Fassadendämmung

In diesem Beitrag geht es um die Dämmung von Fassaden.

Als Fassaden werden Flächen bezeichnet, die dem Haus ein Gesicht geben, also insbesondere die straßenseitigen Außenwände. Natürlich ist es der Wärme egal, ob sie zur Straße oder in den Garten entfleucht; Hauptsache da hinaus, wo es kälter ist. Alle Angaben hier gelten daher für jede Wand, die zwischen der beheizten Wohnung und der Umgebungsluft liegt.

Es gibt nun bei jeder Wand zwei Seiten: Eine Innenseite und eine Außenseite. An beiden Seiten ist es möglich, zu dämmen. Ich betrachte hier zunächst die sich einstellenden Temperaturverläufe in einer massiven Ziegelwand im ungedämmten Zustand, mit Innendämmung und mit Außendämmung.
Temperaturprofil ungedämmte Wand

In der homogenen Ziegelwand baut sich die Temperatur gleichmäßig ab, der Wärmestrom ist hoch (Gradient der Kurve). In den gedämmten Wänden gibt es über der Dämmung einen steileren Gradienten als im ungedämmten Teil, was zeigt, dass hier der Wärme ein höherer Widerstand entgegen gesetzt ist. Die Oberflächentemperatur an der Innenseite der Wand erhöht sich.
Temperaturprofil mit Außendämmung
Temperaturprofil mit Innendämmung

Im Bereich der ungestörten Wand stellt sich ein Wärmedurchgang ein, der flächenbezogen aus Transmissionskoeffizient und Temperaturdifferenz berechnet wird:

QT = U • ∆T

Da U=1/Rges ist es unerheblich, auf welcher Seite der Widerstand durch Dämmung erhöht wird. Nur das Temperaturprofil verändert sich. Weitere Information zu Dämmung finden Sie im Fachbeitrag Dämmung und Dämmstoffe.

Der große Unterschied ist die Lage der Masse. Bei der Innendämmung ist die schwere Ziegelwand außen im kühlen Bereich bzw. im Sommer eventuell auch von der Sonne aufgeheizt. Innen ist weniger Masse – Der Raum ist schneller aufgeheizt, kühlt aber auch schneller wieder aus. Liegt die Masse innen (bei Außendämmung), dann dient sie als Speicher – Die Raumtemperatur wird ausgeglichener.

Nun haben wir wenige Ein-Raum-Häuser. Meist sind Innenwände und Decken in die Außenwände ein- oder angebunden. Hier verändert sich das Bild und ist nur mit numerischen Mitteln über finite-Elemente-Methoden zu analysieren. Es ergeben sich in der Falschfarben-Darstellung z.B. folgende Bilder:

Thermografie Wand mit Innendämmung

Falschfarbenbild einer Wand mit Innendämmung

Thermografie Wand mit Außendämmung

Falschfarbenbild einer Wand mit Außendämmung

Erkennbar ist der unterschiedliche Temperaturverlauf in den Innen- und Außenschalen, je nach Anordnung der Dämmung.

Problematisch wird es an den Stößen der Innenwand an die Außenwand. Die Innendämmung überdeckt diesen Stoß nicht. Also wird hier fröhlich Wärme in Richtung Kälte transportiert. Eine Wärmebrücke ist entstanden, und die Temperatur in der Kante kann geringer werden, als ohne Dämmung (weil die Mauer insgesamt kühler ist als vorher im ungedämmten Zustand).

Bei der Außendämmung ist diese Wärmebrücke überdeckt und wird somit praktisch bedeutungslos.

Verstehen Sie dies bitte als ein Plädoyer für die Außendämmung. Wo immer /Wann immer möglich, ist sie der Innendämmung vorzuziehen.

Abgemildert werden kann die Wärmebrücke bei der Innendämmung, indem Dämmkeile an der Innenwand angebracht werden. So wird die Kondenswasser-anfällige Kante vermieden, indem die Oberflächentemperatur erhöht wird.

Dämmung mit Dämmkeilen in den Kanten

Dämmkeile in den Kanten

Fassadendämmung ist meist wirtschaftlich. Abgesehen von dem sehr positiven Effekt höherer Oberflächentemperaturen, die die Behaglichkeit in den Räumen verbessert, bedeutet Dämmung auch eine Einsparung von Heizkosten. Der Energieberater wird Ihnen das für Ihr Gebäude genau errechnen können. Hier gebe ich einen kurzen Anhalt für eine überschlägige Berechnung der Einsparung.

Wie im Fachbeitrag zur Dämmung schon gezeigt, beläuft sich der Wärmeverlust durch ein Bauteil zu

QT = U•ΔT = 1/Rges • (Ti – Ta)

mit Rges = Wärmewiderstand der Wand,         ΔT = Temperaturdifferenz zwischen innen und außen

Wird die Wand zusätzlich gedämmt, dann ist der neue Wert:

QT,ged. = 1/(Rges + RD) • ΔT

mit RD = zusätzl. Wärmewiderstand der Dämmung

Über die zusätzliche Dämmung ergibt sich eine Verringerung der Verluste:

Transmissionsverlust

Allerdings wird der Erfolg der Dämmung immer geringer, wie die Grafik deutlich zeigt. Der erste Zentimeter der Dämmung ist immer der wirkungsvollste, der letzte der am wenigsten wirkungsvolle.

Mit Preisen für Material, Handwerkerlohn und Energie lässt sich die Wirtschaftlichkeit wie folgt berechnen. Es wird dabei ein Wert für einen Quadratmeter Wand berechnet:

Dämmstoff, WLG 035PDS = 200 €/m³
DämmstoffdickedD
HandwerkerlohnHWL = 10 €/m² + 20 €/m³•dD
gegebene WandU0 = 1,835 W/m²K
GradtagszahlGTZ = 66 kKh/a
Wärmepreis an HeizungPHE = 0,10 €/kWh

Preis für die Dämmung

PD= PDS • dD + HWL = 200 €/m³ • dD + 10 €/m² + 20 €/m³ • dD

Berechnung der Energiekosteneinsparung

Neuer U-Wert der Wand

UNeu(dD) = 1/(R0 + RD)

Energiefluss durch die Wand

QT =  GTZ • U

Verringerung des Energieflusses durch die Wand

QT,Einsparung =  GTZ • (U0 – UNeu) = 66 kKh • (1,835 W/m²K – 1/(0,545 m²K/W + dD/WLG)

Und in Euro:

Einsparung =  QT,Einsparung• PHE

Die Investition der Dämmung wird mit einer Annuität von Ann. =  8% versehen (5% Verzinsung, 20 Jahre Abzahlung) Dann ergibt sich eine Gesamtersparnis von

Eges =  QT,Einsparung• PHE – Ann. • PD

Diese Formeln grafisch in eine Kurve umgesetzt:

Wirtschaftlichkeit

Einsparung als Funktion der Dämmstoffdicke

Es zeigt sich im vorliegenden Beispiel ein Optimum der Einsparung bei eine Dicke der Dämmung von etwa 100 mm.   In den meisten Fällen wird das Optimum jedoch bei einer Dicke von 160 bis 200 mm liegen.  Hier sollte nur der generelle Rechenweg gezeigt werden.

Eine reale Optimierungsrechnung kann nur unter Kenntnis des Objekts und Berücksichtigung realer Randbedingungen erfolgen. Fragen Sie Ihren Energieberater. Er kann Sie als Fachplaner und Baubegleiter unterstützen.

Beachten Sie die Regeln für den Brandschutz! Hierzu stellen wir Ihnen einen weiteren Fachbeitrag zur Verfügung: Brandschutz und Fassadendämmung.

Ein weiteres Thema bei Dämmung von Fassadenflächen, ist die Bildung von Morgenfeuchte, die langfristig zu Algenwachstum und unschönem Aussehen führt. Lesen Sie weiter im Fachbeitrag: Morgenfeuchte auf Fenstern und Wänden.

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