Schäden an Wärmedämmverbundsystemen

Schäden an Wärmedämmverbundsystemen

Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst

Fakultät Management, Soziale Arbeit, Bauen

Studiengang Immobilienwirtschaft und –management

in Holzminden

Studienarbeit im Fach

Konstruktion und Bautechnik

-

Bauschäden/Sanierung

SS 2010

Vorname, Name:

****

****

Eingereicht bei: Prof. Dr. Wolf-Rüdiger Metje

Abgabedatum: 15.03.2010

INHALTSVERZEICHNIS

Abbildungsverzeichnis. II

Tabellenverzeichnis. III

Abkürzungsverzeichnis. IV

1Einleitung. 1

2Grundlagen zu Wärmedämmverbundsystemen. 2

2.1Definition Wärmedämmverbundsystem2

2.2Aufbau eines Wärmedämmverbundsystems. 2

2.3Anforderungen an Wärmedämmverbundsysteme. 4

2.3.1Bauphysikalische Anforderungen. 4

2.3.2Anforderungen an den Untergrund. 4

3Schäden an Wärmedämmverbundsystemen. 4

3.1Risse in der Putzoberfläche von Wärmedämmverbundsystemen. 4

3.1.1Putzbedingte Risse durch Schrumpfen und Schwinden. 6

3.1.2Kerbrisse. 6

3.1.3Dämmstoffplattenbedingte Risse. 8

3.2Mikrobieller Befall auf der Oberfläche von Wärmedämmverbundsystemen. 12

4Sanierung von Wärmedämmverbundsystemen. 17

4.1Sanierung von Rissen. 17

4.2Sanierung von Fassaden mit mikrobiellen Befall19

5Sanierungskosten eines Wärmedämmverbundsystems. 21

6Schlussbemerkung. 22

Literaturverzeichnis. 23

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Aufbau eines Wärmedämmverbundsystems. 2

Abbildung 2: Übersicht der häufigsten Wärmedämmverbundsystem-Konstruktionen. 3

Abbildung 3: Schwind- und Kerbrisse. 6

Abbildung 4: Rissbildung aufgrund fehlender Diagonalbewehrung. 7

Abbildung 5: Diagonalbewehrung für obere Fenster- und untere Fensterbankecken. 7

Abbildung 6: Rissmuster entlang Polystyrol-Hartschaumplatten. 8

Abbildung 7: Riss durch fehlende Kleberbatzen in der Plattenmitte. 9

Abbildung 8: Riss durch fehlende Randverklebung. 9

Abbildung 9: Riss durch Versprünge in der Dämmebene. 10

Abbildung 10: Riss durch zu breite Stoßfugen. 10

Abbildung 11: Riss durch Nachschwinden von Polystyrolhartschaumplatten. 11

Abbildung 12: Mikrobieller Befall durch starken Bewuchs in Gebäudenähe. 13

Abbildung 13: Mikrobieller Befall durch dauerhafte Kippstellung der Fenster14

Abbildung 14: Vergrünung der WDVS-Oberfläche durch Algenbewuchs. 15

Abbildung 15: Schwärzung der Fassadenoberfläche durch abgestorbene Algen. 15

Abbildung 16: Pilzmyzel-Wachstum in Untergrund. 16

Abbildung 17: Moosbewuchs auf Oberputz. 17

Tabellenverzeichnis

Tabelle 1: Rissarten und deren Ursachen in der Putzoberfläche von WDVS5

Tabelle 2: Wachstumsbedingungen für Algen. 12

Tabelle 3: Wachstumsbedingungen für Pilze. 12

Tabelle 4: Checkliste zur Beurteilung von sanierungsbedürftigen WDVS18

Tabelle 5: Schadensklassen an Wärmedämmverbundsystemen. 18

Tabelle 6: Kosten einer Nur-Putz-Sanierung eines Wärmedämmverbundsystems. 21

Abkürzungsverzeichnis

bspw. beispielsweise

bzw. beziehungsweise

cm Zentimeter

d. h. das heißt

EnEV Energieeinsparverordnung

gem. gemäß

i. d. R. in der Regel

kN/m² Kilonewton pro Quadratmeter

u. U. unter Umständen

WDVS Wärmedämmverbundsystem

z. B. zum Beispiel

1      Einleitung

Das Beheizen von Wohnräumen kostet Geld, wobei die in der Vergangenheit getätigten Bauweisen i. d. R. hohe Wärmeverluste verursachten. Seit der Ölkrise im Jahre 1973 erhalten ältere Gebäude, durch staatlich geförderte Programme, mit zunehmender Tendenz eine neue, wärmedämmende und ästhetisch ansprechende Fassade.[1] In diesem Zusammenhang ist ebenfalls die Forderung seitens der Politik nach weiteren Energieeinsparungen und damit mit der Novellierung der Energieeinsparverordnung (EnEV) verbunden.

Zur Wärmedämmung der Außenwände werden deshalb Wärmedämmverbundsysteme (WDVS) bereits seit mehr als 40 Jahren eingesetzt. Das WDVS stellt dabei das wohl am häufigsten vorzufindende Dämmsystem für Fassaden im Altbau- und auch im Neubaubereich dar, welches auf das günstige Preis-Leistungs-Verhältnis zurückzuführen ist. Gleichzeitig kann diese Art von Dämmsystem der Fassadensanierung dienen[2].

D. h. Eigentümer bzw. Neueigentümer oder Erben von älteren Gebäuden, die der Instandhaltung bedürfen, können im Zuge der Instandhaltungsmaßnahme zugleich eine verbesserte Wärmedämmun.....[Volltext lesen]

Quelle: Cziesielski, Vogdt, Schäden an Wärmedämm-Verbundsystemen, S. 154.

Gewöhnlich liegt die Länge von Kerbrissen zwischen 10 cm und 30 cm, wobei Länge und Breite variieren können. Kerbrisse entstehen dabei aufgrund unterschiedlicher Belastungsverhältnisse. Zum einen werden die von oben wirkenden Druckkräfte über die Fensterleibungen bzw. Teile der Wandscheibe zwischen den Fenstern abgetragen und zum anderen wird der Brüstungsbereich nicht bzw. nur wenig belastet, wodurch in den Ecken Spannungen entstehen.

Die Rissbildung ist dabei häufig auf eine fehlende oder nicht fachgerechte eingebaute Diagonalbewehrung im Unterputz zurückzuführen. Es gibt nur einige wenige WDVS mit organisch gebundenem Putzsystem, die keiner Diagonalbewehrung bedürfen. Hintergrund hierfür ist eine ausreichende Elastizität in der Beschichtung.[12] Um Kerbrisse im oberen und/oder unteren Fenstereckebereich zu vermeiden, wird entsprechend ein Diagonalgewebe mit einer Mindestgröße von 20 cm x 40 cm üblicherweise vor der Flächenbewehrung mit Unterputz auf dem Dämmstoff im Fenster- und Türöffnungsbereich angebracht.

Die Maschen müssen dabei im Winkel von 45 Grad verlaufen (siehe Abbildung 5).

Abbildung 5: Diagonalbewehrung für obere Fenster- und untere Fensterbankecken

Quelle: Neumann, Hans-Hermann, Praxis-Handbuch Wärmedämmverbundsysteme, S. 221.

Es besteht jedoch auch die Möglichkeit auf spezielle Diagonalgewebestücke mit Winkelformstück, zur Leibungsausbildung zurückzugreifen.[13]

3.1.3     Dämmstoffplattenbedingte Risse

Neben Kerbrissen, Rissen an Anschlüssen oder putzbedingten Rissen können auch bedingt durch Dämmstoffplatten Risse bei einem WDVS auftreten. Wie Abbildung 6 verdeutlicht, können sich Dämmstoffplattenränder vollständig als Risse an der Putzoberfläche abzeichnen.

Abbildung 6: Rissmuster entlang Polystyrol-Hartschaumplatten

Quelle: Neumann, Hans-Hermann, Praxis-Handbuch Wärmedämmverbundsysteme, S. 301.

Bei der dargestellten Abbildung handelt es sich um ein WDVS mit Polystyrol-Hartschaumplatten als Dämmstoff. Aufgrund ihrer Schubsteifigkeit und Verklebung treten plattenumlaufende Risse bei diesem Systemtypen am häufigsten auf.

Als Ursache für Rissbilder in Putzsystemen können dabei Verarbeitungsfehler, das Nachschwinden von Polystyrol-Hartschaumplatten sowie eine Verseifung des Untergrundes sein.

Rissursachen, die auf Verarbeitungsfehler basieren, lassen sich u. a. auf nicht ausreichende Klebeflächen bei Teilverklebung, ein Fehlen der Kleberbatzen oder des Randwulstes bei Wulst-Punkt-Verklebung sowie auf nicht ausgeglichenen Versprüngen der Dämmstoffplatten zurückführen. Des Weiteren kommen auch nicht geschlossene bzw. offene Stoßfugen sowie Kreuzfugen oder auch nicht ausreichend einmassierter Kleber und zu geringer Anpressdruck bei Minerallamellenplatten in Betracht.

Müssen Dämmstoffplatten im Wulst-Punkt-Verfahren auf den Untergrund geklebt werden, so kann es bei Fehlen des Kleberbatzens in Plattenmitte zu einer Aufwölbung der Platten kommen, wodurch Risse nahe den Stoßfugen entstehen (siehe Abbildung 7).

Abbildung 7: Riss durch fehlende Kleberbatzen in der Plattenmitte

Quelle: Neumann, Hans-Hermann, Praxis-Handbuch Wärmedämmverbundsysteme, S. 303.

Fehlt bei dem selben Verfahren die Randwulst, so liegt lediglich eine punktweise Verklebung der Dämmplatten vor, wodurch sich die Randbeweglichkeit bei hygrisch-thermischer Belastung erhöht, welches umlaufende Risse zur Folge hat.[14]

Abbildung 8: Riss durch fehlende Randverklebung

Quelle: Neumann, Hans-Hermann, Praxis-Handbuch Wärmedämmverbundsysteme, S. 303.

Für die Verklebung von Dämmplatten aus Polystyrol gilt allgemein, dass die Menge des auf die Dämmplatten aufgebrachten Klebers - bei Andrücken auf die Fassade - mindestens 40 % betragen muss.[15]

Weiter sind Dämmstoffplatten fugenlos und planeben zu verlegen. Bei ungleichmäßigen Andrücken der Dämmplatten auf den Untergrund oder unterschiedlichen Dicken von Kleberwülsten können an den Stoßkanten der Dämmplatten Versprünge in der Dämmebene entstehen, welche zu Rissbildungen entlang der Stoßfugen führen (siehe Abbildung 9).[16]

Abbildung 9: Riss durch Versprünge in der Dämmebene

Quelle: Neumann, Hans-Hermann, Praxis-Handbuch Wärmedämmverbundsysteme, S. 303.

Das Armierungsgewebe liegt bei Versprüngen meist auf der Vorderkante der vorstehenden Platte auf und konnte folglich nicht mittig bzw. im oberen Drittel der Armierungsmasse eingebettet werden. Somit kann das Armierungsgewebe auftretende Spannungen nicht reduzieren. Überstände sind deshalb bei Polystyroldämmplatten abzuschleifen.[17] Werden Dämmplatten hingegen nicht fugenlos verlegt, liegen zu breite Stoßfugen vor, sodass Mörtel bei der Applikation des Untergrundes eindringen kann.

Als Folge zeigen sich Kerbrisse sowie zwangsbedingte Risse aufgrund einer Verformungsbehinderung des Putzsystems (siehe Abbildung 10).[18]

Abbildung 10: Riss durch zu breite Stoßfugen

Quelle: Neumann, Hans-Hermann, Praxis-Handbuch Wärmedämmverbundsysteme, S. 303.

Zur Rissvermeidung müssen Fugen daher mit gleichwertigem Material geschlossen werden bzw. bis zu einer Fugenbreite von 5 mm kann auch ein spezieller, schwer entflammbarer Fugenschaum der Baustoffklasse B1 verwendet werden, wobei Bauschaum nicht zulässig ist.[19]

Ein weiterer Verarbeitungsfehler liegt in der Verwendung zu frischer Polystyrolhartschaumplatten. Ursächlich für Rissbildungen ist dabei ein stärkeres Nachschwinden im Bereich der Plattenstöße, wodurch größere Zugspannungen in den Außenputz übertragen werden (siehe Abbildung 11).[20]

Abbildung 11: Riss durch Nachschwinden von Polystyrolhartschaumplatten

Quelle: Neumann, Hans-Hermann, Praxis-Handbuch Wärmedämmverbundsysteme, S. 303.

Um Risse infolge von Nachschwinden zu vermeiden, sollte diese Art von Dämmstoffplatten ausreichend lang abgelagert sein.[21]

3.2    Mikrobieller Befall auf der Oberfläche von Wärmedämmverbundsystemen

Mikroorganismen, wie z. B. Algen und Pilze kommen in der Natur auf beinahe jedem Untergrund vor. Überwiegend befinden diese sich auf Schattenseiten von Felsen und Bäumen sowie an feuchten Steinen und feuchter Erde. Mikroorganismen werden dabei häufig erst dann als störend empfunden, wenn diese die Fassaden von Gebäuden befallen.

Ein Wachstum und somit Befall von Mikroorganismen auf Fassaden ist unter geeigneten klimatischen Bedingungen gru.....

Abbildung 14: Vergrünung der WDVS-Oberfläche durch Algenbewuchs

Quelle: Neumann, Hans-Hermann, Praxis-Handbuch Wärmedämmverbundsysteme, S. 277.

Des Weiteren müssen eine Schwärzung oder Vergrauung von Fassaden nicht zwangsläufig auf Schwärzepilze zurückzuführen sein, sondern können auch durch abgestorbene Algenbiomasse – aufgrund einer Fassadentrocknung – entstehen, da gealtertes Chlorophyll dunkelgrün bis schwarz erscheint.

Abbildung 15: Schwärzung der Fassadenoberfläche durch abgestorbene Algen

Quelle: Neumann, Hans-Hermann, Praxis-Handbuch Wärmedämmverbundsysteme, S. 277.

Wie in den Abbildungen 14 und 15 zu ersehen ist, sind die Fassaden an den Stellen der Dübelteller von einem mikrobiellen Befall unberührt. Häufig wird dies als „Leopard“-Effekt und der einzelne Dübel als Hot Spot bezeichnet. Die Dübel, welche eine Wärmebrücke darstellen, weisen hierbei eine höhere Temperatur im Gegensatz zur restlichen Fläche auf, welches wiederum auf einen höheren Wärmeübergang zurückzuführen ist.

Bereits dieser geringe Temperaturunterschied bewirkt eine schnellere Abtrocknung der Feuchtigkeit in diesem Bereich und verhindert somit einen mirkobiellen Befall.

Dass mikrobieller Bewuchs eine optische Beeinträchtigung auf der Fassadenoberfläche darstellt, wird anhand der aufgezeigten Grafiken deutlich. Zu klären gilt es daher, ob damit auch langfristig eine Schädigung am WDVS verbunden sein kann.

Bei Algen wird davon ausgegangen, dass diese das Gefüge der Putzoberfläche nicht zerstören, da sie keine Nährstoffe für ihr Wachstum beziehen sowie kein Substrat für ihre Verankerung benötigen. Dennoch können Folgeschäden aufgrund von Algenbewuchs möglich sein. Zurückzuführen ist dies auf den entstehenden Biofilm, welcher die Oberflächeneigenschaften[26]/Beschichtung, wie z. B. das Wasserrückhaltevermögen bzw. die Wasseraufnahme/-abgabe verändern.

So halten Algenbiofilme die Oberfläche von WDVS lange feucht, wodurch Feuchtigkeit in den Anstrich, den Putz oder das Mauerwerk eindringen kann und die Untergründe schädigt. Zu dem können Algen einen Pilzbefall beschleunigen oder gar auslösen.[27]

Im Gegensatz zu den Algen benötigen Pilze für ihr Wachstum organische Nährstoffe, wodurch es möglich ist, dass das Substrat bzw. der Putz zerstört werden kann. In der Fachliteratur ist bisher jedoch keine Gefügeveränderungen durch Pilze am Putzsystem von WDVS beschrieben worden. Indirekt können Schäden durch Myzelwachstum von Schwärzepilzen in beschichteten mineralischen Putzen auftreten.

Die Myzelien durchwachsen dabei den Anstrich und somit in den Putz hinein. In Folge des zusätzlichen Wassertransports über das Myzel kan.....

4      Sanierung von Wärmedämmverbundsystemen

4.1    Sanierung von Rissen

Eine erfolgreiche Sanierung von WDVS hängt in erster Linie von der Beurteilung der vorhandenen Mängel ab. Um die richtigen Sanierungsmaßnahmen einleiten zu können, müssen zuerst die optisch erkennbaren sowie verdeckten Mängel erfasst werden. Hierzu kann die nachfolgende Checkliste herangezogen werden:

Tabelle 4: Checkliste zur Beurteilung von sanierungsbedürftigen WDVS

Quelle: Eigene Darstellung auf Basis von Kussauer/Ruprecht,

Die häufigsten Mängel bei Beschichtungen und WDVS, S. 74.

Nach Abarbeiten der Checkliste kann das WDVS in vier Schadensklassen eingeteilt und anschließend saniert werden (Siehe Tabelle 5).

Tabelle 5: Schadensklassen an Wärmedämmverbundsystemen

Quelle: Eigene Darstellung auf Basis von Kussauer/Ruprecht, Die häufigsten Mängel bei Beschichtungen und WDVS, S. 74.

Bei der Sanierung nach Schadensklasse 1 wird der Untergrund gereinigt, mit lösemittelfreiem Tiefengrund grundiert und mit einer geeigneten Beschichtung versehen.

Bei der Sanierung nach Schadensklasse 2 erfolgen eine Untergrundreinigung und eine Grundierung mit lösemittelfreiem Tiefengrund. Anschließend wird ein neuer Armierungsputz zusammen mit einer Gewebeeinbettung auf die vorhandene Putzschicht aufgebracht. Abschließend erfolgt der Putzauftrag.

Bei der Sanierung nach Schadensklasse 3 werden der Oberputz und der Armierungsputz entfernt. Hierzu werden horizontale Bahnen im Abstand von ca. 1 m mit der Flex in den Ober- und Armierungsputz geschnitten. Anschließend wird die Oberfläche abgelöst. Im nächsten Schritt sollte die Haftung der Dämmplatten zum Untergrund überprüft werden.

Ggf. muss eine Auswechslung erfolgen. Sind Versprünge vorhanden, müssen Polystyroldämmstoffplatten abgeschliffen werden. Sollten Fugen zwischen den Dämmplatten vorliegen, so sind diese mit geeignetem Material zu schließen. Anschließend muss wiederum Armierungsputz und -gewebe aufgebracht werden. Zum Schluss wird e.....

5      Sanierungskosten eines Wärmedämmverbundsystems

Eine konkrete Angabe zu den Sanierungskosten eines beschädigten WDVS ist nicht möglich, da für die Kostenberechnung wichtige Kosteneinflussfaktoren zu berücksichtigen sind. Einflussfaktoren können in diesem Fall regionale konjunkturelle Unterschiede darstellen. So sind bspw. die Baupreise in wirtschaftlich starken Ballungsgebieten höher als in ländlichen Gegenden.

Darüber hinaus können die Kosten durch unterschiedliche Ausführungsvarianten sowie durch verschieden verwendete Materialien (z. B. Dämmstoffmaterial- und dicke) variieren.[32] Des Weiteren sind die Kosten abhängig von dem Schadensausmaß und folglich mit dem einhergehenden Umfang der Sanierungsmaßnahme (z. B. Nur-Putz-Sanierung bis hin zum Austausch des kompletten WDVS). Die nachfolgende Tabelle 6 soll dennoch aufzeigen, was für Kosten bei einem WDVS für eine Nur-Putz-Sanierung anfallen können.

Hierfür wurde eine Fassade mit einer Fläche von 200 m² zugrunde gelegt.

Tabelle 6: Kosten einer Nur-Putz-Sanierung eines Wärmedämmverbundsystems

Quelle: Eigene Darstellung auf Basis von Daten Hasit Praxishandbuch 2007[33]

Wie der Tabelle zu entnehmen ist, fallen für eine Nur-Putz-Sanierung Kosten in Höhe von 51,75 €/m² an. Müsste hingegen das WDVS gem. Schadensklasse 4 komplett erneuert werden, entstünden – neben der Bereitstellung des Gerüsts und dem Abtrag des Altputzes – weitere Kosten für die Entfernung und Entsorgung der Dämmstoffplatten.

Für das anschließende Aufbringen eines neuen WDVS fielen wiederum weitere Kosten für das Vorhalten des Gerüstes/Einrüstung der Fassade, das Anbringen der Dämmplatten (z. B. Hartschaumplatten d = 10 cm) sowie das Aufbringen von armierten Mineral- und Deckputzen in Höhe von ca. 68 €/m² an.[34]

6      Schlussbemerkung

Wie die Ausarbeitung aufgezeigt hat, können an WDVS eine Vielzahl an Schäden auftreten. Schäden an WDVS, z. B. infolge von Rissen in der Putzoberfläche, können dabei in den unterschiedlichsten Ursachen begründet liegen. Häufig sind Verarbeitungsfehler Ursache für Schäden an WDVS. Aus diesem Grund ist – neben einem einheitlichen und zugelassenen Systemkomponentenbausatz – auf eine ordnungsgemäße Ausführung der Arbeiten zu achten.

Treten dennoch Schäden am WDVS auf, so sind vor den Sanierungsmaßnahmen auftretende Schäden möglichst genau, z. B. durch Checklisten und Einteilung in Schadensklassen festz.....

o. V.: Kostenvergleich einer Nur-Putz-Sanierung und einer Sanierung mit PURWALL, in: Hasit (Hrsg.), Praxishandbuch 2007 – Wärmedämmung und Farben – Preise, Tipps und wichtige Hinweise, download URL: S. 15, Abrufdatum: 01.03.2010.

Reul, Horst: Die Sanierung der Sanierung – Grundlagen und Fallbeispiele, Stuttgart 2005, S. 75-80.

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[1] Vgl. Reul, Horst, Die Sanierung der Sanierung, S. 75.

[2] Vgl. Neumann, Hans-Hermann, Praxis-Handbuch Wärmedämm-Verbundsysteme, S. 15.

[3] Vgl. Reul, Horst, Die Sanierung der Sanierung, S. 78.

[4] Vgl. Neumann, Hans-Hermann, Praxis-Handbuch Wärmedämm-Verbundsysteme, S. 20.

[5] Vgl. Reul, Horst, Die Sanierung der Sanierung, S. 75.

[6] Vgl. Neumann, Hans-Hermann, Praxis-Handbuch Wärmedämm-Verbundsysteme, S. 20f.

[7] Vgl. Reul, Horst, Die Sanierung der Sanierung, S. 76.

[8] Vgl. Reul, Horst, Die Sanierung der Sanierung, S. 76.

[9] Vgl. Neumann, Hans-Hermann, Praxis-Handbuch Wärmedämm-Verbundsysteme, S. 294.

[10] Vgl. Neumann, Hans-Hermann, Praxis-Handbuch Wärmedämm-Verbundsysteme, S. 296.

[11] Vgl. Kussauer, Robert/Ruprecht, Max, Die häufigsten Mängel bei Beschichtungen und WDVS, S. 142f.

[12] Vgl. Neumann, Hans-Hermann, Praxis-Handbuch Wärmedämm-Verbundsysteme, S. 305-307.

[13] Vgl. Neumann, Hans-Hermann, Praxis-Handbuch Wärmedämm-Verbundsysteme, S.220.

[14] Vgl. Neumann, Hans-Hermann, Praxis-Handbuch Wärmedämm-Verbundsysteme, S.301-304.

[15] Vgl. Kussauer, Robert/Ruprecht, Max, Die häufigsten Mängel bei Beschi.....

[30] Vgl. Ebenda, S. 132.

[31] Hladik, Was trocken bleibt, bleibt algenfrei, S. 100.

[32] Vgl. Haefele, G./Oed, W./Sabel, L., Hauserneuerung, S. 212.

[33] Vgl. o. V., Hasit Praxishandbuch 2007, S. 15, Abrudatum: 01.03.2010.

[34] Vgl. Haefele, G./Oed, W./Sabel, L., Hau.....