Dicke Dämmung mit reichlich Planungsaufwand

_ Das WDVS trägt neben der Wärmedämmung zur Dauerhaftigkeit der Außenwand bei, da es einen zusätzlichen Schutz gegen Witterungseinflüsse bietet. Der Wetterschutz (siehe Bild ift-Ebenenmodell) wird dabei durch die Putzschicht, die Beschichtung oder den Belag des WDVS erreicht, d. h. in der Dämmzone oder zwischen Dämmung und tragender Wand darf planmäßig keine „Wasserführung“ stattfinden. Daraus folgt, dass Fugen, Durchdringungen und Bauteilanschlüsse mit geeigneten Dichtsystemen dauerhaft schlagregendicht in der Ebene der Putzschicht des WDVS auszuführen sind. Dies gilt in ähnlicher Weise auch für den Brandschutz. Soweit die Theorie – in der Praxis zeigen sich jedoch häufig gerade bei diesen Schnittstellen die Schwachstellen eines Außenwandsystems.

Richtige Einbaulage von Fenstern

Fenster können grundsätzlich in allen Bereichen der Außenwand montiert werden. Aus konstruktiven, statischen und bauphysikalischen Gründen sind aber manche Positionen besser geeignet als andere. Hieraus ergeben sich folgende grundsätzliche Empfehlungen für die Fenstermontage.

Die wärme- und feuchtetechnisch günstigste Einbaulage ist der Bereich von der äußeren Mauerkante bis zum ersten Drittel der Dämmzone. Im Altbau ist ein Einbau in der Mauerlaibung häufig durch die Lage des alten Fensters und den Schutz/Erhalt des Innenputzes und der Innenfensterbank vorgegeben. Hier sollten die äußeren Laibungen gedämmt und der Blendrahmen des Fensters für eine ausreichende Überdämmung verbreitert werden. Die außen bündige Montage mag architektonisch wünschenswert sein, birgt aber ein hohes Schadensrisiko und führt zu größeren Aufwendungen und Kosten hinsichtlich der Befestigung und Abdichtung.

Gewerkeplanung ist ein Muss

Im Regelfall wird das WDVS erst nach der Fenstermontage ausgeführt, sodass der wichtige äußere schlagregendichte Anschluss nicht im Rahmen der Fenstermontage hergestellt werden kann. Dieser ist dann durch den WDVS-Verarbeiter auszuführen. Häufig sind diesem Gewerk jedoch die zu erwartenden Bewegungen in der Anschlussfuge nicht bekannt. Die Schnittstelle ist im Vorfeld deshalb zu planen und zu koordinieren.

Erfahrungsgemäß führt bei der Befestigung und Abdichtung eine ungeeignete Materialauswahl sowie eine unzureichende Verarbeitung oft zu Schäden. Typische Fehler sind dabei eine fehlende Diagonalarmierung des WDVS in den Ecken der Fensteröffnung, eine unzureichende Befestigung des Fensters im seitlichen Bereich sowie eine unzureichende Ausführung und Einbindung der Fensterbank in das WDVS.

Befestigung nicht auf die leichte Schulter nehmen

Die Befestigung von Fenstern muss alle planmäßig einwirkenden Kräfte aus Winddruck und -sog, der Bedienung und ggf. Sonderfunktionen (z. B. Absturzsicherung, Einbruchhemmung) in die tragende Außenwand ableiten. Wird hier nicht sorgfältig gearbeitet, kann es schnell zur Beschädigung der inneren und äußeren Abdichtung kommen; bei extremen Belastungen (Kinder hängen sich an das geöffnete Fenster) kann sich sogar ein Fensterrahmen aus der Verankerung lösen. Die Auswahl des Befestigungssystems muss deshalb folgende Aspekte berücksichtigen:

• Bestimmung der planmäßigen Belastungen,
• Einbaulage in der Außenwand,
• Tragfähigkeit von Befestigungsgrund, (Material Außenwand) und der zulässigen Randabstände der Befestigungsmaterialien (Schrauben, Dübel etc.),
• Material der Fensterrahmen.

Bei Einbaulagen vor der tragenden Wandkonstruktion sind Befestigungssysteme erforderlich, die vertikale und horizontale Lasten in und rechtwinkelig zur Fensterebene aufnehmen und in die tragende Außenwand ableiten können. Dabei muss insbesondere die Hebelwirkung am Befestigungssystem beachtet werden, die mit der Auskragung zunimmt. Bei gemauerten Außenwänden dürfen im Brüstungsbereich durch das Befestigungssystem keine Zugspannungen rechtwinkelig zu den Lagerfugen hervorgerufen werden, um ein Herauskippen einzelner Steine aus dem Verband auszuschließen. Hier kann z. B. der Einsatz von „Montagezargen“ Abhilfe schaffen.

Ganz dicht, oder nicht?

Die Anschlussfugen der Fenster zum Baukörper müssen raumseitig umlaufend luftdicht abgedichtet werden, um Zugerscheinungen, Wärmeverluste oder Bauschäden durch Tauwasser zu verhindern. Der äußere Wetterschutz ist schlagregendicht auszuführen. Eventuell eingedrungene Feuchtigkeit muss kontrolliert nach außen abgeführt werden. Die Auswahl des Dichtsystems hängt von der Belastung der Fuge ab.

Um Feuchtigkeitsschäden im Anschlussbereich zu vermeiden, müssen Fenster – Fuge – Wand als Gesamtsystem gesehen werden, das in Bezug auf die Wasserdampfdiffusion nach dem Prinzip „innen dichter als außen“ ausgeführt werden sollte. Für die fachgerechte Abdichtung der Anschlussfuge zwischen Fenster und Außenwand stehen praxisbewährte Dichtsysteme sowie neuere Entwicklungen für die unterschiedlichen Einbausituationen und Anforderungen zur Verfügung. Die Abdichtungssysteme sollten einen Nachweis gemäß der ift-Richtlinie MO-01/1 haben, bei der unter praxisgerechten Prüfbedingungen die Gebrauchstauglichkeit geprüft wird.

Um die dauerhafte Abdichtung der Anschlussfugen zu gewährleisten, müssen bei der Auswahl des richtigen Dichtsystems folgende Aspekte beachtet werden:

• Ausgleich der auftretenden Bewegungen und Belastungen,
• Beschaffenheit der Fugenflanken und der angrenzenden Materialien,
• Fugengeometrie,
• vorhandene Toleranzen,
• gestalterische Belange (bei Sichtfugen).

Bei WDVS-Anschlüssen kommen in der Regel vorkomprimierte Dichtungsbänder und Anputzdichtleisten als Systemkomponenten zum Einsatz.

Besonderes Augenmerk ist auf die Ausführung und Einbindung der Außenfensterbank zu legen. In der Praxis stellt sich dieses Detail häufig als besondere Schwachstelle dar.

Um dem entgegenzuwirken, wurde von der Gütegemeinschaft Wärmedämmung von Fassaden in Zusammenarbeit mit Herstellern und Vertretern der angrenzenden Gewerke das Merkblatt Empfehlungen für den Einbau/Ersatz von Metall-Fensterbänken (WDVS-Fassade) erstellt. Darin werden die Anforderungen und Ausführungsempfehlungen aufgezeigt.

Wärmebrücken nicht links liegen lassen

Für die Wirksamkeit von Wärmedämm-Maßnahmen und dem Einsatz eines WDVS ist die Vermeidung von Wärmebrücken von großer Bedeutung. Wärmebrücken sind örtlich begrenzte, punktförmige, linienförmige oder flächige wärmetechnische Schwachstellen in der Gebäudehülle. Diese entstehen z. B. beim Anschluss unterschiedlicher Bauteile aneinander oder durch den Einsatz von Baustoffen mit unterschiedlicher Wärmeleitfähigkeit und werden durch erhöhte Wärmeströme () und niedrigere, raumseitige Oberflächentemperaturen (_si) charakterisiert. Dies erhöht nicht nur die Wärmeverluste, sondern auch die Gefahr der Tauwasserbildung mit nachfolgender Schimmelpilzbildung, sodass dieser Problematik große Aufmerksamkeit gewidmet werden sollte.

Deshalb werden auch konkrete Anforderungen an den Mindestwärmeschutz und zur Vermeidung von Tauwasser- und Schimmelpilzbildung in der DIN 4108-2 und der EnEV formuliert. Die DIN 4108 macht im Beiblatt 2 Ausführungsvorschläge, für die kein weiterer Nachweis erforderlich ist. Bei davon abweichenden Einbausituationen ist ein Nachweis anhand von Wärmebrückenkatalogen oder durch rechnerische Ermittlung des Temperaturfaktors f_Rsi,min zu führen. Zum Nachweis der Mindestanforderung wurde der Temperaturfaktur f_Rsi eingeführt, der an der ungünstigsten Stelle des Baukörperanschlusses größer als 0,70 sein muss, d. h. unter den Randbedingungen nach DIN 4108-2 muss die Oberflächentemperatur _{si, min} 12,6 °C betragen. Hilfreich ist deshalb die Betrachtung des Isothermenverlaufs. Wenn die 13 °C-Isotherme (gerundete 12,6 °C) innerhalb der Konstruktion verläuft, ist die Tauwasser- bzw. Schimmelpilzgefahr gering. Allerdings deuten stark gekrümmte Isothermen auf erhöhte Wärmeverluste hin. Die Isothermen sollten also möglichst geradlinig verlaufen. Im Beiblatt 2 der DIN 4108 sind Empfehlungen für Neubauten enthalten, die aber nicht für Altbauten angewendet werden können. Im Montageleitfaden sind auch für die in der Sanierung üblichen Montagesituationen entsprechende Empfehlungen enthalten [1].

Im Gebäudebestand stellt sich dabei häufig das Problem, dass vorhandene Außenwände oft nicht den heutigen wärmeschutztechnischen Mindestanforderungen entsprechen. Die Außenwand, die Lage des Fensters in der Außenwand, das Fenster und die Anschlussausbildung haben Einfluss auf den Temperaturfaktor und sind deshalb bei der Lösungssuche in Betracht zu ziehen.

Für den Altbaubereich lassen sich anhand von durchgeführten Untersuchungen im ift aber folgende allgemeine Empfehlungen treffen:

• Außenwandsituationen mit mehrschichtigem, bis in die Laibung gedämmtem Aufbau sind in Bezug auf die Erfüllung des Mindestwärmeschutzes in der Regel unproblematisch.
• Bei monolithischen Außenwänden und mehrschichtigen, ungedämmten bzw. nicht bis in die Laibung gedämmten Außenwänden sind aufgrund des geringen Wärmeschutzstandards, neben dem Fenstereinbau, häufig zusätzliche Maßnahmen notwendig, um das Risiko der Schimmelbildung zu verringern (f_Rsi 0,7). Als Anhaltspunkt kann davon ausgegangen werden, dass bei einem U-Wert der Außenwand im Laibungsbereich von U_AW 1,0 W/(m²K) zusätzliche Maßnahmen erforderlich sind. Als Minimallösung kommen hier Dämm-Maßnahmen im Laibungsbereich, als Ideallösung eine wärmeschutztechnische Verbesserung der gesamten Außenwand, z. B. durch ein WDVS, in Frage.
• Bei Außenwandsituationen mit Natursteinwänden in den Fensteröffnungen oder durchgängigen Fenstersimsen oder auch aus Gründen des Denkmalschutzes sind die Möglichkeiten zusätzlicher Maßnahmen stark eingeschränkt. Die Einhaltung des Mindestwärmeschutzes ist hier nicht immer möglich.

Und was ist mit dem Brandschutz?

Nach den Forderungen der Landesbauordnungen (LBO) müssen die verwendeten Baustoffe und damit auch die Materialien zur Anschlussfugenausbildung, Anforderungen an den Brandschutz erfüllen, die bei Wohngebäuden nach der Gebäudehöhe gestaffelt sind. Bis 7 Meter müssen Baustoffe gemäß DIN 4102 der Baustoffklasse B2 „normal entflammbar“ entsprechen, von 7 bis 22 Meter B1 „schwer entflammbar“ und ab 22 Metern A1 „nicht brennbar“ erfüllen. Für Sonderbauten (Schulen, Versammlungs-/Verkaufstätten) gelten andere Vorschriften. Für WDVS ist eine „Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung (AbZ)“ notwendig, in der auch die konstruktiven Details beschrieben werden, die eingehalten werden müssen. Ein besonderes Augenmerk gilt hier der brandschutztechnischen Integration von Fenstern und Türen sowie dem Übergang zwischen zwei Geschossen eines Gebäudes; in der Regel ist hier ein „Brandriegel“ erforderlich [5].—

Literatur

[1] Leitfaden zur Planung und Ausführung der Montage von Fenstern und Haustüren, Gütegemeinschaften Fenster und Haustüren 2014.

[2] Merkblatt Nr. 21, Technische Richtlinien für die Planung und Verarbeitung von Wärmedämm-Verbundsystemen, BA Farbe und Sachwertschutz.

[3] ift-Richtlinie MO-01/1: Baukörperanschluss von Fenstern, Teil 1: Verfahren zur Ermittlung der Gebrauchstauglichkeit von Abdichtungssystemen.

[4] Empfehlungen für den Einbau/Ersatz von Metall-Fensterbänken (WDVS-Fassade), Gütegemeinschaft Wärmedämmung von Fassaden e.V.

[5] Technische Systeminfo 6 - Wärmedämm-Verbundsysteme zum Thema Brandschutz; Fachverband Wärmedämm-Verbundsysteme e.V.

• Wolfgang Jehl ist am ift Rosenheim als Produktingenieur für den Bereich äußere Abschlüsse, Montage und Baukörperanschlüsse tätig. Als Hauptverfasser des Montageleitfadens und diverser Richtlinien sowie als langjähriger Gutachter, gilt er als führender Experte auf diesem Gebiet. Als Referent und Autor sowie in verschiedenen Normungsgremien gibt er seine Erfahrung an die Branche weiter.
• Jürgen Benitz-Wildenburg leitet am ift Rosenheim den Bereich PR & Kommunikation.