Sanierung mit Innendämmung Fokus Bauphysik

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1 Sanierung mit Innendämmung Fokus Bauphysik Energieagentur Rheinland-Pfalz - Energieberatertag 2016 Dr.-Ing. Gregor A. Scheffler GmbH Energie Gebäudetechnik Bauphysik

2 Innendämmung allgemein Warum Innendämmung? Gebäudeansicht wird nicht verändert Einfach zu realisieren (kein Gerüst) Verarbeitung witterungsunabhängig Unabhängig von Gesamtgebäudesanierung Zu beachten: Wärmebrücken Feuchtesensitivität Feuchte von innen (Diffusion + Konvektion) Feuchte von außen (Schlagregen) Brandschutz (materialabhängig) Dr. Gregor A. Scheffler - Energieberatertag RLP 2016 Innendämmung 2

3 Sanierung mit Innendämmung Fokus Bauphysik (1) Mindestwärmeschutz Wärmebrücken GmbH Energie Gebäudetechnik Bauphysik

4 Mindestwärmeschutz Wärmebrücken Einbindende Innenwand in Ziegelaußenwand ohne Dämmung mit 6 cm Innendämmung mit Flankendämmung / Dämmkeil Dr. Gregor A. Scheffler - Energieberatertag RLP 2016 Innendämmung 4

5 Mindestwärmeschutz Wärmebrücken Einbindende Betondecke in Ziegelaußenwand ohne Dämmung mit 6 cm Innendämmung + Dämmkeil Dr. Gregor A. Scheffler - Energieberatertag RLP 2016 Innendämmung 5

6 Lösungen: Flanken- und Laibungsdämmung Dr. Gregor A. Scheffler - Energieberatertag RLP 2016 Innendämmung 6

7 Nachweis Mindestwärmeschutz Regelwerk DIN 4108 Teil 2: Mindestwärmeschutz von Bauteilen Mindestwärmeschutz von Bauteilanschlüssen (Wärmebrücken) DIN EN ISO 10211: Wärmebrücken im Hochbau: Berechnungsverfahren Dr. Gregor A. Scheffler - Energieberatertag RLP 2016 Innendämmung 7

8 Fazit Mindestwärmeschutz Wärmebrücken Anschlussdetails mit Innendämmung häufig schlechter, als ohne ID Berücksichtigung bei Planung: Flankierende Maßnahmen vorsehen: Laibungsdämmung (Fenster / Türen) Flankendämmung einbindender Bauteile (Innenwände, Decken) Bemessung mit Hilfe von Wärmebrückenberechnungen Dr. Gregor A. Scheffler - Energieberatertag RLP 2016 Innendämmung 8

9 Sanierung mit Innendämmung Fokus Bauphysik (2) Feuchteschutz von innen Diffusion und Konvektion GmbH Energie Gebäudetechnik Bauphysik

10 Wassergehalt der Luft [g/m³] Taupunkt und Kondensat Sättigungskurve Maximal mögliche Menge an Wasserdampf in der Luft, abhängig von der Temperatur 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% Temperatur [ C] Dr. Gregor A. Scheffler - Energieberatertag RLP 2016 Innendämmung 10

11 Bauphysik Feuchtesensitivität Dampfdiffusion folgt dem Temperaturgefälle Bei Außendämmung: Temperaturgefälle liegt außen Kaum Dampfstrom in die Wand Kein Problem! Innen Außen Bei Innendämmung: Temperaturgefälle liegt innen Erhöhter Dampfstrom in die Wand Abstimmung Dämmsystem darauf Innen Dampfstrom Außen Feuchteanreicherung Dr. Gregor A. Scheffler - Energieberatertag RLP 2016 Innendämmung 11

12 Innendämmsystem Dampfdicht Dampfdiffusionsstrom in die Wand wird (weitgehend) unterbunden Kein/Kaum Feuchtetransport in die Wand und damit keine erhöhte Feuchte an der Grenzschicht Mauerwerk - Dämmstoff Keine Austrocknung nach innen Fehlendes Austrocknungspotential bei Schlagregeneintritt in die Wand! Geringe Feuchtepufferwirkung für den Innenraum Innen Kein Dampfstrom Außen Dr. Gregor A. Scheffler - Energieberatertag RLP 2016 Innendämmung 12

13 Innendämmung Dampfbremsend Dampfdiffusionsstrom in die Wand wird reduziert Wenig Feuchtetransport in die Wand und damit geringe Feuchten im Grenzbereich Mauerwerk - Dämmstoff Feuchte im Grenzbereich vom Saugverhalten der Mauerwerksoberfläche abhängig WTA Merkblatt Innen wenig Dampfstrom Außen Ausreichend Rücktrocknungspotential bei entsprechend niedrigem s d -Wert WTA Merkblatt Dr. Gregor A. Scheffler - Energieberatertag RLP 2016 Innendämmung 13

14 Innendämmung Diffusionsoffen Diffusionsoffenes Material mit Feuchtespeicher- und Flüssigtransporteigenschaften Dampfstrom erlaubt, Feuchteanreicherung im Grenzbereich Rücktransport in flüssiger Form Regulierung der aufgenommenen Feuchtemenge hohes Rücktrocknungspotential zum Innenraum Innen Dampfstrom Feuchteanlagerung Flüssigtransport Außen Dr. Gregor A. Scheffler - Energieberatertag RLP 2016 Innendämmung 14

15 Normen und Regelwerk DIN 4108 Teil 3: Schlagregenschutz & Schlagregenbelastung Begrenzung Tauwasserausfall in Bauteilen WTA Merkblatt 6-4 Innendämmung I Planungsleitfaden Innendämmung Planungsgrundsätze Vereinfachter Nachweis WTA Merkblatt 6-5 Innendämmung II Nachweis mittels numerischer Verfahren Genauer Nachweis (num. Simulation) Bewertungskriterien Dr. Gregor A. Scheffler - Energieberatertag RLP 2016 Innendämmung 15

16 Vereinfachter Nachweis WTA-Merkblatt 6-4 Schlagregenschutz sichergestellt Porenluftfeuchte an der Grenzschicht Dämmung alte Wand 95% r.f. Wärmedurchlasswiderstand altes Mauerwerk: R vorh 0,39 m²k/w Außenklima: Jahresmittel der Außentemperatur 7 C Anwendbar nur unter Berücksichtigung der genannten Voraussetzungen schlecht saugender Untergrund (z. B. Beton, glasierter Ziegel u.ä.) w < 0,2 kg/(m² h) gut saugender Untergrund (z. B. Kalkputz, weich gebrannter Ziegel u.ä.) w > 1,0 kg /(m² h) Innenklima: Normale Feuchtelast nach WTA 6.2 -> % Dämmdicke [mm] bei = 0,040 W/(m K) Dr. Gregor A. Scheffler - Energieberatertag RLP 2016 Innendämmung 16

17 Beispiel Calciumsilikat: Kapillaraktivität Dr. Gregor A. Scheffler - Energieberatertag RLP 2016 Innendämmung 17

18 Beispiel Calciumsilikat: Kondensat? Dr. Gregor A. Scheffler - Energieberatertag RLP 2016 Innendämmung 18

19 Konvektion und Hinterströmung Luftströmung -> warme Raumluft in kalte Bereiche der Konstruktion Abkühlung -> Kondensat an kalten Oberflächen konvektionsbegünstigend sind u.a.: unebene Bestandswand + steifer Dämmstoff Durchdringungen der Luftdichtheitsebene (Steckdosen, Installationen etc.) Bauteilanschlüsse (Wände, Decken etc.) Dr. Gregor A. Scheffler - Energieberatertag RLP 2016 Innendämmung 19

20 Fazit Feuchte von innen (Diffusion) Nachweis Dampfdiffusion DIN (Glaser) nur bedingt geeignet! -> zu dichte Konstruktionen! Vereinfachter Nachweis nach WTA MB 6-4 Diffusionsbremsende Innendämmsysteme Ausführlicher Nachweis nach WTA MB 6-5 (Simulation) Kapillaraktive Innendämmsysteme Beachtung bei Ausführung: Vermeidung von Hinterströmung der Dämmung Vollflächiger Anschluss an Bestandskonstruktion (keine Batzenverklebung!) Keine Hohlräume oder Zwischenräume Saubere Ausführung der Luftdichtheitsebene Ausführungshinweise der Hersteller (Funktion im System) Dr. Gregor A. Scheffler - Energieberatertag RLP 2016 Innendämmung 20

21 Sanierung mit Innendämmung Fokus Bauphysik (3) Feuchteschutz von außen Schlagregen GmbH Energie Gebäudetechnik Bauphysik

22 Schlagregenbelastung Bestandskonstruktion im Winter deutlich kälter als zuvor Verlangsamung der Abtrocknung Stärkere Temperaturschwankungen in den äußeren Bauteilschichten. Örtliche Schlagregenbelastung prüfen Standort-Einstufung Fassaden-Betrachtung (Hauptwindrichtung + örtliche Lage) Innen Außen Dr. Gregor A. Scheffler - Energieberatertag RLP 2016 Innendämmung 22

23 Schlagregenschutz prüfen Örtlichen Schlagregenschutz prüfen Exponierte / geschützte Lage Wasseraufnahme der Fassadenoberfläche Dr. Gregor A. Scheffler - Energieberatertag RLP 2016 Innendämmung 23

24 Schlagregenschutz prüfen Zustand der Verfugung sehr unterschiedlich Flankenabriss und Absanden der Fuge Dr. Gregor A. Scheffler - Energieberatertag RLP 2016 Innendämmung 24

25 Fazit Feuchte von außen (Schlagregen) Schlagregenbelastung prüfen Lage, Exposition Schlagregenschutz prüfen / herstellen Putz -> Bestand oder neu Sichtmauerwerk -> Prüfung Wasseraufnahme! Fachwerk -> sehr genaue Bestandsaufnahme! Bei hoher Schlagregenbelastung und unzureichendem Schlagregenschutz kann es möglich sein, dass eine Innendämmung nicht ausgeführt werden kann / darf Dr. Gregor A. Scheffler - Energieberatertag RLP 2016 Innendämmung 25

26 Sanierung mit Innendämmung Fokus Bauphysik Beispiel Detaillierter Feuchteschutznachweis GmbH Energie Gebäudetechnik Bauphysik

27 Energetische Sanierung Bestandsgebäude in Krankenhausareal Künftige Nutzung als Bürogebäude Hoher energetischer Standard, geringe Betriebskosten Geplante Maßnahmen: Innendämmung mit hoher Dämmstärke Aufdopplung der Fenster Feuchteschutz Schlagregen? Eigenschaft Einheit Klinker Dichte kg/m³ 1650 Kriterien für Schlagregenschutz von Beschichtungen (Putze) WLF W/(mK) 0,47 w-wert kg/(m² h) Dr. Gregor A. Scheffler - Energieberatertag RLP 2016 Innendämmung 27

28 Konstruktionshöhe in [m] Kritisches Detail D:\Projekte\2012\2012 ISP - Diakonissenhaus Teltow\TB\Bauphysikalische Nachweise\05 - Detailnachweise Teil 2\Berechnungen\2D Holz Balkenköpfe Holzbalkendecken 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 Detailzeichnung von Thürigen und Wiedemann Architekten, Potsdam 0 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 Konstruktionsbreite in [m] 0,8 0, Dr. Gregor A. Scheffler - Energieberatertag RLP 2016 Innendämmung 28

29 Holzbalkenauflager Westwand ,5 1 1,5 RH_DämmungAußen RH_BK-Eckeunten RH_BK-Mitte-Außen 2 2,5 3 3,5 4 Zeit in [a] 4,5 5 5,5 6 6, Dr. Gregor A. Scheffler - Energieberatertag RLP 2016 Innendämmung 29

30 Holzbalkenauflager Bewertung Holzfeuchte Mit 16 cm Innendämmung, normal beheizt Bestand ohne Innendämmung, normal beheizt Bestand ohne Innendämmung, nicht/kaum beheizt Foto von Thürigen und Wiedemann Architekten, Potsdam Dr. Gregor A. Scheffler - Energieberatertag RLP 2016 Innendämmung 30

31 Innendämmung + Deckenanschluss Fotos von Thürigen und Wiedemann Architekten, Potsdam Dr. Gregor A. Scheffler - Energieberatertag RLP 2016 Innendämmung 31

32 Konstruktionshöhe in [m] Innendämmung sicher anwenden 1. Klärung Zielstellung Ziel der Sanierung allgemein Ziel der Innendämmung konkret 2. Bestandsaufnahme Standort, Schlagregenbelastung Konstruktion, Details, Materialeigenschaften 3. Bemessung Energetische Bemessung / Sanierungskonzept Detailbemessung hygrothermisch D:\Projekte\2012\2012 ISP - Diakonissenhaus Teltow\TB\Bauphysikalische Nachweise\05 - Detailnachweise Teil 2\Berechnungen\2D Holzbalken - West-16cmID.results\RelativeLuftfeuchteFeld.out 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 4. Ausführung Verarbeitung gemäß System Sorgfalt bei Detailausführung 0 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 Konstruktionsbreite in [m] Dr. Gregor A. Scheffler - Energieberatertag RLP 2016 Innendämmung 32

33 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Sanierung mit Innendämmung Fokus Bauphysik Energieagentur Rheinland-Pfalz - Energieberatertag 2016 Dr.-Ing. Gregor A. Scheffler GmbH Energie Gebäudetechnik Bauphysik Fiedlerstr. 4 info@ib-scheffler.de Dresden