestigt. (DFWZ QLB)


Abb. 21 Innenschschale aus Holzleichtlehmsteinen mit vliesbespanntem Kantholz als Sturzriegel. Nach dem Abtrocknen des Innenputzes wird ein Kalk-Kasein-Anstrich aufgetragen. (DFWZ QLB)


Abb. 25 Nach dem Einfüllen der gebrauchsfertigen Lehmmischung muss diese mit dem Stampfholz verdichtet werden. (DFWZ QLB)


Abb. 23 Aufbau einer inneren Dämmschale mit Wärmedämmlehm am Modell (DFWZ QLB)


Abb. 26 Der hinter der Sparschalung vollständig verfüllte und verdichtete Wärmedämmlehm muss über mehrere Wochen abtrocknen. (DFWZ QLB)


Abb. 27 Bei unzureichender Lüftung und verzögerter Abtrocknung werden aufgrund der feuchten Lehmschüttung die an den Strohanteilen haftenden Pilzsporen mit Nahrung versorgt, so dass es zum Wachstum von (lt. Herstellerangaben ungiftigen) Schirmpilzen kommen kann. (DFWZ QLB)


Grafik 4 Darstellung der vorab berechneten U-Werte mit den tatsächlich ermittelten U-Effektivwerten für die Holzleichtlehmstein-Hintermauerung und den Wärmedämmlehm im Vergleich zu einer ungedämmten Fachwerkwand. Die Kosten (Nettowerte) beziehen sich auf einen Quadratmeter Wandaufbau der Dämmschalen. (aus den Ergebnissen des Ökol. Pilotpr., B. Stöckicht, W. Eckermann)


Abb. 30 Aufbau einer inneren Dämmschale mit Kalziumsilikatplatten am Modell (DFWZ QLB)


Abb. 35 Aufbau einer inneren Dämmschale mit Holzweichfaserplatten und Wandheizung am Modell (DFWZ QLB)


Abb. 36 Die selbstklebende Putzanschlussleiste mit Dichtband, Gewebe und Abrisskante dient der Ausbildung der Fensterleibung. (DFWZ QLB)


Abb. 38 Beim Modellobjekt in Quedlinburg wurde unter dem Lehmverputz eine raumhohe Wandheizung verlegt. (DFWZ QLB)


Abb. 40 Aufbau einer inneren Dämmschale mit Holzwolleleichtbauplatten am Modell (DFWZ QLB)