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Technik: Wärmedämmung

Dämmen mit viel Luft

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Ein achtgeschossiger Plattenbau bei Berlin wurde als erstes Großprojekt mit einem Aerogel-Wärmedämmputz fertiggestellt.

Text: Marion Goldmann

Vor etwa zwei Jahren kam der erste mit Aerogelen versehene Wärmedämmputz auf den deutschen Markt, die viel besser dämmen als herkömmliche Produkte (siehe hier). Bedingt durch die anfangs hohen Kosten schien das Spektrum zunächst begrenzt. Empfohlen wurde der Einsatz in der Denkmalpflege oder als Innendämmung bei Anforderungen, an denen andere Materialien scheitern. ­Diesen Rahmen hat ein privater Bauherr durchbrochen und in Schönefeld bei Berlin ein Wohnhaus mit acht Etagen aus dem Baujahr 1990 komplett mit dem Aerogel-Wärmedämmputz gedämmt.

Bei dem Gebäude handelt es sich um einen der letzten noch vor der Wende geplanten und kurz danach fertiggestellten Plattenbau. Aufgrund der Gebäudehöhe von 33 Metern schied infolge der geforderten Nichtbrennbarkeit ein Wärmedämmverbund-System mit EPS-Platten aus. „Als Alternative wäre nur eine Mineralwolle-Dämmung infrage gekommen, wobei allerdings der Aerogel-Putz bei gleicher Materialstärke bessere Dämmwerte erzielt“, berichtet Helmut Brouwers von Blue Energy Solutions aus Berlin. Sein Büro ist auf die Fachplanung von Energiekonzepten spezialisiert, und der Architekt hatte bei dem Plattenbau die Planung und die Bauleitung inne. Da die Außenwand-Platten bereits mit einer 80 Millimeter dicken Mineralwolle-Kerndämmung ausgestattet sind, genügte eine Putzdicke von 60 Millimetern, um den anvisierten rechnerischen U-Wert von 0,22 W/(m2·K) zu erreichen. Weitere energetische Maßnahmen waren die Dämmung von Kellerdecke und Dach sowie der ­hydraulische Abgleich der mit Fernwärme betriebenen Heizungsanlage. Carmen Grunwald von Blue Energy Solutions, die die Berechnung erstellt hat, meint: „Der beantragte KfW-Effizienzhaus-Standard 85 ließ sich damit insgesamt sogar relativ leicht erreichen, zumal die Flächen der Kellerdecken- und Dachdämmung in Bezug auf die Größe des Objektes hierbei kaum ins Gewicht fallen.“ Mit einem Ersatz der alten Fenster (U-Wert 2,0 W/(m2·K)) und einer kontrollierten Be- und Entlüftung hätte sich das energetische Einsparniveau noch deutlich steigern lassen.

Herkömmliche Putzsysteme im Vergleich: Diese Aufnahme – Testfläche mit einem drei Zentimeter dicken Branelit-Dämmputzsystem – zeigt eine deutlich geringere Wärmeabgabe über die Fugen.

Für die energetische Berechnung haben Carmen Grunwald und Helmut Brouwers auch Bauteilanschlüsse geplant, um den detaillierten Wärmebrückennachweis zu erstellen. Dadurch kann der pauschale Wärmebrückenzuschlag reduziert und somit die Energieeffizienz des Gebäudes erhöht werden.

Zum Vergleich zeigt dieses Bild einen früheren teilverputzten Bereich.

Beispiele in Bezug auf den Aerogel-Wärmedämmputz sind die Fenster- und Türanschlüsse sowie die Anbindung an Dach und Traufe. Brouwers hat die Ausführung auf der Baustelle zudem kontrolliert. „Wie bei anderen neuen Bauprodukten, benötigte das ausführende Unternehmen gerade bei den Details mehr Hilfe als bei eingeführten Systemen”, lautet sein Resümee.

Aerogel-Wärmedämmputz: Hier sind nach etwa einem Jahr Standzeit im Fugenbereich keine Wärmebrücken mehr erkennbar.

Christoph Dworatzyk, Geschäftsführer und Leiter Technik der Proceram GmbH in Düsseldorf, die den Aerogel-Wärmedämmputz der Schweizer Fixit-Gruppe in Deutschland vertreibt, sagt: „Wir kennen die Problematik. Deshalb haben wir in den letzten Jahren sämtliche Regeldetailanschlüsse ausgewertet und unsere Anwendungstechniker entsprechend geschult, sodass sie den Verarbeitern vor Ort jederzeit beratend zur Seite stehen können.“

Messtechnisch untersucht

Dworatzyk weiter: „Die Putzarbeiten an der 3.200 Quadratmeter großen Fassade dauerten einschließlich der Vorarbeiten an den Plattenfugen sowie des Auf- und Abbaus des Gerüstes etwa zwölf Wochen.“ Welche Arbeiten im Einzelnen ausgeführt wurden, ist im Info-Kasten auf Seite 47 zusammengefasst. Ein wesentlicher Vorteil des Putzsystems ist, dass sich Wärmebrücken nahezu vollständig eliminieren lassen. Das beweisen die Wärmebildaufnahmen der bereits vor zwei Jahren angelegten Probeflächen bei diesem Objekt. Dworatzyk: „Auf den Bildern sind überhaupt keine Wärmebrücken erkennbar und bis heute sind auch keine Risse entstanden.“ Die Proceram GmbH arbeitet hierfür mit dem Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (Umsicht) zusammen. Neben den Infrarot-Aufnahmen fanden Untersuchungen zur Bestimmung des realen U-Wertes statt. Für beide Untersuchungen wurden drei Varianten verglichen:

– Außenwand, unbehandelt, als Referenz (Plattenbau, Baujahr 1999),
– Außenwand, versehen mit Branelit-Dämmputzsystem,
– Außenwand, versehen mit Aerobran Dämmputzsystem.

Nach etwa einem Jahr, wenn die Wärmedämmputze durchgetrocknet sind, zeigten die Messungen, dass der Ausgangs-U-Wert bei dem Aerogel-System von etwa 1,0 W/(m2·K) auf unter 0,3 W/(m2·K) gesunken ist. Eine Zusammenfassung aller Ergebnisse der Untersuchungen ist als PDF der Online-Ausgabe dieses Beitrags unter DABonline.de/tag/waermedaemmputz hinterlegt.

Messungen 1/2016: Mit dem Aerogel-Wärmedämmputz wird ein U-Wert von 0,3 W/(m2·K) erreicht.

Vorteilhafte Eigenschaften

Ursache für die deutliche Verbesserung des U-Wertes mithilfe des Aerogel-Wärmedämmputzes ist seine geringe Wärmeleitfähigkeit von 0,028 W/(m·K). Zum Vergleich: Die Wärmeleitfähigkeit herkömmlicher Wärmedämmputze beträgt 0,06, die von Mineralwolle oder EPS liegt zwischen 0,035 bis 0,04 W/(m·K). Aerogele sind hochporöse Feststoffe auf Silikatbasis. Die Partikel enthalten bis zu 99 Prozent Luft und sind so klein, dass darin keine Luftkonvektion mehr stattfindet. Dadurch wird der Wärmeaustausch nahezu vollständig unterbunden. Trotz des hohen Luftanteils sind Aerogele relativ stabil; empfindlich sind sie lediglich gegenüber Scherkräften (mit den Fingern kann man sie leicht zerreiben). Sobald sie aber als Suspension im Putz eingebracht sind, kommen die Scherkräfte nicht mehr zum Tragen. Deshalb kann die Trockenmischung auch in herkömmlichen Mörtelmischern und Putzmaschinen angerührt und auf herkömmliche Weise aufgetragen werden. Andreas Sengespeick, verantwortlicher Mitarbeiter für das Projekt beim Fraunhofer-Institut: „Das belegen indirekt auch unsere Messungen, denn sonst hätten wir den U-Wert nicht erreicht.“

Das Aerogel-Wärmedämmputzsystem ist durchgängig mineralisch. Am Ende seiner Lebensdauer lässt es sich deshalb nicht nur problemlos entsorgen, sondern es ist auch diffusionsoffen. „Damit bleibt ein Wassermanagement innerhalb des Systems möglich, weshalb kein Algen- und Pilzbewuchs auftreten dürfte”, meint Sengespeick. Außerdem könne der Putz bei Sonneneinstrahlung die Wärme speichern, ergänzt Brouwers. Auch wenn sich der Wert nicht exakt bestimmen lässt, bleibt diese Wirkung nach Meinung des Architekten unbestritten.

Dworatzyk sieht das Putzsystem mittelfristig als Alternative zu klassischen Wärmedämmverbund-Systemen und begründet dies mit sinkenden Preisen. Durch Produktionsanpassungen sowie einen höheren Mengenumschlag konnten diese bereits in den letzten beiden Jahren deutlich reduziert werden. Zurzeit betrage die Preisdifferenz zu Wärmedämmverbund-Systemen nur noch etwa 20 bis 30 Prozent, so Dworatzyk. Brouwers sieht die Einsatzmöglichkeiten des Aerogel-Wärmedämmputzes auch als Problemlöser in Nischenbereichen des Bauhandwerks. Stuck- und Schmuckelemente oder Rundungen an denkmalgeschützten Fassaden lassen sich zum Beispiel auf einfache Art nachbilden. Aufgrund seiner Nichtbrennbarkeit biete er sich auch zur Sanierung von Stahlstützen an. Im Vergleich zur üblichen Ummantelung mit Platten-Konstruktionen ist die Ausführung durch das einfache Aufspritzen leichter.

Darüber hinaus sieht Brouwers eine weitere Anwendungsmöglichkeit für den Dämmputz als Innendämmung. Gegenüber den marktüblichen Systemen erlaubt die geringe Wärmeleitfähigkeit schlankere Dämmstärken beziehungsweise wird bei gleicher Dicke ein besserer Dämmeffekt erzielt. Durch den lückenlosen homogenen Verbund mit dem Untergrund entstehen auch keine Fehlstellen, wo sich Tauwasser niederschlagen könnte. Das gilt besonders für die kritischen Bereiche, wie bei Fensterlaibungen oder im Anschlussbereich zur Decke. Nicht zuletzt bringt Brouwers Neubauten ins Spiel. Werden einschalige Außenwände aus Mauerwerk mit dem Aerogel-Dämmputz versehen, lässt sich leicht der Passivhaus-Standard erreichen.

Eine Zusammenfassung aller Ergebnisse der Untersuchungen finden Sie hier.

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