Aufgaben einer Wärmedämmung
Zur Aufgabe und Funktionsweise der Wärmedämmung, Einteilung in Gruppen, U-Wert, die Vermeidung von Durchströmung des Dämmstoffes, Regeln für dessen Einbau und wirtschaftliche Aspekte

Die Aufgabe der Wärmedämmung einer Konstruktion besteht darin, den Abfluss von Wärme aus beheizten Innenräumen über unterschiedliche Hüllflächen (Wände, Decken, Fußböden, Fenster und Türen) möglichst vollständig zu unterbinden. Ohne ausreichende Wärmedämmung und deren stoffgerechte Verarbeitung ist es unmöglich, thermische Behaglichkeit zu erzielen.
Zur Erfüllung dieser Aufgabe werden Stoffe in Fließrichtung des Wärmestromes eingebracht, die die Wärme schlecht „weiter“leiten. Handelt es ich dabei um feste oder faserige Stoffe, nennt man sie Wärmedämmstoffe. Dazu zählen z.B. Mineralschaum, Schaumpolystyrol, Schaumglas, Mineralwolle, Holz- und Zellulosefasern u.v.a.m.. Bei Fenstern und verglasten Türen werden zur Wärmedämmung Edelgase, wie Argon oder Xenon in die Zwischenräume mehrerer Scheiben gefüllt.
Um die Weiterleitung von Wärme zu bremsen oder ganz zu unterbinden, benötigt ein fester Wärmedämmstoff eine Hohlraum-Struktur, die aus zahlreichen Poren, Kammern oder verfilzten Fasern gebildet sein kann. In den Hohlräumen befindet sich im Wesentlichen die schlecht Wärme leitende Luft. Je kleiner, zahlreicher und gleichmäßiger die enthaltenen Hohlräume sind, desto besser wird der Wärmetransport unterdrückt. Bei Argon und Xenon handelt es sich um sehr schlecht wärmeleitende Edelgase, die dichter als Luft und chemisch sehr reaktionsträge sind. Ihre wärmedämmenden Eigenschaften können die Gase nur in einer gasdichten Konstruktion zwischen Glasscheiben entfalten.

In den Hohlräumen fester Wärmedämmstoffe befindet sich neben Luft auch noch Wasserdampf. Diese Wasserdampfmenge stellt sich nach dem Wasserdampfgehalt der umgebenden Luft ein und nennt sich Ausgleichsfeuchte. Steigt die Ausgleichsfeuchte, nimmt die Wärmedämmwirkung ab. Fällt sie, wird es im Dämmstoff also trockener, steigt die wärmedämmende Wirkung. Daher ist der trockene Einbau von Dämmstoffen ebenso wichtig wie das Trockenhalten einer gedämmten Konstruktion.
Die wärmedämmende Wirkung ist umso besser, je trockener der Dämmstoff ist und je mehr kleine, luftgefüllte Hohlräume er besitzt.
Die sich in den zahlreichen Zwischenräumen, Kammern oder Poren befindliche Luft muss nicht nur trocken bleiben, sondern darf sich idealerweise auch nicht bewegen oder mit Luft in anderen Hohlräumen im Austausch stehen. Der Luftdurchsatz wird umso besser unterbunden, je enger das Stützgerüst zwischen den Poren und Kammern ausgeprägt ist. Diese Eigenschaften haben für die Auswahl und den Einbau von Dämmstoffen entscheidende Bedeutung.

Nicht selten wird Wärmedämmung umgangssprachlich auch mit dem Begriff Isolierung gleichgesetzt. Der Begriff Isolation wird jedoch überwiegend in der Elektrotechnik verwendet. Er steht für die Nichtweiterleitung von elektrischem Strom. Ein Isolator, der für stromführende Leitungen eingesetzt wird, verhindert die Ableitung von elektrischer Energie an die Umgebung oder vermeidet, dass bei Berührung eine Gefahr ausgeht. Das Foto zeigt einen keramischen Isolator, wie er in der Starkstromtechnik benutzt wird.

Das Wärmebild (Winter) eines Zweifamilienhauses mit zusätzlicher Wärmedämmung (linke Haushälfte) zeigt, dass die von außen feststellbaren Oberflächentemperaturen niedriger sind als die der rechten Haushälfte. Das ist ein Maß für die Güte einer Dämmung, die den Wärmestrom von innen nach außen gebremst hat.
#Was sagt uns die Wärmeleitfähigkeit eines Stoffes ?
- Wärmeleitfähigkeit
- Die maßgebliche Stoffeigenschaft, die die Nichtweiterleitung von Wärme kennzeichnet, wird Wärmeleitfähigkeit genannt. Sie wird mit der Einheit W/mK (Watt pro Meter und Kelvin) angegeben. Der Wert ist unabhängig von der Dämmstoffdicke und der Einbausituation. Zahl und Einheit geben die Wärmemenge an, die in einer Stunde bei einem Temperaturunterschied von ∆T = 1 K durch 1 m² einer 1 m dicken Schicht eines Stoffes strömt.

Abhängig ist die Wärmeleitfähigkeit eines Dämmstoffes von
- der Anzahl, Anordnung und Größe der Poren,
- der Rohdichte,
- dem Gefügeaufbau,
- der Feuchtigkeit,
- der Temperatur und
- dem Luftdruck.
Um mit Konstruktionen, wie Wänden, Fenstern, usw. optimale thermische Behaglichkeit zu erreichen, müssen die verwendeten Baustoffe oder Elemente eine geringe Wärmeleitfähigkeit besitzen. Es ist möglich verschiedene Stoffe zu kombinieren, um das Ziel zu erreichen.
#Wie werden Wärmedämmstoffe eingeteilt?
Als Wärmedämmstoffe gelten Stoffe, deren Wärmeleitfähigkeit nicht höher als 0,1 W/(mK) ist (0,1 Watt/pro Meter und Kelvin) ist. Nadelholz z.B. besitzt im trockenen Zustand eine Wärmeleitfähigkeit von 0,13 W/(mK) und zählt daher ganz knapp noch nicht als Wärmedämmstoff. Nadelholz ist im Verhältnis zu Beton ein recht gut dämmender Baustoff, aber eben kein Wärmedämmstoff.
Dämmstoffe werden in Wärmeleitfähigkeitsgruppen (kurz WLG) bzw. Wärmeleitfähigkeitsstufen (kurz WLS) eingeteilt. Dazu werden die tatsächlichen (gemessenen) Wärmeleitfähigkeiten gerundet und der jeweiligen WLG zugeordnet. So wird z.B. Schafwolle mit einer Wärmeleitfähigkeit von 0,037 W/(mK) in die WLG 040 eingeordnet.

Ein besonders guter Dämmstoff ist Polyurethan-Schaum (PU). PU-Schaum kann als eine sehr kleinteilige, geschlossenzellige Struktur in Platten oder Formteile geschäumt werden und schafft dadurch eine Wärmeleitfähigkeit von weniger als 0,025 W/mK. Eine noch geringere Wärmeleitfähigkeit hat das Vakuum. Dieser beste aller Dämmstoffe ist aber nur schwer händelbar. Vakuum-Dämmplatten sind teuer, der Einbau ist kompliziert.
Auf der Baustelle sollte für die entsprechenden Aufgaben immer ein spezieller, aber kostengünstiger Dämmstoff mit möglichst geringer Wärmeleitfähigkeit verwendet werden. Dieser Dämmstoff muss sich für die Aufgabe eignen, z.B. für die Wärmedämmung im Erdreich.
Zu den Werten der Wärmeleitfähigkeit verschiedener Dämmstoffe ausführlich in energytools.de: Bau- und Dämmstoffe, Link: www.energytools.de/hausbau-und-erneuerung/bau-und-daemmstoffe
#Wie wird die Durchströmung des Dämmstoffes verhindert?

Kann Luft einen Wärmedämmstoff durchströmen, steht die Funktionsweise der Wärmedämmung auf dem Spiel. Das kann sehr gut nachvollzogen werden, wenn man sich im Winter mit einem grob gestrickten Pullover in den Wind stellt. Es kommt also nicht allein auf einen niedrigen Wert der Wärmeleitfähigkeit an. Ein Dämmstoff verlangt auch eine stoffabhängige Art des Einbaus.
Einige Dämmstoffe lassen auf Grund ihrer Struktur wenig oder keine Luft hindurch (z.B. Schaum-Polystyrol, Polyurethan-Schaumstoffe, dicht eingeblasene Zellulose- oder Holzfasern, Holzfaserdämmplatten). Andere Dämmstoffe, wie z.B. Mineralwolle, Glasfasern, Schafwolle, Baumwolle-Matten oder Hanffasermatten lassen die Luft mehr oder weniger widerstandsfrei passieren. Um Dämmstoffe in ihrer Wirkung zu optimieren und um Bauschäden zu vermeiden, müssen sie luftundurchlässig eingebaut werden.
#Warum muss der Einbau von Wärmedämmstoffen luftundurchlässig erfolgen?
Im Wohnungsbau wird eine wärmegedämmte Konstruktion, wie z.B. das ausgebaute Dachgeschoss, nur dann ihrer Aufgabestellung gerecht, wenn die verwendeten Wärmedämmstoffe aufgaben- und sachgerecht eingebaut werden.
Die Durchströmung mit Luft aus den Wohnräumen (warm, feucht) von der Innenseite muss ebenso verhindert werden wie die Durchströmung durch Kaltluft von der Außenseite.


Maßnahmen zur Herstellung der Luftdichtheit wärmegedämmter Bauteile werden aber auch aus einem anderen Grund nötig. Alle Bauteile, in denen Dämmstoffe verbaut werden, müssen dort, wo Stöße, Ecken, Überlappungen, Durchdringungen oder Anschlüsse zu Luftdurchlässigkeiten führen, luftdicht eingebaut werden. In der Praxis betrifft dies nahezu den gesamten gedämmten Dachbereich. Hohe Luftdichtheit ist hier erforderlich, um
- die Gefahr eines möglichen Tauwasserausfalles im Dämmstoff zu minimieren und
- die Einströmung von Außenluft (warm oder kalt) über Leckagen zu vermeiden.

Hohe Luftdichtheit lässt sich mit geeigneten Materialien (Überklebung, Dichtstoffe, Baupappen) und sorgfältiger Ausführung herstellen.
ausführlich in energytools.de: Hinweise zur Ausführung von luftdichten Details, Link: www.energytools.de/hausbau-und-erneuerung/behaglichkeit-und-bauphysik/herstellung-luftdichter-konstruktionen
#Was ist der U-Wert?
- U-Wert
- Der U-Wert ist die Maßeinheit für den Wärmedurchgangskoeffizienten eines Bauteils. Er berechnet sich aus der Wärmeleitfähigkeit, der Dicke, der Anzahl und der Art der beteiligten Bau- und Dämmstoffe, der Einbauart sowie dem Wärmeübergangswiderstand auf der Innen- und der Außenseite. Die Einheit des U-Wertes ist W/m²K (Watt pro m² und Kelvin).
Das ist ganz schön kompliziert. Etwas einfacher ausgedrückt sagt uns der U-Wert, wie viel Wärme in einer bestimmten Zeit aus dem Wohnraum durch die Wand, Decke, Fußboden oder Fenster nach draußen verschwindet.
Ist der U-Wert groß, ist die Wärmedämmung schlecht und es bewegt sich viel Wärme nach draußen. Die inneren Oberflächentemperaturen sind niedrig, es ist unbehaglich.
Ist der U-Wert klein, ist die Wärmedämmung gut, und es bewegt sich wenig Wärme nach draußen. Die inneren Oberflächentemperaturen sind hoch, es ist behaglich.
Die nachfolgende Tabelle zeigt die U-Werte und Oberflächentemperaturen der Hauptbauteile eines Hauses in Abhängigkeit des Baujahres. Die Jahreszahlen ergeben sich aus den zu diesem Zeitpunkt gültigen Normen bzw. Vorschriften, wie der Wärmeschutzverordnung (1984, 1995).

#Beispiel: Erhöhung der Oberflächentemperaturen zur Verbesserung der Behaglichkeit
- Haus a: U-Werte eines Wohnhauses Baujahr 1983, 130 m², 36 cm Ziegelwand (U=1,1), Isolierverglasung (U=2,6), Dämmung der obersten Geschossdecke mit 10 cm Mineralwolle, Wärmebedarf 26.000 kWh, Behaglichkeit erst bei 23,5 °C
- Haus b: U-Werte eines Wohnhauses Baujahr 2020, 130 m², 17,5 cm Kalksandstein, 20 cm Dämmstoff, gedämmte Bodenplatte, Dämmung der Geschossdecke mit 30 cm Mineralwolle, Dreifachverglasung (U= 0,6), Wärmebedarf 6.000 kWh, Behaglichkeit schon bei 19,5 °C

#Wie wichtig ist die Wärmespeicherkapazität von Wärmedämmstoffen?
Jedes Bauteil eines Hauses kann eine bestimmte Wärmemenge aus der umgebenden Luft aufnehmen bzw. abgeben. Zur Aufnahme muss die Umgebungstemperatur höher sein als die Bauteiltemperatur. Eine bestimmte Wärmemenge fließt dem Bauteil auch durch die Einstrahlung der Sonne der Wärmestrahlung einer Heizung oder der Abwärme elektrischer Geräte zu. Diese eingespeicherte Wärme erhöht die Kern- und die Oberflächentemperatur des Bauteils. Sie kann vom Bauteil auch wieder abgegeben werden, wenn die Raumlufttemperatur absinkt.
- Wärmekapazität
- Wie viel Wärme ein Stoff, sei es nun ein massiver Wandbaustoff oder ein Wärmedämmstoff, aufnehmen kann, zeigt uns die spezifische Wärmekapazität c des Stoffes. Das Produkt aus der Einbaudichte des Stoffes (in kg/m³) und der spezifischen Wärmekapazität c (in Wh/kgK) charakterisiert die gespeicherte Wärmemenge (Einheit: Wh/m³K).

Je mehr Wärme z.B. ein Dämmstoff speichern kann, um so langsamer reagiert er bei Aufheizung und Abkühlung mit einer Temperaturänderung. Mineralische Wärmedämmstoffe, wie z.B. die häufig eingesetzte Mineralwolle, können nur eine vergleichsweise geringe Wärmemenge speichern. In Zahlen ausgedrückt speichern Mineralfasern 0,84 bis 1,0 Kilojoule pro Kilogramm und Grad Kelvin [kJ/kgK] Wärme ein. Etwas mehr als doppelt so viel Wärme (um 2,2 kJ/kgK) können dagegen Holz- und Zellulosedämmstoffen einspeichern.
Wird der Wert der spezifischen Wärmekapazität eines Dämmstoffes mit seiner Einbaudichte multipliziert, ergibt sich die Wärmespeicherungszahl.
- Eine Mineralfaserdämmung von 12 cm Stärke und 25 kg/m³ Rohdichte kann eine Wärmemenge von 2,5 bis 3,0 kJ/m²K speichern.
- Eingeblasene Holzfasern mit einer Einbaudichte von 70 kg/m³ kommen bei gleicher Einbau-Stärke auf 18,5 kJ/m²K, also rund 6 bis 7-mal so viel.
Dieser Sachverhalt hat eine große Bedeutung bei der Schaffung von trägen gedämmten Konstruktionen, wie sie im Dach gewünscht sind. Werden dort Dämmstoffen verwendet, die eine hohe Wärmekapazität besitzen, heizt sich das Dachgeschoss nicht so schnell auf. Einmal aufgeheizte Räume kühlen aber auch nur sehr langsam aus, was für die winterliche Temperaturkonstanz von Interesse ist.
Eine hohe Wärmespeicherung wird von Normen und Bauregeln nicht gefordert, macht sich aber beim sommerlichen Wärmeschutz und bei der passiven Sonnenenergienutzung positiv bemerkbar.
Eine hohe Wärmespeicherung von Bauteilen kann sich jedoch negativ auf den Heizwärmebedarf auswirken. Dies wäre der Fall, wenn Räume oder Gebäudeteile nicht dauerhaft beheizt werden. Durch längere Heizunterbrechungen, z.B. eine Wochenendabsenkung oder bei nur zeitweise genutzten Räumen (Gästezimmer, Hobbyräume), fallen die Innenlufttemperaturen wegen der aufgewärmten Baumasse nach der Heizunterbrechung nur langsam ab, so dass die Wärmeverluste noch für längere Zeit (bis mehrere Tage) recht groß sind. Um diese Räume wieder aufzuheizen, wird eine vergleichsweise große Wärmemenge benötigt. Gebäude geringer Baumasse, aber mit guter Wärmedämmung, z.B. Räume mit einer Innendämmung, reagieren dagegen mit einer raschen Temperatursteigerung, so dass auch die Wärmemenge, die zur Aufheizung benötigt wird, deutlich kleiner ausfällt.
Dieses Verhalten muss bei der Bewertung des Heizenergieverbrauches Wohnungen mit unterschiedlicher Nutzung berücksichtigt werden:
- Werden Räume dauerhaft genutzt und beheizt, wie häufig bei älteren Menschen, wirkt sich eine hohe Baumasse positiv auf eine behagliche, gleichmäßige Beheizung mit niedrigen Kosten aus.
- Werden Räume nur gelegentlich und mehrere Stunden am Tag nicht genutzt (Berufstätige), ist eine hohe Wärmekapazität von Bauteilen nicht erforderlich. In diesem Fall sind Konstruktionen mit geringer Wärmekapazität aber guter Wärmedämmung zu bevorzugen.
#Was bedeutet Phasenverschiebung?
Der richtige Einbau von Dämmstoffen führt zu einem behaglichen Raumklima im Winter. Ebenso kann durch Dämmstoffe sommerliche Überhitzung der Wohnräume verhindert werden.
Die sogenannte Phasenverschiebung ist ein Maß für den sommerlichen Wärmeschutz. Das ist der Zeitraum zwischen dem Auftreten der höchsten Temperatur auf der Außenoberfläche eines Bauteils (zum Beispiel bei Sonneneinstrahlung) bis zum Erreichen der höchsten Temperatur auf der Innenseite. Das "Durchwandern der Höchsttemperatur" durch das Bauteil braucht Zeit. Je länger es dauert und je tiefer die Temperatur dabei absinkt, desto besser ist der Schutz vor Überhitzung auf der Innenseite.

Beispiel: Ihr Arbeitszimmer befindet sich im ausgebauten Dachgeschoss Ihres Hauses. Sie haben vor einigen Jahren eine Zwischensparrendämmung mit 16 cm Mineralwollematten zwischen den Sparren vorgenommen. Raumseitig ist alles mit Gipskartonplatten verkleidet. Die Dacheindeckung besteht aus anthrazitfarbenen Betondachsteinen, darunter befindet sich eine Unterspannbahn. Warum wird es im Sommer bei Sonneneinstrahlung recht schnell unangenehm warm im Arbeitszimmer, obwohl das Dach gut gedämmt ist?
Nun, die Solarstrahlung verursacht eine Temperaturerhöhung der Dachsteine auf 70 bis 80 °C. Entsprechend warm wird es im Luftraum unter den Dachsteinen. Thermik setzt ein, warme bis heiße Luft steigt in der Dachschräge auf bis zur Firstentlüftung. Die Unterspannbahn heizt sich auf, die Wärme wird weitergeleitet an die Mineralwolle. Da die Mineralwolle nur eine geringe Wärmekapazität hat, kommt es zu einer raschen Temperaturerhöhung der Wolle und der sie umgebenden Luft. Die Gipskartonplatten werden nach ein bis zwei Stunden spürbar wärmer.
Bau- und Dämmstoffe mit geringer Wärmeleitfähigkeit, aber vergleichsweise hoher Wärmekapazität bewirken eine starke Phasenverschiebung. Holzfaser- oder Zellulosedämmungen bei hoher Einbaustärke und -dichte sind da besonders gut drin. Eine gute Phasenverschiebung von mehreren Stunden bewirkt, dass Bauteile sich z.B. auf der Außenseite schon wieder abkühlen können, obwohl die erhöhte Temperatur die Innenseite noch gar nicht erreicht hat. Die Phasenverschiebung sorgt daher für angenehmere, nahezu gleichbleibende Raumtemperaturen.
#Welche Rolle spielt die Wasserdampfdiffusion µ-Wert (my-Wert)?
Die Wasserdampfdiffusion ist ein molekularer Austauschvorgang. Sie spielt eine Rolle bei der Frage, ob eine Konstruktion durch die Diffusion zu hohe Wasserdampfmengen feucht wird und damit an Dämmkraft verliert. Ist diesem der Fall, sinken die Oberflächentemperaturen und es wird unbehaglich.
Da die Dämmwirkung eines Stoffes von seiner Trockenheit abhängig ist, besteht das Ziel darin, alle Konstruktionen möglichst trocken zu halten, also einen Überschuss an Wasserdampf in der Konstruktion zu verhindern. Dieses Ziel besteht sowohl bei gut gedämmten als auch bei schwach gedämmten Konstruktionen
- Wasserdampfdiffusion
- Die Wasserdampfdiffusion ist der Vorgang, bei dem ein Konzentrationsunterschied von Wasserdampfmolekülen in verschiedenen Schichten der Luft oder eines Bauteiles ausgeglichen wird. Je nach Größe des vom Material abhängigen Dampfdiffusionswiderstandes erfolgt der Konzentrationsausgleich langsamer oder schneller. Um die Diffusion zu begrenzen, kann eine Dampfbremse eingesetzt werden. Der Einbau von Dampfsperren mit der Aufgabe keinen Wasserdampf hindurch zulassen, ist aus verschiedenen Gründen nicht zu empfehlen.

Die Beurteilungsgröße für die „Bremswirkung“ gegen Wasserdampfdurchgang heißt „Wasserdampfdiffusionswiderstandszahl“. Nach ihrem Formelzeichen µ ("mü") wird sie umgangssprachlich als µ-Wert bezeichnet. Die Zahl ohne physikalische Einheit zeigt an, wie hoch der Widerstand eines Materials gegen das Durchwandern von Wasserdampf im Vergleich zu einer gleich dicken Luftschicht ist.
Der µ-Wert für Mineralwolle-Dämmstoffe z.B. ist 1. Eine Dämmschicht aus Mineralwolle verhält sich bezüglich des Wasserdampfdurchganges also so, als wäre dort Luft vorhanden. Das oft eingesetzte Schaumpolystyrol hat dagegen einen minimalen µ-Wert von etwa 20. Damit ist die Bremswirkung 20 mal größer als die von Mineralwolle, aber nur halb so stark wie die Bremswirkung von Nadelholz, das einen µ-Wert von 40 hat.
Bei Bauteilen, die an Außenluft grenzen, sollte der Wasserdampfdiffusionswiderstand der einzelnen Schichten von innen nach außen abnehmen. Dann ist eine nachteilige Tauwasserbildung infolge Wasserdampfdiffusion in der Wand nicht zu erwarten. Was dies für die Auswahl des Dämmstoffes und seinen Einbau bedeutet, habe ich in im Artikel Problem Wasserdampfdiffusion, Link: www.energytools.de/hausbau-und-erneuerung/behaglichkeit-und-bauphysik/wasserdampfdiffusion ausführlich dargestellt.
#Wie vergleiche ich die Dämmwirkung verschiedener Schichten?
Die Dämmwirkung eines fertigen Bauteils hängt sowohl von der Wärmeleitfähigkeit der verwendeten Stoffe als auch von deren Schichtdicke ab. Dabei kann die Wirkung einer schwächer dämmenden Schicht durch eine höhere Einbaustärke ausgeglichen werden – und umgekehrt.
Um Bauteilschichten hinsichtlich ihrer Dämmwirkung (U-Wert) vergleichen zu können, wird die äquivalente Dämmschichtdicke berechnet. Sie gibt an, welche Dicke eines anderen, zu bewertenden Stoffs erforderlich ist, um die gleiche Dämmwirkung einer bekannten Schicht zu erreichen.
Stark vereinfacht lässt sich dazu folgende Näherungsformel nutzen:
U ≈ λ / Schichtdicke in m
Für die überschlägige Berechnung kann der U-Wert der bisherigen Konstruktion, z.B. einer 36 cm starken älteren Ziegelwand aus Vollsteinen, unberücksichtigt bleiben, wenn dieser nur geringen Einfluss auf das Ergebnis hat. Das ist immer dann der Fall, wenn der durch eine zusätzliche Dämmung gewünschte U-Wert klein gegenüber der bisherigen ungedämmten Konstruktion ist. Eine 36cm starke Ziegelwand aus der Zeit vor 1982 hat einen durchschnittlichen U-Wert von 1,4 W/m²K. Der zu erzielende Wert von 0,3 W/m²K ist klein gegenüber 1,4 W/m²K.
Beispiel 1: Welche Schichtdicke wird für den Dämmstoff einer zusätzlichen Außenwanddämmung benötigt, wenn ein U-Wert von 0,3 erreicht werden soll? Das Dämmmaterial soll eine Holzfaserdämmplatte mit einer Wärmeleitfähigkeit von 0,045 W/mK sein.
- Rechenweg: 0,3 ≈ 0,045 / Schichtdicke in m
- Umstellen: Schichtdicke ≈ 0,045 / 0,3
- Ergebnis: Schichtdicke ≈ 0,15 m = 15 cm
Um einen künftigen U-Wert der Wand von 0,3 W/m²K zu erzielen muss eine Holzfaserdämmplatte mit mindestens 15 cm Dicke angebracht werden. Würde die Dämmung mit grauem Schaumpolystyrol (Wärmeleitfähigkeit von 0,032 W/mK, graphitiert) ausgeführt, käme man mit einer Dicke von 11cm aus.
Beispiel 2: Die Dämmung im ausgebauten Dachgeschoss soll einen U-Wert von ca. 0,15 W/m²K haben. Ich kann zwischen Mineralwollematten (Wärmeleitfähigkeit von 0,035 W/mK) und eingeblasenen Holzfasern (Wärmeleitfähigkeit von 0,038 W/mK) wählen.
- Rechenweg: 0,15 ≈ 0,035/ Schichtdicke in m (für Mineralwolle)
- Umstellen: Schichtdicke ≈ 0,035 / 0,15
- Ergebnis: Schichtdicke ≈ 0,23 m = 23 cm
- Rechenweg: 0,15 ≈ 0,038/ Schichtdicke in m (für Holzfasern)
- Umstellen: Schichtdicke ≈ 0,038 / 0,15
- Ergebnis: Schichtdicke ≈ 0,25 m = 25 cm
#Fünf Regeln für den Einbau von Wärmedämmstoffen
Optimal funktioniert eine Wärmedämmung, wenn
Werden die Regeln befolgt, ist mit einem entsprechenden Anstieg der Oberflächentemperatur zu rechnen. Von der Wärmedämmung ist ein langes Leben über viele Jahrzehnte zu erwarten. Das belegen auch praktische Erfahrungen mit den erstmals in den 60er Jahren eingebauten Dämmschichten aus Schaumpolystyrol. Dabei sind die Kosten für Pflege und Instandhaltung sehr gering.
- der Dämmstoff ausreichend dick gewählt wird (Viel hilft viel, das ist hier richtig),
- der Dämmstoff lückenlos eingebaut ist,
- sie luftundurchlässig ausgeführt wird,
- an keiner Stelle eine Luftzirkulation zwischen Dämmstoff und dem zu dämmenden Bauteil auftritt und
- die Wärmedämmung nicht feucht werden kann (dämmstoffspezifische Dampfbremse).
links: 40cm Ziegelwand Oberflächentemperatur 13,1 °C; rechts mit Innendämmung 8cm Oberflächentemperatur 18,2°C
Eine optimale Wärmedämmung ist also raffinierter Technik zur Wärmeerzeugung vorzuziehen. Denn diese hält im Schnitt nicht halb so lang, muss fortwährend gepflegt und instand gehalten werden, verursacht Betreuungsaufwand, kostet Betriebsstrom und einen Energieträger. Wärmedämmung bedeutet passive Verbrauchsreduzierung – und was nicht verbraucht wird, muss auch nicht immer wieder neu bereitgestellt und bezahlt werden.
#Welche Einsparungen an Heizenergie sind möglich?
Sorgfältig gedämmte Haus-Bauteile verbessern die Behaglichkeit, beseitigen das Feuchte- und Schimmelrisiko und sparen beim Brennstoffverbrauch. Anders ausgedrückt: Man fühlt sich wohl in einem gut gedämmten Haus, ist keinen gesundheitlichen Gefahren ausgesetzt und reduziert die Energiekosten.
Ich weiß, es gibt zahlreiche Hausbesitzer und Mieter, die völlig anderer Meinung sind. Dämmung lässt die Wand nicht atmen, führt zu Schimmelbildung usw. Sogar der eine oder andere Experte vertritt diese Meinung, die sich aber mit meinem Wissen, vor allem aber mit meinen Erfahrungen beißt. Gar nicht verstehen kann ich, dass gegenwärtig viele nach einer Wärmepumpe Ausschau halten, aber dabei die passive Energieeinsparung aus den Augen verlieren. Dabei muss eine Luft-Wasser-Wärmepumpe annähernd die gleiche Wärmemenge, wie z.B. der ersetzte Gaskessel, bereitstellen, denn am Bedarf nach Wärme hat sich unabhängig von deren Erzeugung nichts geändert. Nur durch die Verbesserung der Eigenschaften der baulichen Hülle wird Wärmebedarf dauerhaft verringert.
Doch wie viel Dämmung braucht das Haus? Macht es Sinn, sich mit 6 cm Dämmstoffstärke zufrieden zu geben? Kann man noch mehr sparen? Oder sind gar 20 cm angesagt? Und gibt es dabei keine bauphysikalischen Grenzen? Eine in der Energieberatung oft gestellte Frage lautet: Wie viel Geld für Wärmedämmung spart wie viel Energie – und, ist das dann auch wirtschaftlich? Um darauf eine vernünftige Antwort zu geben, sind folgende einfache überschlägige Berechnungen hilfreich:
- Energieeinsparung in %= 1 – (U-Wert des Bauteiles (hinterher) / U-Wert des Bauteiles (vorher))
- Einsparung in Liter Öl oder m³ Erdgas = 10 mal (U-Wert des Bauteils (vorher) minus U-Wert des Bauteils (hinterher))
Die angegebenen U-Werte in folgender Übersicht werden der besseren Übersichtlichkeit wegen ohne die Einheit W/m²K angegeben.
Ausgangskonstruktion | Beschreibung |
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Klassisches Ziegelmauerwerk mit Vollziegeln, 60er Jahre, 30 cm Wandstärke, mit Betondecke 15cm. Der U-Wert der Wand liegt bei etwa 1,3 bis 1,5. Die mögliche Einsparung in % errechnet sich so: Einsparung = 1 – (U-Wert des Bauteiles (hinterher) / U-Wert des Bauteiles (vorher)) |
Innendämmung_6_cm | |
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Beispiel 1: Mit einer Innendämmung von nur 6 cm verbessert sich der U-Wert der Wand auf ca. 0,89. Rechenweg für die Einsparung = 1 – (0,89 / 1,5) = 0,41. Die Energieeinsparung beträgt 41 %, bezogen auf die vorher von der Außenwand verursachten Verluste. Um die damit verbundene Einsparung von Brennstoffen überschlägig zu bestimmen, rechne ich: Einsparung an Brennstoff= 10 x (1,5 – 0,89) = 6,1 (Liter bzw. Kubikmeter). Die Einsparung bezieht sich auf einen Quadratmeter der jeweiligen Bauteilfläche (in diesem Fall die Außenwand) und ein Jahr. Bei einer gedämmten Außenwandfläche von 100 m² ergibt sich somit eine Reduzierung des Verbrauchs von ca.: 6,1 mal 100 m² = 610 Liter Öl bzw. Kubikmeter Erdgas im Jahr. |
Außendämmung_6_cm | |
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Beispiel 2: Mit einer Außendämmung von nur 6 cm verbessert sich der U-Wert der Wand auf ca. 0,46. Rechenweg für die Einsparung = 1 – (0,46 / 1,5) = 0,69. Die Energieeinsparung beträgt 69 %, bezogen auf die vorher von der Außenwand verursachten Verluste. Einsparung an Brennstoff = 10 x (1,5 – 0,46) =10,4 (Liter bzw. Kubikmeter). Die Einsparung bezieht sich auf einen Quadratmeter der jeweiligen Bauteilfläche (in diesem Fall die Außenwand) und ein Jahr. Bei einer gedämmten Außenwandfläche von 100 m² ergibt sich somit eine Reduzierung des Verbrauchs von ca.: 10,4 mal 100 m² = 1040 Liter bzw. Kubikmeter. |
Außendämmung_12_cm | |
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Beispiel 3: Mit einer Außendämmung von 12 cm verbessert sich der U-Wert der Wand auf ca. 0,3. Rechenweg für die Einsparung = 1 – (0,3 / 1,5) = 0,80. Die Energieeinsparung beträgt 80 %, bezogen auf die vorher von der Außenwand verursachten Verluste. Einsparung an Brennstoff = 10 x (1,5 – 0,3) =12 (Liter bzw. Kubikmeter). Die Einsparung bezieht sich auf einen Quadratmeter der jeweiligen Bauteilfläche (in diesem Fall die Außenwand) und ein Jahr. Bei einer gedämmten Außenwandfläche von 100 m² ergibt sich somit eine Reduzierung des Verbrauchs von ca.: 12 mal 100 m² = 1200 Liter bzw. Kubikmeter im Jahr. |
#Mein Fazit
- Wärmedämmung hat ein sehr langes Leben.
- Wärmedämmung spart Heizkosten und verbessert die Behaglichkeit.
- Der Aufwand für Pflege und Instandhaltung ist gering.
- Wärmedämmung bedeutet passive Verbrauchsreduzierung.
- Die Investition in Wärmedämmung ist nachhaltiger als eine Investition in Technik