Außenwand

Die folgenden Angaben beziehen sich auf die Verordnung zur Änderung der Energieeinsparverordnung vom 29.04.2009 (EnEV 2009).

Begriff

Mit dem Begriff der Außenwand wird die meist vertikale Hüllfläche bezeichnet, die einen Abschluss zwischen der Behaglichkeit im Innenraum und den äußeren Umwelteinflüssen darstellt. Die Außenwand erfüllt dabei auch statische Anforderungen, welche für die Standsicherheit des Gebäudes notwendig sind, die Fassade soll möglichst speziell zur Modulation des Komforts im Innenraum beitragen.

Aus architektonischer Sicht ist dabei besonders auf die Modulation der Masse zu achten: in Form von Stein, Holz, Glas, Membranen oder auch Öffnungen. Auch Anforderungen bezüglich des Gestaltungsleitsatzes „form follows function“ tragen maßgeblich zum späteren Erscheinungsbild bei.

Aus energetischer Sicht ist stets das Zukunftsziel der intelligenten Außenwand oder Fassade zu verfolgen: Eine moderne Gebäudehülle soll den winterlichen und sommerlichen Wärmeschutz durch ein Zusammenspiel von Dämmung und Speichermasse erfüllen. Sie soll zur Reduzierung des Energieverbrauchs in Gebäuden beitragen und sich damit den alternierenden Anforderungen des Sonnenschutzes und der Lichtdurchlässigkeit anpassen.

Zur Modulation des Komforts im Innenraum muss eine Außenwand zusätzlich noch Anforderungen an den Schallschutz, den Feuchteschutz und die Luftdichtheit erfüllen.

Darüber hinaus sind je nach Bauvorhaben unterschiedlich hohe Anforderungen an den Brandschutz und die Standsicherheit notwendig.

Abhängig von den einzelnen oben beschriebenen Funktionen wird die Außenwand nach statischen Gesichtspunkten (z.B. tragende/nicht tragende Außenwand), nach ihrer Konstruktion (z.B. ein-/zweischalige Wand) und nach bauphysikalischen Gesichtspunkten (z.B. Brandwand) eingeteilt. Besonders der Entwurf intelligenter, mehrschichtiger Fassaden mit verschiedensten Funktionen führt zu Kombinationen der einzelnen Wandausprägungen.

Zweischalige Wand: Innenputz - Hintermauerwerk - Wärmedämmung - Klinkerfassade

EnEV-Bezug

Außenwände oder Außenwandflächen, die an beheizte oder gekühlte Räume grenzen, müssen bei zu errichtenden Gebäuden sowie im Fall der Erneuerung oder Änderung bei bestehenden Gebäuden die Anforderungen des energiesparenden Wärmeschutzes erfüllen. Die Anforderungen sind in der Energieeinsparverordnung (EnEV; zurzeit gültige Ausgabe ist die EnEV 2009) geregelt. Weiterhin zählen Außenwände oder Außenwandflächen, die beheizte oder gekühlte Räume gegen die Außenluft abgrenzen, zur wärmeübertragenden Umfassungsfläche A eines Gebäudes.

Anforderungen

An Außenwände werden vor allem Anforderungen nach dem Bauordnungsrecht der Bauordnungen der Länder gestellt. Diese setzen sich im Wesentlichen aus folgenden Punkten zusammen:

• Standsicherheit
• Wärmeschutz
• Feuchteschutz
• Brandschutz
• Schallschutz

Nachfolgend sollen schwerpunktmäßig die Anforderungen an den Wärmeschutz bei Außenwänden behandelt werden. Auf die anderen o.g. Anforderungen wird nur kurz eingegangen, für weiterführende Informationen wird auf die Literatur verwiesen.

Anforderungen an den Wärmeschutz

Außenwände müssen in der Regel Anforderungen an den Wärmeschutz erfüllen. Dabei ist zu unterscheiden zwischen dem

• Mindestwärmeschutz nach DIN 4108-2 und
• dem energiesparenden Wärmeschutz nach EnEV (zurzeit EnEV 2009).

Mindestwärmeschutz nach DIN 4108-2

Unter Mindestwärmeschutz sind Maßnahmen zu verstehen, die ein hygienisches Raumklima sicherstellen, sodass Tauwasser- und Schimmelpilzfreiheit an Innenoberflächen von Außenbauteilen gegeben sind. Die Mindestanforderungen an den Wärmeschutz sind in DIN 4108-2:2003-07 geregelt. Dort sind grundlegende Angaben zum Mindestwärmeschutz, Mindestanforderungen an den Wärmeschutz wärmeübertragender Bauteile, Mindestanforderungen an den Wärmeschutz im Bereich von Wärmebrücken und Anforderungen an den sommerlichen Wärmeschutz enthalten.

Grundlagen des Mindestwärmeschutzes nach DIN 4108-2

Der Wärmeschutz von Räumen (Wärmeverlust im Winter, raumklimatische Belastung im Sommer) ist von folgenden Größen abhängig:

• Wärmedurchlasswiderstand R bzw. Wärmedurchgangskoeffizient U der Außenwand
• Anordnung der einzelnen Schichten bei mehrschichtigen Bauteilen (z.B. Lage und Dicke der Wärmedämmung)
• erhöhter Wärmeschutz im Bereich von Wärmebrücken, insbesondere zur Vermeidung von Schimmelpilzbildung
• Gesamtenergiedurchlassgrad von Verglasungen (bei Fenstern)
• Größe und Orientierung der Fenster unter Berücksichtigung von Sonnenschutzvorrichtungen
• Luftdichtheit von Bauteilen und Anschlüssen
• Lüftung

Mindestanforderungen an den Wärmeschutz wärmeübertragender Bauteile nach DIN 4108-2

Die Mindestanforderungen an den Wärmeschutz wärmeübertragender Bauteile sind in DIN 4108-2, Abschnitt 5 geregelt. Es werden Mindestwerte der Wärmedurchlasswiderstände R angegeben, die vom betreffenden Bauteil nicht unterschritten werden dürfen. Dabei wird unterschieden zwischen Massivbauteilen, leichten Bauteilen sowie Rahmen- und Skelettbauarten.

Die Mindestwerte der Wärmedurchlasswiderstände für Außenwände sind in der folgenden Tabelle angegeben.

Mindestwerte für Wärmedurchlasswiderstände von Bauteilen gemäß DIN 4108-2, Tabelle 3 (Auszug)

Der Mindestwärmeschutz muss an jeder Stelle vorhanden sein, d.h. auch im Bereich von Nischen unter Heizkörpern, bei Brüstungen von Fensterbauteilen sowie im Bereich der Fensterstürze.

Energiesparender Wärmeschutz nach EnEV 2009

Anforderungen an den energiesparenden Wärmeschutz sind in der Verordnung zur Änderung der Energieeinsparverordnung vom 29.04.2009 (EnEV 2009) geregelt. Im Vergleich zum Mindestwärmeschutz nach DIN 4108-2 sind die Anforderungen des energiesparenden Wärmeschutzes gemäß EnEV deutlich höher.

Grundsätzlich ist zu unterscheiden zwischen Anforderungen, die an zu errichtende Gebäude (Wohn- und Nichtwohngebäude) gestellt werden, sowie Anforderungen, die im Fall von Änderungen und Erneuerungen von Bauteilen bei bestehenden Gebäuden eingehalten werden müssen.

Anforderungen bei zu errichtenden Gebäuden

Bei zu errichtenden Gebäuden richten sich die Anforderungen nach dem Gebäudetyp bzw. nach der Nutzung des Gebäudes. Gemäß EnEV wird in Wohngebäude und Nichtwohngebäude unterschieden.

Anforderungen bei zu errichtenden Wohngebäuden

Anforderungen an zu errichtende Wohngebäude werden in § 3 sowie Anlage 1 der EnEV 2009 geregelt. Danach darf der Jahres-Primärenergiebedarf des zu errichtenden Wohngebäudes einen Höchstwert nicht überschreiten. Weiterhin ist nachzuweisen, dass der spezifische, auf die wärmeübertragende Umfassungsfläche bezogene Transmissionswärmeverlust einen Höchstwert nicht überschreitet; siehe folgende Abbildung.

Anforderungen an zu errichtende Wohngebäude

Konkrete Anforderungen an Außenwände bei zu errichtenden Wohngebäuden sind in der EnEV 2009 nicht angegeben. Allerdings kann als Orientierung die Ausführung des Referenzgebäudes dienen. Der Höchstwert des Jahres-Primärenergiebedarfs bei zu errichtenden Wohngebäuden ergibt sich für ein Referenzgebäude, das die gleiche Geometrie, Gebäudenutzfläche und Ausrichtung aufweist wie das zu errichtende Wohngebäude. Die Ausführung des Referenzgebäudes ist in Anlage 1, Tabelle 1 der EnEV 2009 angegeben; siehe folgende Tabelle.

Ausführung des Referenzgebäudes bei zu errichtenden Wohngebäuden gemäß EnEV 2009, Anlage 1, Tabelle 1 (Auszug)

Diese U-Werte können beim Entwurf eines zu errichtenden Wohngebäudes als Orientierung dienen, d.h., der tatsächliche U-Wert sollte möglichst unter diesem Referenzwert liegen, damit die Anforderungen (Jahres-Primärenergiebedarf, Transmissionswärmeverlust) erfüllt werden.

Anforderungen an Außenwände bei zu errichtenden Nichtwohngebäuden

Anforderungen an zu errichtende Nichtwohngebäude werden in § 4 sowie Anlage 2 der EnEV 2009 geregelt. Es ist nachzuweisen, dass der Jahres-Primärenergiebedarf eines zu errichtenden Nichtwohngebäudes einen Höchstwert nicht überschreitet. Der Höchstwert ergibt sich aus der Berechnung eines Referenzgebäudes, das die gleiche Geometrie, Nettogrundfläche, Ausrichtung und Nutzung einschließlich der Anordnung der Nutzungseinheiten aufweist wie das zu errichtende Nichtwohngebäude. Weiterhin ist nachzuweisen, dass die Höchstwerte der mittleren Wärmedurchgangskoeffizienten der wärmeübertragenden Umfassungsfläche nach Anlage 2, Tabelle 2 EnEV 2009 nicht überschritten werden.

Anforderungen an zu errichtende Nichtwohngebäude

Konkrete Angaben über Anforderungen an Außenwände bei zu errichtenden Nichtwohngebäuden sind in der EnEV 2009 nicht enthalten. Wie bei den Wohngebäuden (s.o.) kann bei der Planung die Ausführung des Referenzgebäudes herangezogen werden, um Anhaltswerte für die energetische Qualität der Außenwände des zu errichtenden Nichtwohngebäudes zu erhalten. Die für das Referenzgebäude angesetzten Wärmedurchgangskoeffizienten für Außenwände sind in der folgenden Tabelle angegeben.

Ausführung des Referenzgebäudes bei zu errichtenden Nichtwohngebäuden gemäß EnEV 2009, Anlage 2, Tabelle 1 (Auszug)

Diese Referenzwerte sollten als Anhaltswerte dienen und möglichst nicht überschritten werden.

Weiterhin fordert die EnEV 2009 bei zu errichtenden Nichtwohngebäuden, dass festgelegte Höchstwerte der Wärmedurchgangskoeffizienten der wärmeübertragenden Umfassungsfläche („mittlerer U-Wert“) nicht überschritten werden. Für opake Außenbauteile, zu denen auch Außenwände zählen, gelten folgende Höchstwerte (Mittelwerte der jeweiligen Bauteile):

U = 0,35 W/(m²K) für Zonen mit Raum-Solltemperaturen im Heizfall > = 19°C;

U = 0,50 W/(m²K) für Zonen mit Raum-Solltemperaturen im Heizfall von 12 bis < 19 °C

Anforderungen an Außenwände bei Änderungen oder Erneuerung

Änderungen von Gebäuden im Sinne der EnEV liegen vor, wenn Bauteile ersetzt oder erstmalig eingebaut werden. Bei Änderungen von Gebäuden sind gemäß EnEV bestimmte Anforderungen zu erfüllen. Der Nachweis kann auf zwei unterschiedliche Arten erbracht werden (-> Altbausanierung):

• erstes Verfahren („Bilanzverfahren“ bzw. „Referenzgebäudeverfahren“; Nachweis Jahres-Primärenergiebedarf sowie Transmissionswärmeverlust bzw. Wärmedurchgangskoeffizient):
  Es wird nachgewiesen, dass das geänderte Gebäude insgesamt festgelegte Höchstwerte (Jahres-Primärenergiebedarf, Transmissionswärmeverlust bei Wohngebäuden sowie mittlere Wärmedurchgangskoeffizienten bei Nichtwohngebäuden) nicht überschreitet. Die einzuhaltenden Höchstwerte für das geänderte Gebäude insgesamt betragen das 1,4-Fache der Höchstwerte für zu errichtende Gebäude.
• zweites Verfahren („Bauteilverfahren“; Nachweis über Wärmedurchgangskoeffizienten):
  Es wird nachgewiesen, dass die in Anlage 3, Tabelle 1 EnEV 2009 festgelegten Wärmedurchgangskoeffizienten (U-Werte) der betroffenen, d.h. geänderten Bauteile nicht überschritten werden (siehe folgende Tabelle).
  

Höchstwerte der Wärmedurchgangskoeffizienten bei erstmaligem Einbau, bei Ersatz und Erneuerung von Bauteilen (hier: Außenwände) nach EnEV 2009, Tabelle 1, Anlage 3 (Auszug)

Erweiterung und Ausbau eines Gebäudes

Bei der Erweiterung und beim Ausbau eines Gebäudes (z.B. Ausbau des Dachgeschosses) sind die Anforderungen abhängig von der Größe der hinzukommenden zusammenhängenden Nutzfläche. Es gilt folgende Regelung:

Hinweis: Die in der EnEV 2007 enthaltenen Regelungen über die Anforderungen beim Ausbau von Dachraum und anderen bisher nicht beheizten oder gekühlten Räumen entfällt in der EnEV 2009.

Ausnahmen

Keine Anforderungen bestehen bei Änderungen und Sanierungen von Gebäudeteilen des Dachs, wenn die Fläche der geänderten Außenbauteile nicht mehr als 10 % der gesamten jeweiligen Bauteilfläche des Gebäudes entspricht.

Wärmebrücken

Auf die Dichtheit der Außenwände als Bestandteil der wärmeübertragenden Umfassungsfläche ist bei beheizten Gebäuden besonderer Wert zu legen. Auch Wärmeverluste über Wärmebrücken müssen in die Heizenergiebilanz eingestellt werden. Im Übrigen müssen neu zu errichtende Gebäude so ausgeführt werden, dass der Einfluss konstruktiver Wärmebrücken auf den Jahres-Heizwärmebedarf nach den Regeln der Technik und den im jeweiligen Einzelfall wirtschaftlich vertretbaren Maßnahmen so gering wie möglich gehalten wird. Der verbleibende Einfluss der Wärmebrücken ist nach Maßgabe des jeweils angewendeten Berechnungsverfahrens zu berücksichtigen. Soweit dabei Gleichwertigkeitsnachweise zu führen wären, ist dies für solche Wärmebrücken nicht erforderlich, bei denen die angrenzenden Bauteile kleinere Wärmedurchgangskoeffizienten aufweisen als in den Musterlösungen der DIN 4108 Beiblatt 2:2006-03; siehe § 7 Abs. 3 EnEV 2009.

Minderung des Wärmebrückeneffekts einer dickeren Stahlbetonstütze bei planem Klinkermauerwerk

Feuchteschutz

Der Schlagregenschutz ist in der DIN 4108-3 festgelegt. Im Sockelbereich der Außenwand sind zum Schutz des Bauteils vor Spritzwasser und Erdfeuchte die Anforderungen der Normenreihe DIN 18195 (Bauwerksabdichtungen) zu beachten. Auf das Stichwort Bauwerksabdichtung wird hingewiesen.

Tauwasserschutz

Um in Räumen kalte Bauteiloberflächen zu vermeiden, die neben Einbußen an Behaglichkeit die Bildung von Schimmelpilzen zur Folge haben können, muss ein bestimmter Mindestwärmeschutz vorhanden sein. Diese Anforderungen der DIN 4108 sind jedoch gerade bei Außenwänden aufgrund veränderter Randbedingungen nicht mehr ausreichend, sodass ein erhöhter Wärmeschutz auch zur Vermeidung einer Oberflächenkondensation sinnvoll ist. Problempunkte sind hier beispielsweise geometrische Wärmebrücken (z.B. Eckbereiche von Außenwänden). Es ist auch auf das Gesamtkonzept der Gebäudehülle und -technik zu achten. Es hat sich aber gezeigt, dass die Mindestanforderungen nach DIN 4108 keinesfalls ausreichend sind, um Kondensat ausschließen zu können.

In Teil 3 der DIN 4108 sind Außenwände aufgeführt, bei denen erfahrungsgemäß keine schädliche Tauwasserbildung zu erwarten und somit kein Nachweis des Tauwasserschutzes erforderlich ist. Für andere, dort nicht aufgeführte Konstruktionen sollte das Diffusionsverhalten gegenüber Wasserdampf untersucht werden, um die Gefahr einer schädlichen Tauwasserbildung im Bauteil zu erkennen.

Standsicherheit, Schallschutz, Brandschutz

Es ist bei jedem einzelnen Bauvorhaben zu prüfen, welche Anforderungen an die jeweiligen Bauteile gestellt werden. Die Vorgaben der Energieeinsparverordnung haben, gemäß ihrem Sinn, keinen direkten Einfluss auf die Standsicherheit, den Schallschutz oder den Brandschutz. Allerdings treten sie natürlich in Wechselwirkung mit diesen und können diese auch maßgeblich beeinflussen, fördern oder hindern.

Literatur, Normen und Vorschriften

Verordnung zur Änderung der Energieeinsparverordnung vom 29.04.2009, Bundesgesetzblatt Jahrgang 2009 Teil I Nr. 23, ausgegeben zu Bonn am 30.04.2009

Verordnung über energiesparenden Wärmeschutz und energiesparende Anlagentechnik bei Gebäuden (Energieeinsparverordnung – EnEV) vom 24.07.2007, Bundesgesetzblatt Jahrgang 2007 Teil I Nr. 34, ausgegeben zu Bonn am 26.07.2007

DIN 4108-2:2003-07: Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden – Teil 2: Mindestanforderungen an den Wärmeschutz. Ausgabe Juli 2003, Berlin, Beuth-Verlag, 2003

DIN 4108-3:2001-07: Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden – Teil 3: Klimabedingter Feuchteschutz, Anforderungen, Berechnungsverfahren und Hinweise für Planung und Ausführung. Ausgabe Juli 2001, Berlin, Beuth-Verlag, 2001

DIN 4108 Beiblatt 2:2006-03: Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden – Wärmebrücken – Planungs- und Ausführungsbeispiele. Ausgabe März 2006, Berlin, Beuth-Verlag, 2006

DIN 18195: Bauwerksabdichtungen:

• Teil 1: Grundsätze, Definitionen, Zuordnung der Abdichtungsarten (DIN 18195-1:2000-08)
• Teil 2: Stoffe (DIN 18195:2009-04)
• Teil 3: Anforderungen an den Untergrund und Verarbeitung der Stoffe (DIN 18195-3:2000-08)
• Teil 4: Abdichtungen gegen Bodenfeuchte und nichtstauendes Sickerwasser – Bemessung und Ausführung (DIN 18195-4:2000-08)
• Teil 5: Abdichtungen gegen nichtdrückendes Wasser auf Deckenflächen und in Nassräumen – Bemessung und Ausführung (DIN 18195-5:2000-08)
• Teil 6: Abdichtungen gegen von außen drückendes Wasser und aufstauendes Sickerwasser – Bemessung und Ausführung (DIN 18195-6:2000-08)
• Teil 7: Abdichtungen gegen von innen drückendes Wasser – Bemessung und Ausführung (DIN 18195-7:2009-07)
• Teil 8: Abdichtungen über Bewegungsfugen (DIN 18195-8:2004-03)
• Teil 9: Durchdringungen, Übergänge, An- und Abschlüsse (DIN 18195-9:2004-03)
• Teil 9/A1: Durchdringungen, Übergänge, An- und Abschlüsse; Änderung A1 (DIN 18195-9/A1:2009-03)
• Teil 10: Schutzschichten und Schutzmaßnahmen (DIN 18195-10:2004-03)
• Beiblatt 1: Bauwerksabdichtungen – Beispiele für die Anordnung der Abdichtung bei Abdichtungen (DIN 18195 Beiblatt 1:2006-01)
  
  

Cziesielski, E. (Hrsg.): Lehrbuch der Hochbaukonstruktionen, Kapitel 7 – Außenwände. Stuttgart, B.G. Teubner, 1997

Neumann, D.; Weinbrenner, U.: Frick/Knöll Baukonstruktionslehre 1. 33. Auflage 2002, Stuttgart/Leipzig/Wiesbaden, B.G. Teubner, 2002

Schmidt, P.; Kempf, H.: Die neue EnEV 2009, Praxis-Check. Ausgabe III/2009, Kissing, WEKA MEDIA GmbH & Co. KG (Hrsg.), 2009

© 2010 WEKA MEDIA GmbH & Co. KG

 

• zurück zur Themen-Übersicht Wärmeschutz
• Seite nach oben ...

 

 

 

WEKA MEDIA GmbH & Co. KG Römerstraße 4, 86438 Kissing

Tel: +49.82 33.23-40 01 Fax: +49.82 33.23-74 00

E-mail: service.bau@weka.de

Realisierung: iconaro - ICOsearch - SEO-Lösung - Suchmaschinenmarketing - Suchmaschinenoptimierung - Stand: 06.02.2012