BAUTECHNIK

Nachträgliche Wärmedämmung von Dächern im Bestand

Text + Foto (Header): © Dipl.-Ing. Arch. I. Kaiser

Dächer sind als Teil der Gebäudehülle durch Witterungseinwirkungen stark belastete Bauteile. Die nachträgliche Dämmung erfolgt entweder im Rahmen einer energetischen Sanierung des Gebäudes oder im Zuge von erforderlichen Instandsetzungsarbeiten am Altbau-Dach. Eine neue Dachdämmung ist jedoch bauphysikalisch nicht ausreichend, sie muss mit Maßnahmen zur Luftdichtheit und Wasserdampf-Diffusion einhergehen.

Auszug aus:

Der Bauleiter
Ausgabe März 2021
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Ist-Situation

Als Grundlage der auszuführenden Dämmungsarbeiten ist die jeweilige örtliche Situation ausschlaggebend für die Wahl der Dämmungsart und die Vorgehensweise der Arbeiten. Wird der Dachraum bereits genutzt, ist die Dämmung i. d. R. unzureichend und soll aus Gründen der Energieeffizienz an den aktuellen Standard angepasst werden. Dabei treten die beim Bauen im Bestand üblichen Problematiken auf: Die Nutzung des Gebäudes soll so wenig wie möglich eingeschränkt werden.

Bei nicht genutzten Dachräumen wird die zukünftige Nutzung angestrebt; besonders im Wohnungsbau, aber auch z. B. in Schulbauten und Bürogebäuden, ist dies der Grund für eine nachträgliche Dämmung des Dachs. In vielen Fällen ist – je nach Gebäudealter – auch die Dacheindeckung marode und muss erneuert werden, wodurch alle Varianten eines Neuaufbaus des Dachs möglich sind. Soll bzw. kann die Dacheindeckung erhalten bleiben, sind die Möglichkeiten des Einbaus der Dämmung eingeschränkt.

Der standard- und funktionsgemäße Aufbau eines geneigten Dachs kann folgende Bestandteile von innen nach außen beinhalten:

  • Bekleidungen – Untergrund Innengestaltung, ggf. Luftdichtheitsebene
  • Installationsebene in Untersparrendämmung – Schutz Dampfbremse, Installationsmöglichkeit, zusätzliche Wärmedämmung
  • Dampfbremse – verhindert das Eindringen von Feuchtigkeit aus dem Innenraum in die Dämmung
  • Dämmschicht – Wärmedämmung, ggf. Schall-, Brandschutz
  • Hinterlüftung oberhalb Dämmung – Feuchteabführung (nur Kaltdach)
  • Unterdeckung – verhindert das Eindringen von Niederschlägen und Verunreinigungen
  • Hinterlüftung der Deckung – Feuchteabführung (zwischen Lattung)
  • Dachdeckung/-haut – Schutz vor Niederschlägen, aber: i. d. R. nicht wasserdicht

Hinweis
Bei vorhandener Dämmung ist vor Beginn der Arbeiten zu prüfen, ob sie aus Künstlichen Mineralfasern (KMF – Glaswolle, Mineralwolle) besteht. Diese Stoffe gelten als gesundheitsgefährdend und müssen entsprechend durch Fachunternehmen ausgebaut und entsorgt werden. Einen Hinweis auf die Gefährdung kann das Einbau-Jahr geben: Ab 1996 durften diese Materialien in Europa nicht mehr produziert bzw. in Verkehr gebracht werden.

 

Dämm-Möglichkeiten nach der Einbau-Ebene

Dämmung zwischen den Sparren:
Ist die Dachkonstruktion nicht verkleidet oder steht das Dach unter Denkmalschutz, ist diese Variante von innen relativ einfach umzusetzen, sie kann ebenfalls eingebaut werden, wenn die Eindeckung ersetzt wird. Allerdings reicht die vorhandene Sparrendicke häufig nicht aus, wenn mit diesem Maß die erforderlichen UWerte – für Dächer im Bestand: U ≤ 0,24 W/m2K – nicht oder nur mit Dämmstoffen hoher Wärmeleitfähigkeitsgruppen (WLG) erreicht werden können. Bei 14 cm Sparrendicke kann beispielsweise mit WLG 035 und innenseitiger Bekleidung mit Gipskartonplatten nur ein U-Wert von ca. 0,31 W/m2K erreicht werden, sodass eine höhere WLG oder eine zusätzliche Untersparren- Dämmung erforderlich ist, um diesen Wert und damit einen guten Wärmedämm-Standard zu erreichen.

Die EnEV 2014/2016 lässt demgegenüber im Bestand auch geringere U-Werte zu:

Anlage 3 (zu den §§ 8 und 9), 4.

„[…] Wird bei Maßnahmen nach Satz 2 Buchstabe a der Wärmeschutz als Zwischensparrendämmung ausgeführt und ist die Dämmschichtdicke wegen einer innenseitigen Bekleidung oder der Sparrenhöhe begrenzt, so gilt die Anforderung als erfüllt, wenn die nach anerkannten Regeln der Technik höchstmögliche Dämmschichtdicke (bei einem Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit λ = 0,035 W/(m·K)) eingebaut wird. […]“

Alternativ können die vorhandenen Sparren durch innenseitig aufgeschraubte Hölzer aufgedoppelt werden, um die erforderliche Dämmdicke zu erreichen, oder die Zwischensparren-Dämmung wird mit der Untersparren- bzw. Aufsparren-Dämmung kombiniert.

Als Dämmung eignen sich Platten (Holzfaser-, Zellulose-, Hanffaser-Platten und Expandierter Polystyrolschaum [EPS]) oder Matten (Steinwolle, Glaswolle), die ohne zusätzliche Befestigung zwischen die Sparren eingeklemmt werden. Mineralische Faser-Dämmstoffe sind nach DIN EN 13162, Holzfaserdämmplatten nach DIN EN 13171 geregelt. Die übrigen Dämm-Materialien haben i. d. R. eine Europäische Technische Zulassung (ETA), deren Vorliegen jedoch in jedem Fall überprüft werden muss.

Dämm-Matten in Rollen, die auf die erforderliche Länge zugeschnitten und stumpf gestoßen werden, haben den Vorteil, dass sie sich Unebenheiten der umgebenden Bauteile anpassen und so eine vollflächige Dämm-Wirkung gewährleisten. Platten-Dämmstoffe können schneller verlegt werden, Dämm-Plattenstöße müssen jedoch aufgrund der höheren Steifigkeit besonders sorgfältig ausgeführt werden, besser sind Platten mit Nut und Feder. Die Steifigkeit hat weiterhin zur Folge, dass die Anschlüsse an unebene und/oder verzogene Sparren zusätzlich mit Dämm-Wolle ausgestopft werden müssen, um Wärmebrücken zu vermeiden.

Eine besondere Form der Zwischensparren-Dämmung ist die Einblasdämmung. Das Verfahren erfordert einen oberen Abschluss der Sparren-Ebene z. B. durch Schalung und einen unteren durch eine dampfbremsende Innenbekleidung. Zum Einblasen mit Druck muss jedes Gefach geöffnet und nach dem Einbringen der Dämm-Flocken (Holzfaser- oder Zellulose-Flocken o. Ä.) sorgfältig wieder verschlossen werden.

Tipp
Um sicherzustellen, dass sowohl die gemäß ermitteltem Hohlraum-Volumen erforderliche Menge als auch der gemäß Hersteller-Angaben notwendige Einblas-Druck eingehalten worden sind, empfiehlt sich eine Thermografie-Aufnahme nach Beendigung der Arbeiten.

Dämmung unter den Sparren:
Soll die Dacheindeckung erhalten bleiben und sind die Dachflächen innenseitig bereits gedämmt bzw. verkleidet, kann die Dämmung von unten erfolgen.

Auch hier können die Sparren aufgedoppelt oder die innenseitige, zusätzliche Dämmung vollflächig aufgebracht werden.

Um den U-Wert von 0,24 W/m2K zu erreichen, muss allerdings geprüft werden, in welchem Zustand sich die vorhandene Dämmung befindet und ob sie (noch) vollflächig verlegt ist.

Dämmung oberhalb der Sparren:
Ist die Dacheindeckung defekt und soll sie ebenfalls ausgetauscht werden, kann die Dämmebene oberhalb der Sparren gewählt werden. Dies ist sowohl bei nicht gedämmten Dächern als auch bei vorhandener Zwischendämmung möglich und greift nur bedingt in die Nutzung bzw. den Innenausbau der Dachräume ein. Diese Variante wird auch dann gewählt, wenn aus gestalterischen Gründen die Dachkonstruktion von unten sichtbar bleiben soll.

Die außen liegende Dämmebene wird nach Entfernung der Dacheindeckung durch das Aufbringen einer Unterdeckung als Schalung auf den Sparren und einer Unterdeckung geschaffen.

Hinweis
Da sich durch diese Maßnahmen der Dachaufbau erhöht, muss unter Umständen eine entsprechende Baugenehmigung und/oder Zustimmung der Denkmalschutz-Behörde vorliegen.

Für die Dämmung werden Dämm-Platten (Polyurethan mit oder ohne Aluminium-Kaschierung, Steinwolle-, Holzfaser-, Phenolharzschaum-, EPS-Platten) verwendet, die die Auflast der Dacheindeckung durch ihre Druckbelastbarkeit aufnehmen können. Sind sie nicht ausreichend druckbelastbar, muss der auftretende Druck durch Gewindeschrauben auf die tragende Konstruktion übertragen werden.

Weiterhin entstehen je nach Dachneigung mehr oder weniger große Schubkräfte (Gefahr des Abrutschens der Dämmung: je steiler das Dach, desto höher die Kräfte), sodass die Platten mit Nägeln oder Schrauben auf die Konstruktion übertragen werden müssen. Hierbei ist darauf zu achten, dass die Befestigungen durch die Lattung hindurch bis auf die Tragkonstruktion des Dachs durchgehen. Einen zusätzlichen Schutz gegenüber diesen Schubkräften bieten im Traufbereich angeordnete Schubbohlen. Die erforderlichen Maßnahmen sind i. d. R. den Hersteller-Richtlinien zur Montage zu entnehmen.

Dämmung der obersten Geschossdecke:
Soll der Dachraum – z. B. der „Spitzboden“ – nicht genutzt werden, fordert die EnEV 2014/2016 für die Geschossdecke zu nicht beheiztem Dachraum ebenfalls den U-Wert von maximal 0,24 W/m2K. Diese Dämm-Variante ist mit vergleichsweise geringem Aufwand und ohne größere Eingriffe in die – gegebenenfalls denkmalgeschützte – Bausubstanz möglich.

 

Wärmedämmstoffe

Die Wärmedämmstoffe werden nach ihren Anwendungsgebieten klassifiziert; diese sind in der DIN 4108-10 mit entsprechenden Kurzzeichen geregelt:

Anwendungsgebiet Kurzzeichen Anwendungsbeispiele
Dach, Decke DAD Außendämmung von Dach oder Decke, vor Bewitterung geschützt, Dämmung unter Deckungen
DUK Außendämmung von Dach oder Decke, vor Bewitterung geschützt, Dämmung unter Abdichtungen
DUK Außendämmung des Dachs, der Bewitterung ausgesetzt (Umkehrdach)
DZ Zwischensparrendämmung, zweischaliges Dach, nicht begehbar, aber zugängliche oberste Geschossdecke
DI Innendämmung des Dachs, Dämmung unter den Sparren/Tragkonstruktion

 

Die Produkteigenschaften werden in der DIN durch weitere Kurzzeichen differenziert:

  • Druckbelastbarkei
    • dk – keine Druckbelastbarkeit – Zwischensparrendämmung, Hohlraumdämmung (z. B. oberste Geschossdecke als Holzbalkendecke)
    • dm – mittlere Druckbelastbarkeit, ≥ 100 kPa1 – nicht genutztes Dach mit Abdichtung
    • dh – hohe Druckbelastbarkeit, ≥ 150 kPa1 – genutzte Dachflächen
  • Wasseraufnahme
    • wf – Wasseraufnahme durch flüssiges Wasser
    • Außendämmung von Dächern
    • wd – Wasseraufnahme durch flüssiges Wasser und/oder Diffusion – Umkehrdach
  • Schalltechnische Eigenschaften
    • sk – keine Anforderungen an schalltechnische Eigenschaften
  • Verformung
    • tf – Dimensionsstabilität unter Feuchte und Temperatur – Außendämmung Dach mit Abdichtung
    • tl – Verformung unter Last und Temperatur – Dach mit Abdichtung

Die Anforderungen an den Brandschutz gemäß DIN 4102-1 erfüllen die Dämmstoffe wie folgt (soweit durch Zulassung kein anderer Nachweis vorliegt)

  • A1 – nicht brennbar
    • Steinwolle
    • Glaswolle
  • B1 – schwer entflammbar
    • Polyurethan
    • Holzfaser
    • Expandierter Polystyrolschaum (EPS)
  • B2 – leicht entflammbar
    • Holzfaser
    • Phenylharz-Schaum
    • Zellulose
    • Hanffaser

Tipp
Die gelieferten Dämmstoffe sollten unbedingt auf der Baustelle vor Einbau nach den genannten Klassifizierungen überprüft werden.

Wärmebrücken
Grundsätzlich gilt es, die Gebäudehülle homogen, d. h. mit gleichmäßiger Wärmedämmwirkung auszubilden. Alle Anschlusspunkte der verschiedenen Bauteile, insbesondere bei unterschiedlicher Materialauswahl und/oder unterschiedlichen Stärken, stellen ebenso wie Durchdringungen der Dämmebene Schwachpunkte dar. Als Planungs- und damit Ausführungsgrundsatz gilt die umlaufende, nicht verspringende Mittelachse der Dämmebene, z. B. Übergang der Außenwanddämmung in die Dachdämmung des geneigten Dachs.

 

Luftdichtheit und Diffusionswiderstand

Luftdichtheitsebene:
Um die Dämmwirkung zu gewährleisten, ist die Luftdichtheit ein wichtiger Aspekt, da sie verhindert, dass die warme, beheizte Luft nach außen dringt.

Beim Dach ist es entscheidend, in welcher Ebene die Dämmung angebracht wird: Je nachdem, ob es sich um Zwischensparren-, Aufsparren- oder eine Kombination handelt, liegt die Luftdichtheitsebene auf oder unter den Sparren. Da die zimmermannsmäßige Holzkonstruktion dem Quellen und Schwinden des Baustoffs Holz ausgesetzt ist, müssen die Folien an der Unterseite der Dämmung an allen Anschlusspunkten so ausgebildet werden, dass sie die Bewegungen ohne Reißen bewältigen. Dies geschieht i. d. R. durch Schlaufenbildung. Wird die luftdichte Folie mit Klammern angebracht, darf sie nicht durchgeschlagen werden und nicht ausgerissen sein. Im Zweifelsfall müssen die entsprechenden Stellen mit geeignetem Klebeband gesichert werden.

Material Luftdurchlässigkeit [m3/m2/h]
Hartschaumplatte 0,003–1,1
Holz (geschlossene Flächen) 0,0003
Hartfaserplatte 0,001–0,003
Sperrholz 0,004–0,02
Spanplatten, MDF 0,05–0,22
Gipskartonplatte 0,002–0,03
Baupappe 0,01–3
PE-Folie 0,1 mm 0,0015
Bitumenpappe 0,008–0,02
Ziegel, KS-Stein 0,001–0,05
Porenbeton, Bimsbeton u. Ä. 0,06–0,35
Kalkputz 0,02–0,6
Kalk-Zement-Putz 0,002–0,05
Zementputz 0,001–0,002

 

Dampfsperre und Dampfbremse:
Die Anordnung der Dampfsperr- bzw. Dampfbrems-Schicht erfolgt bei gedämmten Dächern (wie auch bei anderen Bauteilen) immer unterhalb (bzw. innenseitig) der Dämmung.

Um das Abtrocknen entstandener Feuchtigkeit in beiden Richtungen zu ermöglichen, ist auf eine exakte Ausführung dieser Schicht nach Herstellerangaben zu achten. Anfallende Feuchte wird kapillar an die Innenseite zurücktransportiert, sodass die relative Luftfeuchte im Raum reguliert wird.

Diffusionsoffene Materialien nehmen Feuchtigkeit auf, sie haben einen geringeren Widerstand gegen den Dampfdruck, können aber dennoch luftdicht sein.

Die Einteilung der Baustoffe nach ihrer Diffusionsdichtheit erfolgt durch die wasserdampfdiffusionsäquivalenten Luftschichtdicken sd, die der Bauteilschicht eine Luftschicht mit gleichem Wasserdampf-Diffusionswiderstand gegenüberstellt:

  • diffusionsoffen sd ≤ 0,5 m
  • diffusionshemmend 0,5 m < sd < 1.500 m
  • diffusionsdicht sd ≥ 1.500 m

Hinterlüftung:
Nach dem generellen Aufbau bzw. ob eine Luftschicht oberhalb der Dämmung angeordnet ist, werden Kaltdächer – mit Hinterlüftung – und Warmdächer (heutiger Standard bei Neubauten) – ohne Hinterlüftung – unterschieden.

Die Hinterlüftung hat den Vorteil, dass sie auch als sommerlicher Wärmeschutz wirkt; allerdings muss bei der Ausführung bzw. bereits in der Planung gewährleistet sein, dass die Luftschicht von der Eintrittsöffnung an der Traufe bis zur Austrittsöffnung durchgängig ohne Hindernisse verläuft. Die Luftschicht muss bei geneigten Dächern an allen Stellen ≥ 2 cm, bei Neigungen <10° ≥ 5 cm betragen. An allen Durchdringungen der Dachfläche können hier, bei mangelhafter Planung, Schwachstellen entstehen.

Hinweis
Mit Schiefer gedeckte Dächer weisen unterhalb des Schiefers häufig eine Bitumenpappe auf, die beinahe dampfdicht ist. Bleibt hier die Dacheindeckung erhalten (Zwischen-, Untersparren-Dämmung), ist eine Luftschicht zwischen Dämmung und Bitumenpappe unumgänglich, da ansonsten die Feuchte von innen nicht abgeführt werden kann. Diese Konstruktionsvariante ersetzt nicht den Einbau einer raumseitigen Dampfbremse.

Unterdach, Unterdeckung und Unterspannbahn:
Oberhalb der Konterlattung können Kunststoff-Dachbahnen, -Dichtungsdachbahnen, Bitumen-, Polymer-Dachdichtungsbahnen, Bitumen- oder Polymer-Schweißbahnen als wasserdichtes Unterdach eingebaut werden. Werden diese Bahnen unterhalb der Konterlattung eingebracht, wird ein regensicheres Unterdach erreicht.

Die Unterdeckung kann ergänzend eingebaut werden und ist wasser- bzw. regenundurchlässig, sodass die Dämmung unterhalb einen zusätzlichen Feuchteschutz erhält. Sie kann aus Platten-Materialien oder Bahnen unter der Konterlattung ausgeführt werden.

Unterspannungen ergänzen die Abdichtung oder werden als Mindestmaßnahme eingesetzt. Auch sie werden unterhalb der Konterlattung eingesetzt und sind regensicher, jedoch nicht wasserdicht. Die Verlegung erfolgt gespannt oder frei hängend mit verschweißten, verklebten Bahnen oder mit Nahtband. Als Mindest-Unterspannung kann die Naht- bzw. Stoßausbildung auch lose überlappend erfolgen.

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