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WDVS aus Polyurethan

Oktober 2013 Wärmedämm-Verbund-Systeme (WDVS) sind ein technisches Puzzle, das ganz genau auf die gegebenen Bausysteme abgestimmt sein muss. Es gibt viele verschiedene WDVS-Dämmstoffe, mit unterschiedlichen Leistungsmerkmalen. Diesen Monat stellen wir Ihnen den Werkstoff Polyurethan vor. Stellvertretend für viele Voraussetzungen an Ihrer Immobilie zeigen wir ein paar Problemlösungen.




Heutige Anforderungen an den Wärmeschutz lassen sich mit monolithischen Wandkonstruktionen nicht mehr wirtschaftlich realisieren. Mehrschichtige Aufbauten haben sich auch in technischer Hinsicht als vorteilhaft erwiesen. Bei dieser Bauweise übernimmt die tragende Innenschale die Funktionen des Schall- und Brandschutzes. Wärmedämmschichten werden in der Regel auf der Außenseite oder bei zweischaligen Wänden zwischen den Mauerwerksschalen angeordnet. Durch diese Konstruktion werden Wärmebrücken vermieden und die Temperaturbeanspruchung der inneren Bauteile reduziert.

Polyurethan-Dämmstoffe ermöglichen die Verbindung von Wärmeschutz mit schlanken Konstruktionen. So lässt sich die Wohnfläche bei gegebener Grundstücksfläche optimieren.

Polyurethan-Dämmplatten werden mit Klebemörtel/-schaum auf die Außenwand aufgeklebt und/oder mit Dübeln mechanisch befestigt.
© djd/puren gmbh
Polyurethan-Dämmplatten werden mit Klebemörtel/-schaum auf die Außenwand aufgeklebt und/oder mit Dübeln mechanisch befestigt.
Bei Wärmedämmverbund-Systemen werden die Polyurethan-Dämmplatten mit Klebemörtel/-schaum auf die Außenwand aufgeklebt und/oder mit Dübeln mechanisch befestigt. Auf die Dämmplatten wird anschließend eine mehrlagige, armierte Schicht aus Armierungsmörtel, Armierungsgewebe und Oberputz aufgebracht. Klebemörtel/-schaum, Dübel, Dämmstoff, Armierungsschicht, Armierungsgewebe und Oberputz müssen aufeinander abgestimmt, als Gesamtsystem geprüft und bauaufsichtlich zugelassen sein.

Wärmedämmung von Außenwänden
© puren gmbh
Wärmedämmung von Außenwänden

Mit Wärmedämm-Verbundsystemen unter Verwendung von PUR-/PIR-Hartschaum können hohe Anforderungen an den baulichen Wärmeschutz mit relativ dünnen Dämmplatten erfüllt werden. Der "schlanke" Aufbau des WDVS aus Polyurethan eröffnet vielfältige konstruktive Möglichkeiten.

nach obenWas ist Polyurethan-Hartschaum?

Polyurethan-Hartschaum ist ein geschlossenzelliger Hartschaum, der als werkmäßig hergestellter Wärmedämmstoff in Form von Dämmplatten und Dämmelementen im Hochbau und für haus- und betriebstechnische Anlagen eingesetzt wird.

Hergestellt werden Dämmplatten mit flexiblen oder starren Deckschichten, Blockware, Sandwich- und Verbundelemente. Die Rohdichte der Dämmplatten für den Hochbau beträgt ca. 30 kg/m³. Je nach Anwendungsbereich und gefordertem Eigenschaftsprofil sind höhere Rohdichten bis 250 kg/m³ möglich.

Die Produktfamilie der Polyurethan-Dämmstoffe umfasst die Produktvarianten PUR und PIR. Sie sind nach der Produktnorm EN 13165 genormt, die Anwendung in Deutschland ist nach DIN 4108-10 geregelt.

Da Polyurethane zur Familie der Duroplaste gehören, schmelzen die Dämmstoffe auch bei hohen Temperaturen nicht und bleiben form- und dimensionsstabil. Sie sind druckfest, langlebig, Wasser abweisend und gegenüber fast allen Bauchemikalien beständig.

Quelle: IVPU Industrieverband Polyurethan-Hartschaum e. V.

nach obenWärmedämmung von Außenwänden

Die Vorteile einer schlanken Dämmung zeigen sich insbesondere an Stellen, bei denen konstruktiv die maximale Raum- bzw. Maßausnutzung gefordert ist. Beispielhaft seien hier nur die Aspekte Grenzbebauung, Dachüberstände, Balkon-Nischen, Durchfahrten, Laubengänge, angrenzende Bürgersteige genannt. Eine geringere Tiefe der Fensterlaibung bringt einen deutlich besseren Lichteinfall durch Fenster und Türen.

Die Dämmplatten werden üblicherweise auf dem Untergrund verklebt. Bei Klebemörtel sind zwei Klebearten möglich: vollflächige Verklebung bei ebenem Untergrund oder Randwulst-Punkt-/Streifen-Verklebung bei Unebenheiten bis max. 1 cm/m. Hierbei muss eine Verklebung von mindestens 40 Prozent der Fläche erreicht werden. Für eine rationelle und gleichmäßige Klebequalität kann der Kleber auch mit moderner Maschinentechnik direkt auf die Dämmplatte oder den Untergrund aufgebracht werden. Bei Verwendung von Klebeschaum erfolgt die Verarbeitung nach den Angaben des Systemherstellers.

Korrekte Verarbeitug von PUR-/PIR-Dämmplatten bei der Dämmung von Außenwänden:
  • Die PUR-/PIR-Dämmplatten von unten nach oben im Verband – planeben und fugenfrei – verlegen.
  • In die Plattenstöße darf kein Kleber gelangen.
  • Plattenstöße müssen bei Kanten von Öffnungen (z. B. Fenster- und Türöffnungen) und an Gebäudeecken versetzt angebracht werden ("Verzahnung" der Dämmlagen).
  • Kreuzfugen sind grundsätzlich zu vermeiden.
  • Ein Fugenversatz der Dämmplatten von mindestens 10 cm ist einzuhalten.
  • Auf eine lot- und fluchtgerechte Eckausbildung achten.
  • Unvermeidbare Spalten mit Polyurethan-Montageschaum schließen.
  • Beschädigte Platten dürfen nicht eingebaut werden.
  • Unter- und Oberputz müssen entsprechend der bauaufsichtlichen Zulassung ausgeführt werden.

nach obenBrandschutz im WDVS

Polyurethan-Dämmstoffe schmelzen nicht und tropfen im Brandfall weder "brennend" noch "nicht brennend" ab. Die Gefahr von Glimmbränden, die sich unbemerkt in der Dämmschicht ausbreiten, besteht bei Polyurethan-Dämmstoffen nicht. Das bestätigt eine Untersuchung der Forschungs- und Materialprüfungsanstalt Baden-Württemberg (FMPA). Wärmedämm-Verbundsysteme mit Polyurethan-Dämmstoffen sind schwer entflammbar.

Polyurethan-Dämmstoff kann, bei Zulassung vom Deutschen Institut für Bautechnik (DIBt), als Brandschutzriegel eingesetzt werden.
© puren gmbh
Polyurethan-Dämmstoff kann, bei Zulassung vom Deutschen Institut für Bautechnik (DIBt), als Brandschutzriegel eingesetzt werden.
Aufgrund des guten Brandschutzes kann auf Sondermaßnahmen verzichtet werden. WDVS aus schmelzbaren Dämmstoffen wie EPS und XPS hingegen erfordern ab einer Dämmstoffdicke von 100 mm Brandschutzmaßnahmen zur Verhinderung des Brandeintritts an Sturzkanten und seitlichen Fensterlaibungen, alternativ umlaufende Brandbarrieren zur Verhinderung der geschossübergreifenden Brandausbreitung.

Polyurethan-Dämmstoffe, die vom Deutschen Institut für Bautechnik (DIBt) als Brandschutzriegel zugelassen sind, können für WDV-Systeme aus EPS oder XPS bis zu 300 mm Dicke verwendet werden.

nach obenAufbau

Vorgehängte, hinterlüftete Außenwandbekleidungen gehören zu den traditionellen Bauweisen für Fassaden. Die Wahl der Bekleidung richtet sich nach den Anforderungen an den Witterungsschutz und die repräsentative Fassadengestaltung.

Die hinterlüftete Wandkonstruktion setzt sich aus vier Komponenten zusammen:
  1. Dämmung
  2. Unterkonstruktion einschließlich Befestigungsmittel
  3. Hinterlüftung
  4. Außenwandbekleidung

Als Außenwandbekleidung kommen z. B. Faserzementplatten, keramische Platten oder Naturstein zum Einsatz. Darüber hinaus werden in der Fassade traditionell Dachbaustoffe (z. B. Schiefer), Holzwerkstoffe und Bleche entsprechend der jeweiligen Fachregeln verwendet.

nach obenAusführung

Die Außenwandbekleidung wird mittels der Unterkonstruktion an der tragenden Wand befestigt. Die Unterkonstruktion, bestehend aus Holz oder Metall, kann auf den Dämmplatten aufliegend mit Verankerungselementen an der Wand befestigt werden. Alternativ dazu können Dämmelemente mit integrierter Unterkonstruktion zur Herstellung der Hinterlüftungsebene verwendet werden, die eine besonders einfache und rationelle Montage ermöglichen.

Die PUR/PIR-Dämmplatten werden dicht gestoßen im Verband mit versetzten Stoßkanten auf die Außenwand aufgeklebt und/oder gedübelt.

Bei der Ausführung sind die statischen Anforderungen unter Verwendung von bauaufsichtlich zugelassenen Verankerungselementen zu beachten. Die Belüftungsschicht zwischen Dämmschicht und Außenbekleidung dient zur Ableitung von Feuchtigkeit, die entweder durch die Fugen der Bekleidung eindringen oder in Form von Wasserdampf durch die Tragwand diffundieren kann. Der Abstand zwischen der Bekleidung und der Wärmedämmung muss mindestens 20 mm betragen. Für die Funktionstüchtigkeit der Hinterlüftung sind Be- und Entlüftungsöffnungen von mindestens 50 cm je laufenden Meter Wand erforderlich.

nach obenBrandschutz

In Wohngebäuden mit bis zu zwei Vollgeschossen können normal entflammbare Polyurethan-Dämmstoffe für hinterlüftete Außenwandbekleidungen verwendet werden. Bei allen anderen Gebäuden ist für die Fassadenkonstruktion einschließlich der Dämmstoffe und der Unterkonstruktion in der Regel eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung erforderlich. Die brandschutztechnischen und konstruktiven Anforderungen sind in der Zulassung und in den technischen Baubestimmungen geregelt.

nach obenZweischalige Außenwand mit Volldämmung

Bei zweischaligen Außenwänden wird die Dämmschicht zwischen die tragende Innenschale (z. B. Betonwand, Mauerwerk) und die nicht tragende Außenschale (Verblend- oder Vormauerschale) eingebaut. Die Verbindung der beiden Schalen erfolgt durch Drahtanker oder andere zugelassene Ankerformen. Dabei ist darauf zu achten, dass keine Feuchte von der Außen- zur Innenschale geleitet wird (z. B. durch Aufschieben von Kunststoffscheiben).

Die Dämmschicht sollte den Hohlraum des zweischaligen Mauerwerks vollständig ausfüllen (Volldämmung). Die Hinterlüftung der Verblendschale wird aufgrund der baupraktischen Erfahrungen heute nicht mehr als notwendig angesehen. Bei der Volldämmung verbleibt zwischen Wärmedämmung und Außenschale nur der "Fingerspalt", der für das Vermauern notwendig ist. Umlaufender Stufenfalz oder Nut- und Feder-Profile der Dämmplatten verhindern, dass Feuchte von außen eindringen kann.

Polyurethan-Dämmstoffe sind für die Verwendung im zweischaligen Mauerwerk genormt, eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung ist für diese Anwendung nicht erforderlich.

nach obenTauwasserschutz

Zweischaliges Mauerwerk mit Volldämmung gehört zu den bewährten Baukonstruktionen, bei denen erfahrungsgemäß kein Tauwasserrisiko besteht. Daher ist kein rechnerischer Tauwassernachweis erforderlich. Dies gilt auch für die Volldämmung mit diffusionsdichten Polyurethan-Dämmplatten, die sich in wind- und regenreichen Küstenregionen bewährt haben.

Durch rechnerische Untersuchungen wurde nachgewiesen, dass der Gesamtwassergehalt von Wandaufbauten mit Polyurethan-Dämmplatten der Wärmeleitfähigkeitsstufe WLS 024 im Berechnungszeitraum von fünf Jahren insgesamt abnimmt. Die Austrocknung der Innenwandschale wird durch die diffusionsdichte Deckschicht der Dämmplatten nicht behindert.

nach obenAusführung bei zweischaligen Außenwänden

Die Dämmplatten mit Stufenfalz oder Nut- und Feder-Profilen werden ein- oder zweilagig dicht gestoßen im Verband verlegt. Sie bilden eine wasserabweisende, wärmebrücken- und fugenfreie Dämmschicht. Die Dämmplatten können mit Dübelankern an der tragenden Innenschale befestigt werden. Zur Befestigung wird die tragende Innenschale gemeinsam mit der Dämmplatte vorgebohrt. Anschließend wird der Kunststoffdübel montiert und damit werden gleichzeitig die Dämmplatten an der Innenschale befestigt. Zur Verankerung der Außenschale werden die Drahtanker in den Dübel eingesteckt und mittels Einschlaghülse in die Spreizzone des Dübels eingeschlagen. Es wird empfohlen, die Dübelanker beim Hochmauern der Außenschale zu setzen. Alternativ zur Dübelbefestigung können Dämmelemente zwischen eingemauerten Mauerwerksankern (Flachanker) montiert werden. Der vertikale Abstand der Mauerwerksanker richtet sich nach den Lagerfugen der Tragschale.

nach obenBrandschutz beim Zweischalenmauerwerk

In Wohngebäuden mit bis zu zwei Vollgeschossen bestehen keine erhöhten Anforderungen an das Brandverhalten von Dämmstoffen im Schalenzwischenraum. Normalentflammbarer Polyurethan-Hartschaum kann ohne Einschränkungen verwendet werden. Bei Gebäuden der Klassen 4 und 5 sind Anforderungen an den Brandschutz zu beachten. Gemäß Brandschutzgutachten des IBF Leipzig gilt für zweischalige Außenwände aus Mauerwerk mit einer tragenden Innenwand und einer mindestens 90 mm dicken Vorsatzschale:

  1. Der lichte Schalenabstand darf bei der Verwendung von Dämmstoffen aus Polyurethan-Hartschaum maximal 300 mm betragen.
  2. Verbleibt zwischen der Dämmschicht aus Polyurethan-Hartschaum und der Vorsatzschale nur ein herstellungsbedingter "Fingerspalt" (Kerndämmung, ohne geplante Luftschicht), sind keine zusätzlichen Brandschutzmaßnahmen erforderlich.
  3. Befindet sich zwischen der Dämmschicht und der Vorsatzschale eine geplante Luftschicht, so sind im Luftspalt Brandschutzmaßnahmen erforderlich, um die geschossübergreifende Brandausbreitung im Schalenzwischenraum zu begrenzen. Bei Schalenzwischenräumen bis 100 mm sind keine zusätzlichen Brandschutzmaßnahmen notwendig. Bei Schalenzwischenräumen über 100 mm sind Brandsperren entweder horizontal umlaufend in jedem zweiten Geschoss oder alternativ seitlich und oben umlaufend um Öffnungen, z. B. Fenster oder Türen (Sturzschutz), anzubringen.
  4. Als Brandschutzstreifen müssen mindestens 200 mm hohe Dämmstreifen aus Mineralwolle und Schmelzpunkt bis 1.000 °C verwendet werden, die in den Spalt stramm einzupressen und an der tragenden Schale zu befestigen sind.

Tipp:

Genauere Informationen und ausführliche Beratung gibt es bei Fachbetrieben. Adressen dazu bekommen Sie bei den Verbraucher-Verbänden.

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Alternative Wärmedämmverbundsysteme
In diesem Beispiel mit dem System von Intermo
Wärmedämm-Verbundsysteme (WDVS) - Holzfaserdämmstoff
Wärmedämm-Verbundsysteme auf Basis von Mineralwolle verfügen über den höchsten Brandschutz der Baustoffklasse A.
WDVS-Dämmstoffe: Mineralwolle

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