Dienstag, den 26. Sep 2017

Aufsparren-Dämmsysteme

Die kontinuierlich zur Neige gehenden fossilen Energieressourcen fordern ein Umdenken. Ein energiesparender Wärmeschutz ist im Neubau und in der Sanierung deshalb das Gebot der Zeit. Die Bundesregierung hat u. a. mit der EnEV 2009 bis hin zur geplanten EnEV 2020 eine Roadmap vorgegeben, die uns in den nächsten acht Jahren zum Passivhaus und danach sogar bis zum Plusenergiehaus führen soll. Die Dämmsysteme, mit denen diese Ziele zu erreichen sind, müssen zuverlässig, sicher, effizient und finanzierbar sein.

 

Steigende Anforderungen

Neben den Wänden aus gedämmten monolithischen oder mehrschichtigen Konstruktionen sind es vor allem die Dächer, denen eine wichtige Aufgabe zufällt. Die warme und feuchte Luft, die bekanntlich stets nach oben steigt, wird unter dem Dach durch möglichst luftdichte und gut gedämmte Dachkonstruktionen aufgehalten. Bei einem Einfamilienhaus geht durch das Dach etwa ebenso viel Energie verloren wie durch alle Wände. In der zurzeit noch aktuellen EnEV 2009 wird für die Dachkonstruktion im Bestand ein U-Wert von 0,24 W/m²K gefordert. Die sogenannte Bagatellgrenze, bei der diese Forderung bei Sanierungen und Umbauten gilt, liegt bei 10 Prozent eines Gebäudebauteiles. Das bedeutet beispielsweise, dass bei einem 200 Quadratmeter großen Dach der Wärmeschutz des Gesamtdaches auf den Stand EnEV 2009 nachgebessert werden muss, wenn mehr als 10 Prozent der Dachfläche, also 20 Quadratmeter saniert, z.B. neu gedeckt werden.

Die hohen und weiter steigenden Anforderungen beispielsweise an Unterdeckung, Sturmsicherung oder Dachdämmung fordern von Planern und Handwerkern immer wieder Anpassungen der Planungsdetails oder der Arbeitsabläufe. Sicherheit schaffen aufeinander abgestimmte Dachlösungen, beispielsweise aktuelle Aufsparren-Dämmvarianten. Mit diesen Dämmsystemen ist selbst ein Passivhausdach mit U-Werten von weniger als 0,15 W/m²K realisierbar. Die herstellenden Unternehmen bietet in der Regel auch Unterstützung bei der Ermittlung des zu realisierenden U-Wertes sowie bei der Berechnung der nötigen Parameter für die Schraubenbefestigung der jeweiligen Dämmvarianten am Sparren an.

 

Dämmen über den Sparren

Die Entscheidung zugunsten einer Aufsparrendämmung wird deutlich, wenn die üblichen Dämmvarianten mit Hilfe von Isothermenverläufen (Linien gleicher Temperaturen) betrachtet werden. Bei einer heute noch üblichen Zwischensparrendämmung ist etwa der halbe Sparren den Schwankungen der Außentemperaturen ausgesetzt. Bei einer Kombination aus Zwischensparrendämmung und Untersparrendämmung verschärft sich die Situation nochmals: Fast der gesamte Sparren wird bei dieser Dämmvariante aus der Dämmebene herausgenommen. Die ungeschützte Dachkonstruktion ist komplett den Temperaturschwankungen ausgesetzt.

Bei Aufsparrendämmungen hingegen zeigt sich ein völlig anderes, nahezu harmonisches Bild. Die breiten rot gekennzeichneten raumseitigen Bereiche umfassen die gesamte Dachkonstruktion. Die Masse des Daches liegt im Warmen; die Kälte wird bereits in den obersten Schichten der Aufsparrendämmung isoliert.

Im Vergleich zu den eben genannten Dämmvarianten verfügt darüber hinaus ein Aufsparrendämmsystem aus Polyurethan (PUR) mit Lambda-Werten zwischen 0,024 und 0,029 W/mK über beste Dämmeigenschaften. Dadurch fallen die erforderlichen Dämmdicken moderat aus. Vergleicht man hier erneut die Zwischensparrendämmung mit der Aufsparrendämmung, gilt als Faustformel, dass bei Einsatz einer vollflächigen Aufsparrendämmung mit der Hälfte des Dämmstoffs ein vergleichbarer U-Wert erzielt werden kann.

In einem Markt, der vor allem von Sanierungen geprägt ist, bietet die Aufsparrendämmung den unschätzbaren Vorteil, dass die oft bewohnten Dachräume bei den Dacharbeiten nicht beeinträchtigt werden. Die eingesetzten Systeme werden alle von außen bzw. von oben montiert. Neben diesen logistischen Vorzügen gelten aber noch andere Vorteile:
■ Beim Einsatz von Aufsparrendämmsystemen werden in einem Arbeitsschritt drei Anforderungen an den Dachaufbau gelöst: vollflächige, wärmebrückenfreie Dämmung, Schalung sowie regensichere Unterdeckung oberhalb der Sparren.
■ Aufsparrendämmsysteme verändern außerdem entscheidend die Isothermenverläufe (Linien gleicher Temperaturen) im Dach. Das Dachtragwerk liegt im geschützten, gleichbleibend warmen Bereich und unterliegt keinen Spannungen aus Temperaturwechseln (knackende Geräusche im Dachstuhl).
■ Durch eine luft- und winddicht montierte Aufsparrendämmung wird der sommerliche Wärmeschutz verbessert, u. a. auch, weil die träge Masse der hölzernen Dachkonstruktion im Inneren, unter dem schützenden Dämmmantel liegt.

 

Technik im Wandel

Aufsparrendämmungen sind seit gut 25 Jahren bekannt. Ihre Anfänge waren schwierig. Zum einen war die Statik anfangs kompliziert und aufwendig, zum anderen gab es fast nur diffusionsdichte Unterdeckungen (z. B. Polymerbitumendachbahnen). Damit war die Einsatz der Systeme teuer und bauphysikalisch beratungsintensiv. Durch die kontinuierliche Lastableitung mittels statisch zugelassener Schrauben und den Einsatz diffusionsoffener Unterdeckbahnen hat sich das Bild dieser Dämmvariante entscheidend zum Positiven gewandelt. Heute stellt es kein Problem mehr dar, mit leistungsfähigen Akkuschraubern selbstschneidende Systemschrauben durch Dachlattung und Dämmung bis zum tragenden Sparren zu treiben. Je nach Dachneigung und Gewicht der Dachdeckung verändert sich lediglich der Abstand bzw. die Anzahl dieser Schrauben. Und die auf die Dämmung aufkaschierten diffusionsoffenen Unterdeckungen vereinfachen die Bauphysik entscheidend.

Gängige PUR-Dämmelemente, hier ein Beispiel (Link), in den Einbaumaßen 2380 x 1000 Millimeter besitzen ein umlaufendes Nut-Feder-System und sind mit zweiseitig überlappenden diffusionsoffenen Unterdeckbahnen beschichtet. Die auf die Elemente aufkaschierten Unterdeckbahnen des Typs UDB-A werden im Zuge der Montage über der waagerechten Lagerfuge und der senkrechten Stoßfuge mit integrierten, beidseitig klebenden Selbstklebestreifen winddicht verbunden. Durch die beidseitige Verklebung (Selbstklebestreifen auf Selbstklebestreifen) wird ein hohes Maß an Sicherheit der zweiten wasserführenden Ebene des Daches erzielt. Auf dieses Einsatzgebiet angepasste Klebe- und Nageldichtbänder vervollständigen das System. Bei Einsatz dieser Dämmsysteme erreicht man bereits in der Bauphase eine Dachfläche, die fachregelkonform als Behelfsdeckung dient, eine wichtige Eigenschaft, wenn unter dem Dach, das gerade saniert wird, Menschen leben. Sind die Aufsparrenelemente ausgelegt, werden die 6 x 4 Zentimeter großen Konterlatten mithilfe der Systemschrauben ohne Vorbohrungen mit den Sparren verbunden.

Vorhandenes verbessern

Für den Sanierungsbereich mit bereits vorhandener, luftdicht verbauter Zwischensparrendämmung gibt es diffusionsoffene Dämmsystem als wirtschaftliche Lösung. Hierbei wird im Sanierungsfall entsprechend den Forderungen der EnEV 2009 (siehe Bagatellgrenze) die Dämmwirkung des Daches auf den dort definierten Stand gebracht und zusätzlich ein vollflächiger, winddichter Dämmmantel über die alte Konstruktion gelegt, ohne diese verändern zu müssen.

Voraussetzung für diese Lösung ist eine funktionsfähige Luftdichtheitsschicht z. B. aus luftdicht verklebten Folien oder Holzwertstoffplatten. Hier hilft ein Blick von oben hinter die eingelegte Zwischensparrendämmung oder idealer Weise ein Blower-Door-Test. Ist alles ordnungsgemäß verarbeitet, kann eine solche Konstruktion z. B. bei 160 Millimter MW-Zwischensparrendämmung und 50 Millimter PUR-Aufsparrendämmung einen U-Wert von 0,17 W/m²K und damit eine zukunftsweisende Dämmqualität erreichen. Erweist sich die vorgefundene, zu sanierende Konstruktion allerdings nicht als luftdicht, sollte die im Folgenden beschriebene Systemvariante von Wienerberger zum Einsatz kommen.

Altes schützen, neu dämmen

Für die energetische Sanierung nicht ausreichend gedämmter Dächer wurden diffusionsoffene Dämmsysteme mit Dämmstoffdicken zwischen 80 und 180 Millimeter konzipiert. Die fehlende Luftdichtigkeit wird oberhalb des Sparrens mit einer hochwertig verklebten, diffusionsoffenen Unterspannbahn hergestellt und darauf eine komplett neue Dämmlage aufgebaut.

Bei diesem Systemaufbau greift die 20-Prozent-Regel aus dem Merkblatt des ZVDH »Wärmeschutz bei Dach und Wand«. Darin geht man davon aus, dass die alte, zwischen den Sparren liegende Dämmung maximal 1/5 der Gesamt-Dämmwirkung des zukünftigen Daches bezogen auf den U-Wert betragen darf. In diesem Fall kann die neue Luftdichtheitsschicht oberhalb der alten Zwischensparrendämmung aufgebaut werden.

Mit leistungsfähigen PUR-Dämmsystemen gelingt dieser Nachweis relativ einfach. Die alte Zwischensparrendämmung wird dabei rechnerisch behandelt, als wäre sie eine Untersparrendämmung oder eine gedämmte Installationsebene, die unterhalb der eigentlichen Dampfbremse liegt. Gemäß ZVDH-Merkblatt könnte man mit einer 180 Millimeter dicken Aufsparrendämmung eine 60 Millimeter dicke MW-Zwischensparrendämmung vernachlässigen. (Aufsparrendämmung 180 mm (λ = 0,027) U-Wert = 0.15 W/m²K / Zwischensparrendämmung 60 mm MW (λ = 0,040) U-Wert = 0,60 W/m²K).

Berechnet man den U-Wert nach DIN 4108, kann beim Einsatz von PUR-Aufsparrendämmungen mit einer maximalen Dicke von 180 Aufsparrendämmung sogar eine Zwischensparrendämmung von bis zu 120 Aufsparrendämmung vernachlässigt werden. Ein derart kombiniertes Dämmpaket würde im besten Fall einen U-Wert von 0,12 W/m²K erreichen und damit sogar die Anforderungen erfüllen, die an ein Passivhausdach gestellt werden.

Über sichtbarem Dachstuhl

Soll in der Sanierung oder im Neubau der DachstuhI mit Schalung sichtbar bleiben, ist eine Dämmung nur oberhalb der Dachkonstruktion möglich. Um die Dachkonstruktion während das Bauphase zu schützen und um eine vollflächige Dampfbremse zu erstellen, wird auf der Schalung zuerst eine Aufsparren-Dampfbremsbahn verlegt und mit den integrierten doppelten Selbstklebestreifen verklebt. Darauf wird im Anschluss ein geeignetes Dämmsystem verlegt. Dieses System erlaubt mit einem Lambda-Wert von 0,024 W/mK besonders schlanke und leistungsfähige Konstruktionen. Mit Dämmdicken zwischen 80 und 180 Millimeter werden einlagig oberhalb der Sparren U-Werte bis ca 0,13 W/m²K erzielt und damit wiederum Passivhausstandard erreicht.

Zukunftsfähig und leistungsstark

Aufsparrendämmsysteme erlauben einen sehr guten Wärmeschutz bereits bei geringen Dämmstoffdicken. Moderne luft- und winddichte Dachkonstruktionen können damit einlagig oder zweilagig, unter Berücksichtigung von Zwischensparrendämmungen, sehr hohe Dämmstandards erzielen. U-Werte um 0,15 W/m²K oder gar um 0,10 W/m²K sind realisierbar. Damit erweisen sich die bereits heute verfügbaren Systeme als im vollen Umfang zukunftsfähig.

Aufsparren-Dämmsysteme sind einfach zu montieren und bauphysikalisch sicher. Leistungsfähige PUR-Dämmstoffe erlauben bereits heute zeitgemäß wirtschaftliche, aber auch zukunftsfähige Dämmlösungen über die heute noch gültige EnEV 2009 hinaus bis zum Passivhausdach-Standard.

Autoren: Jürgen Henrich, Kai Fricke, Gerard Halama

Fotos: Wienerberger 

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