01. Januar 2016

Innendämmung im Dachgeschoss

Maier_1 Ausbau und Fassade - Innendämmung im Dachgeschoss

Wenn beim Ausbau des Dachgeschosses eine Wärmedämmung eingesetzt wird, bietet sich der Trockenbau an. Denn Trockenbauplatten lassen Konstruktionen zu, mit denen die Anforderungen der EnEV 2009 sowie des Brand- und des Schallschutzes erfüllt werden.

Ein Dachgeschoss in der Altstadt besaß mit Ziegeln gedeckte, schräge Dachflächen. Die Ziegeldeckung war noch weitgehend schadenfrei und sollte ­erhalten bleiben. Die Ziegelfläche ­wurde von einer hölzernen Pfettendachkonstruktion getragen. Der Raum unter dem Dach, der als Wohnraum ausgebaut werden sollte, wurde bislang als Speicher genutzt. Das Dach war vor vielen Jahren schon mit einer 10 cm starken Wärmedämmung aus Mineralfaserplatten ausgestattet worden und besaß nur geringe Wärmedämmeigenschaften. Es musste in Zeiten hoher ­Energiekosten mit einer ausreichenden Wärmedämmung ausgestattet werden. Schon einige Jahre früher hatte man liegende Dachflächenfenster in das Dach eingepasst.
Der Bauherr entschied sich für den Einsatz von Trockenbau beim Ausbau ­seines Dachgeschosses. Trockenbau ist besonders deswegen vorteilhaft, weil dabei keine zusätzliche Feuchtigkeit in das hölzerne Dachwerk eingetragen wird. Zudem erlaubt er eine flexible ­Gestaltung, die sich besonders im Altbau bewährt hat. Die innere Verkleidung der steil geneigten Dachflächen lässt sich mit Trockenbauplatten aus Gips- beziehungsweise Gipsfasern gemäß DIN 18181 problemlos ausführen. Trockenbauplatten lassen außerdem Konstruktionen zu, mit denen die hohen Anforderungen sowohl der Energieeinsparverordnung EnEV 2009 als auch des Brand- und des Schallschutzes zu erfüllen waren.

Schwindprozesse
Es musste daher folgendes bedacht werden: Feuchtigkeitsänderungen, wie etwa die Änderung der relativen Luftfeuchte oder Feuchteeintrag infolge ­einer perforierten Dampfbremse, führen zu negativen Längenänderungen der Gipsplatten im ausgebauten Dach­geschoss. Bei Verringerung der Feuchte, also bei Abtrocknung, verkürzt sich die Trockenbauplatte, was man als »Schwinden« bezeichnet. Schwind­prozesse führen immer dann zu Rissen, wenn die Zugfestigkeit des Baustoffes »Gipskartonplatte« geringer ist als die durch den Schwindprozess entstehenden Materialspannungen. Die Risse­bildung tritt stets dann auf, wenn die Längenänderung konstruktiv behindert wird, zum Beispiel durch fehlende ­Dehnungs- oder Bewegungsfugen.
Es handelt sich durchaus um relevante ­Volumenveränderungen, die starre, ­angespachtelte Anschlüsse von Trockenbauplatten auf jeden Fall zum Abreißen zwingen, denn der ther­mische Längenausdehnungskoeffizient der Gipskartonplatte beträgt nur ungefähr 0,013 – 0,020 mm/m·K bei 50 bis 60 Prozent relativer Feuchte.
Bei Erhöhung der Feuchte entsteht eine positive Längenänderung, die Gips­kartonplatte verlängert sich, sie quillt. Quellprozesse können zur Verwölbung der Platten führen. Wenn beispielsweise die Trockenbauwand zwischen zwei Mauerziegelwänden kraftschlüssig eingezwängt ist, werden sich, weil die ­Längenänderung behindert ist, die ­Platten verwölben.
Beim Anschluss an das Holz eines Dachstuhls treten zusätzlich stärkere Kräfte auf, da das Holz bei ­erhöhter Luftfeuchtigkeit quillt und bei niedriger schwindet. Das Holz kann sich dabei auch verdrehen und reißen. Trockenbaukonstruktionen können diese Kräfte nicht aufnehmen, die starre ­Anschluss-fuge reißt ab.
Deswegen können Gipskartonplatten niemals direkt auf die Sparren eines Dachgebälks ­geschraubt oder genagelt werden. Sie brauchen stets eine eigene Unterkonstruktion.

Rissefreie Ausführung
Selbstverständlich mussten diese Trockenbauarbeiten rissefrei ausgeführt werden, was allerdings im Dach­geschoss stets problematisch ist, da hölzerne Dachstuhlbalken wie Sparren, Pfetten oder Andreaskreuze, auf denen Trockenbauplatten befestigt werden, bauphysikalisch bedingt sich verschiedenartig ausdehnen, sich gegeneinander drehen oder bewegen und die ­daraus entstehenden Spannungsein­träge zu Verformungen führen. Das Merkblatt 3 des Bundesverbandes der Gipsindustrie vom März 2004 geht deshalb auf die Problematik der rissefreien Ausführung bei Gipskartonplatten­konstruktionen ausführlich ein. Es nennt vier maßgebliche Ursachen für Verformungen und Risse, nämlich ­hygrische und thermische Längen­änderungen, Bewegungen der Bauteile unter- und gegeneinander und die ­ungewollten Belastungen, die Schnee und Stürme verursachen. Außerdem ist hier die erforderliche Ausbildung der Plattenfugen festgelegt.
Luftundichte Anschlüsse der Dampfbremsen von schrägen Trockenbau­verkleidungen der Dachstühle an die Trockenbauwände oder an andere Dachbauteile wie Giebelwände, Kamine oder Trempelwände bewirken zunächst hohe Lüftungswärmeverluste, die ­häufig den Wärmeverlust durch die normale Wärmetransmission bei ­weitem übertreffen, der Verlust kann weit über das Zehnfache des Trans­missionswärmeverlustes QT­ erreichen. Zum anderen tritt eine konzentrierte Wasserdampfkonvektion oder ­-strömung durch den schmalen Spalt auf, die ungleich viel mehr Wasserdampf durch die kleine Öffnung lässt, als wenn es sich um eine große ­Öffnung handeln würde und wie ­andererseits durch Diffusion durch eine Dichtungsebene mit einer handels­üblichen feuchteadaptiven PE-Folie als Dampfbremse mit einem sd–Wert = 2 bis 5 m hindurch transportiert würde. Der Wasserdampftransport kann durch Konvektion auf ein Mehrtausendfaches der Dampfdiffusion ansteigen.
Die Dampfbremse wird mit einem ­Anschlussklebeband, meistens eine Kombination aus PES-Vlies und latexbeschichteter Glasfaser-Putzarmierung und silikonisiertem Papier, sicher­gestellt. Wird die Dampfbremse direkt an den Wandputz angeschlossen, schließt ein handelsübliches Anschluss­klebeband diese Lücke und verbindet ­sicher und luftdicht den Putz mit der Dampf­bremse.
Die Wind- und Luftundichtigkeiten ­lassen sich mit Hilfe von Rauchröhrchen deutlich erkennen. Der Gutachter führt eine quantitative Messung der Luftströmung mit Hilfe eines Anemometers durch. Sehr bewährt hat sich seit einiger Zeit die Standardprüfung bei Wind- und Luftundichtigkeiten: der Blower-Door-Test bei Wohngebäuden.

Bereich der schrägen Dachflächen
Die vorhandene alte Wärmedämmung mit ihren PE-Folien war zwischen den Sparren unter den Dachlatten der Ziegel zusammen mit einer diffusionsoffenen Unterspannbahn eingebaut worden. Für die neue Zwischensparrendämmung hat der Bauherr wiederum Wärmedämmungen aus Mineralfaserdämmmatten ­gewählt. Um die Anforderungen der EnEV 2009, die einen U-Wert von 0,30 W/m2 ?K vorschreibt, zu übertreffen, wurden zusätzlich insgesamt 250 mm Dämmschichtdicke in zwei Lagen, ­bestehend aus 20 cm starken Mineraldämmplatten der Wärmeleitgruppe 040 und und 5 cm starken der Wärmeleitgruppe 035 gewählt. Damit wurde die Energieeinsparung eines Energiesparhauses erreicht.
Da die Sparren nur eine Höhe von 180 mm erreichten, mussten noch einmal 70 mm starke Baulatten auf die Sparren aufgenagelt beziehungsweise aufgeschraubt werden, um die Wärmedämmung komplett zwischen die Sparren einklemmen zu können. Die Dämmung wurde durch quer zur Sparrenrichtung aufgenagelte Holzlatten gesichert.
Im nächsten Arbeitsgang wurden Latten im Sparrenverlauf angebracht, auf ­denen eine Dampfbremse in Form einer feuchteaktiven PE-Folie mit sd = 2 bis 5 Meter, wind- und luftdicht verklebt, aufgetackert wurde. Auf ihr wurden anschließend Latten als Träger für Trockenbauplatten befestigt. An diesen Latten entlang verlegte der Elektriker die erforderlichen Kabel für Strom und für den Fernsehanschluss. Auch ein ­Telefonkabel wurde eingebaut. Dann mussten die Dachfenster mit der Folie eingehaust und luftdicht verklebt ­werden. Schließlich haben die Trockenbauer auf diese Konstruktion ihre Platten dicht stoßend angebracht. Die Zahl der Plattenfugen muss immer möglichst gering gehalten werden. Das Verwenden ­kleiner Plattenstücke erhöht die ­Fugenanteile und kann zu Fugenabrissen führen. Zuletzt wurden die Fugen verspachtelt.  
Im vorgesehenen Bad und WC wurden statt Spanplatten nässeunempfindliche Platten aus Trockenestrich eingebracht. Mit diesen Platten wächst die Konstruktion des Fußbodens in ihrer ­Gesamthöhe ein wenig höher an als die Spanplattenversion. Das Brandverhalten verbessert sich. Auch das Gewicht pro Quadratmeter steigt. Dies muss auch bei der Baustelleneinrichtung beachtet werden, denn zu hohe Plattenstapel können eine Dachbalkendecke über­lasten, ihre relativ schwachen Balken ­können brechen.

Wandausbildung mit Trockenbau
Für die senkrechten Innenwände wurde zunächst ein Profil-Ständerwerk aus Metallschienen gemäß DIN 18183 eingebaut, auf das entsprechende Mehrfachbeplankungen aufgebracht wurden. Die Zwischenräume innerhalb der ­beiden Beplankungsebenen der Wände wurden zur Vermeidung von Dröhn­effekten mit Mineralwolle ausgefüllt. Die Platten mussten über der gesamten Fläche dicht gestoßen und abrutsch­sicher verlegt werden. Außerdem waren sie an begrenzende Bauteile dicht anzuschließen. Es durften keine Hohl­räume zwischen Tür- oder Fenster­zargen und den flankierenden Ständerprofilen entstehen, sie waren mit Faserdämmstoffen auszustopfen. Diese Wände besaßen außerdem den Vorteil, dass man in sie Installationsleitungen und Leerrohre verlegen konnte.
Unter den Dachschrägen wurden in gleicher Weise zirka ein Meter hohe Abseitenwände gebildet, hinter denen die Heizungsrohre am ganzen Dach entlang verlegt werden konnten. Auch die Kabel für die erforderlichen Steckdosen ­konnten hier bequem untergebracht werden. Die senkrechten Fachwerk-­Giebelwände wurden ebenfalls mit Trockenbauplatten beplankt. Die Platten wurden auf eine an die alten Giebel angedübelte Metallständerkonstruktion aufgebracht. Auch hier wurde unter den Trockenbauplatten eine feuchteadaptive Dampfbremse eingebaut.
Bei den Trockenbauwänden im Dachgeschoss waren vor allem Schallschutzanforderungen zu beachten, um Hellhörigkeit im ausgebauten Dachgeschoss zu vermeiden. Deshalb wurden die Trennwände doppelt beplankt. Die Hersteller von Gipswandbauplatten können heute Wandsysteme im Standard­bereich bei 100 mm Fertigwanddicke mit einem bewertetem Schalldämmmaß RwR von 50 – 53 dB im Gegensatz zum herkömmlichen von 47 dB anbieten. Dieses Schalldämmmaß entspricht dem einer normalen, 24 cm dicken, beid­seitig verputzten Wand aus Mauer­ziegeln und erfüllt fast alle Anforderungen der DIN 4109 an den Schallschutz in Gebäuden. Dazu gibt es die passenden Metallprofile und Hartgipsplatten. Bei Verdoppellung des Ständerwerks lässt sich ein Schalldämmmaß RwR von bis zu 73 dB erreichen, das auch für Wohnungstrennwände vollkommen ausreicht.

Der Fußbodenaufbau
Alte Decken, die lange Zeit großen ­Belastungen ausgesetzt waren, haben sich durchgebogen. In dem hier ­beschriebenen Dachgeschoss betrug die Durchbiegung bis zu 12 cm. Es musste also die vorhandene Konstruktion der Dachbalkendecke den heutigen bautechnischen Anforderungen angepasst werden, um einen ebenen, tragfähigen Fußboden zu erreichen. Zunächst wurde eine geeignete Lastverteilung mit Hilfe von Holzspanplatten benötigt, auf die problemlos der Höhenausgleich mit verschieden dicken Styroporplatten aufgebracht werden konnte. Styroporplatten wurden wegen ihres geringes Gewichts gewählt, obwohl dem Bauherrn die Prob­lematik von Styroporplatten im Brandfall bewusst war. Auf ihnen wurde ein Trockenestrich mit zur Aufstellung von Möbeln geeigneten Trockenbau-Estrichplatten verlegt. Diese reagieren jedoch meistens empfindlich auf schwankende Luftfeuchte, sie können sich verwerfen, vor allem wenn die Verarbeitungsregeln nicht genau beachtet werden. Die Styroporplatten als Estrich­unterbau erfüllten einen hohen Anspruch an den Trittschallschutz und an die Wärmedämmung. Das Trittschallverhalten der Bodenkonstruktion selbst aus Span- ­beziehungsweise Trocken­estrichplatten ist problematisch, denn die geforderten Schalldämmwerte der DIN 4109 ­werden nicht leicht erreicht. Jedenfalls muss an der Wand immer ein schalldämmender Randstreifen eingesetzt werden.
Nun konnten Standardböden darauf ­gelegt werden. Unser Bauherr wählte einen Laminatboden. Wäre die Durchbiegung gering gewesen, hätten als Fußbodenaufbau auch Span- beziehungsweise Trockenestrichplatten auf Schüttungen eingesetzt werden ­können, was das Brandverhalten stark verbessert. Das dabei zusätzlich aufgebrachte Gewicht ist jedenfalls im Vergleich zu anderen Fußbodenaufbauten sehr gering. Diese Konstruktion kann im günstigsten Fall auf die alten Fuß­bodendielen etwa 6 cm auftragen.
In unserem Falle war die Durchbiegung mit 12 cm zu groß, obwohl die alten Dielen entfernt wurden. So mussten in die vorhandenen alten Dachraum-Eingangstüren entsprechende Schwellen eingebaut werden.
     
Literatur
Merkblatt 3 des Bundesverbandes der Gipsindustrie e.V. Industriegruppe Gipsplatten, Gipsplattenkonstruktionen, ­Fugen und Anschlüsse
Wendehorst, Bautechnische Zahlen­tafel,
S. 818 Tafel 27 nach DIN 1052 – 1, 8.5.
Dr. Josef Maier, Ausbau von Dach­geschossen, ein Praxisleitfaden zum Bauen im Bestand, Fraunhofer IRB-­Verlag Stuttgart 2005
Dr. Josef Maier, Energetische Sanierung von Altbauten, Fraunhofer IRB-Verlag Stuttgart, 2. Auflage, 2012.

Abbildungen: Maier                                                                                                Ausgabe: 2/2013

  1. Maier_1 Ausbau und Fassade - Innendämmung im Dachgeschoss
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