11.3.1 Zweischalige KS-Außenwände
Zweischalige KS-Außenwände bestehen aus zwei massiven Mauerschalen mit einer dazwischen liegenden Wärmedämmung ohne oder mit Luftschicht. Bei dieser Konstruktion besteht eine klare funktionale Trennung der einzelnen Bauteilschichten.
Zweischalige KS-Außenwandkonstruktionen für beheizte Gebäude
Die Innenschale hat in erster Linie eine statische sowie Wärme speichernde Funktion. Die Außenschale hat die Aufgaben des Witterungsschutzes und optische Ansprüche zu erfüllen. Die dazwischen liegende Schicht – als Luft- und/oder Wärmedämmschicht – bestimmt im Wesentlichen die wärme- und feuchteschutztechnischen Eigenschaften. Die massiven Innen- und Außenschalen zusammen ergeben den besonders guten Schutz gegen Außenlärm. Zweischaliges KS-Mauerwerk hat sich in der Fassade seit vielen Jahrzehnten besonders in Gegenden mit extremen Witterungsbedingungen hervorragend bewährt.
Zweischaliges Mauerwerk wird in DIN EN 1996-1-1/NA geregelt. Für einzelne Konstruktionskomponenten können darüber hinaus Prüfzeugnisse oder allgemeine bauaufsichtliche Zulassungen (z.B. für Flachstahlanker oder Dämm-Materialien) erforderlich werden.
INFO
Anker für hoch wärmedämmende Konstruktionen (z.B. Passivhäuser), die erhöhte Schalenabstände erlauben, sind nach allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen geregelt.
Es werden folgende zweischalige KS-Außenwandkonstruktionen unterschieden:
- Zweischaliges KS-Mauerwerk mit Wärmedämmung
- Zweischaliges KS-Mauerwerk mit Wärmedämmung und Luftschicht
- Zweischaliges KS-Mauerwerk mit Wärmedämmung und verputzter Vormauerschale
Aufbau zweischaliger KS-Außenwände
Die mindestens 11,5 cm dicke tragende Innenschale übernimmt die statische Funktion und ist nach DIN EN 1996/NA zu bemessen.
Wärmedämmung mit oder ohne Luftschicht
Bei zweischaligem Mauerwerk mit Wärmedämmung darf der Hohlraum zwischen den Mauerwerksschalen vollständig mit Wärmedämmstoff verfüllt werden, sofern der Wärmedämmstoff für diesen Anwendungsbereich genormt oder dessen Brauchbarkeit nach den bauaufsichtlichen Vorschriften – z.B. durch eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung – nachgewiesen ist.
Bei der Verwendung von Drahtankern nach DIN EN 1996-1-1/NA beträgt der größte zulässige lichte Abstand der Mauerwerksschalen 150 mm. Bei Verwendung von zugelassenen Ankern kann der Schalenabstand entsprechend der jeweiligen bauaufsichtlichen Zulassung bis auf 250 mm erhöht werden.
In die Tragschale eingedübelte Luftschichtanker
Eine optional angeordnete Luftschicht muss mindestens eine Dicke von 40 mm aufweisen und darf nicht durch Unebenheiten der Wärmedämmschicht eingeengt werden.
Verblendschale
Das Verblendmauerwerk aus KS-Verblendern ist Witterungsschutz und Gestaltungselement zugleich. Es hat nur seine Eigenlast aufzunehmen und muss eine Dicke von mindestens 9,0 cm aufweisen.
Die Außenschale wird aus frostbeständigen KS-Verblendern hergestellt. Als Mauerwerksverband ist ein Läuferverband mit halbsteiniger Überdeckung zu empfehlen, da auf diese Weise die Zugfestigkeit der Verblendschale erhöht wird.
Systemaufbau zweischaliges Mauerwerk mit Wärmedämmung
Verputzte Außenschale
Zweischaliges Mauerwerk kann auch mit verputzter Außenschale ausgeführt werden. Da der außen liegende Putz die Wandkonstruktion vor Schlagregen schützt, können in der Außenschale in diesem Fall auch KS-Hintermauersteine verwendet werden.
Die Ausführungsvorschriften für Außenputze – insbesondere im Hinblick auf Schlagregensicherheit – sind zu beachten. Dabei wird die Ausführung eines Putzes mit „Entkopplungseffekt“ empfohlen. Dieser Effekt wird durch eine relativ schubweiche Zwischenschicht – zum Beispiel einen Wärmedämmputz – zwischen Vormauerschale und Oberputzschicht erzielt. Bei Wahl eines Leichtputzes nach DIN EN 998-1 bzw. DIN 18550 als Zwischenschicht wird die Ausführung eines gewebebewehrten Oberputzes empfohlen.
Auch bei verputzten Außenschalen sind Dehnungsfugen zu planen und auszuführen.
Wärmeschutz
Der Wärmeschutz von KS-Außenwänden wird bestimmt durch
- Dämmstoffdicke und
- Dämmstoffqualität.
Schon bei einem Abstand der Mauerwerksschalen von 150 mm und Drahtankern nach DIN EN 1996-1-1/NA werden bei zweischaligen Konstruktionen Wärmedämmwerte (U-Werte) von ca. 0,22 bis 0,14 W/(m2·K) erreicht.
U-Werte von zweischaligen KS-Außenwänden
Wird ein höheres Dämmniveau gewünscht, können Anker nach allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung gewählt werden, die einen größeren Schalenabstand (bis zu 250 mm) ermöglichen.
INFO
Der Wärmeschutz von KS-Außenwänden wird von den wärmetechnischen Eigenschaften der tragenden Wand nur unwesentlich beeinflusst.
Klimabedingter Feuchteschutz/Witterungsschutz
Nach DIN 4108-3 kann auf einen dampfdiffusionstechnischen Nachweis bei zweischaligem Mauerwerk verzichtet werden.
In Außenschalen dürfen Steine nur verwendet werden, wenn deren Frostwiderstandsfähigkeit unter erhöhten Beanspruchungen geprüft wurde, z.B. KS-Verblender.
Feuchtigkeit, die durch Schlagregenbeanspruchung in die äußere Zone der Verblendschale eindringt, wird durch die Kapillarität des Baustoffes verteilt und bei trockenem Wetter durch Diffusionsvorgänge wieder an die Außenluft abgegeben. Zur Erhöhung der Schlagregensicherheit ist ggf. eine dampfdiffusionsoffene Hydrophobierung auf die Verblendschale aufzubringen. Letztere wirkt gleichzeitig der örtlich vorhandenen Veralgungs- und Verschmutzungsgefahr entgegen – z.B. bei Standorten mit hohem Baumbestand oder an viel befahrenen Straßen.
Um hinter die Verblendschale ggf. gelangende Feuchtigkeit aus der Konstruktion ableiten zu können, dürfen in der Verblendschale oben und unten Lüftungs- bzw. Entwässerungsöffnungen angeordnet werden. Das gilt auch für Brüstungsbereiche sowie für die Bereiche über Türen oder Fenstern.
Die Fläche der Lüftungs- bzw. Entwässerungsöffnungen wird nicht in DIN EN 1996- 1-1/NA oder DIN EN 1996-2 oder den Nationalen Anhängen geregelt.
Nach zurückgezogener DIN 1053-1 sollten diese Öffnungen (bezogen auf eine Wandfläche von 20 m2)
- eine Fläche von 7.500 mm2 bei zweischaligem Mauerwerk mit Luftschicht mit oder ohne Wärmedämmung sowie
- eine Fläche von 5.000 mm2 bei zweischaligem Mauerwerk mit Wärmedämmung ohne Luftschicht
aufweisen.
Schallschutz
Die massiven Innen- und Außenschalen bieten aufgrund der schallschutztechnisch weichen Kopplung beider Schalen einen besonders guten Schutz gegen Außenlärm. Bestehen die Außenbauteile aus verschiedenen Teilflächen mit unterschiedlicher Schalldämmung, beispielsweise aus einer Wand mit Fenster und Rollladenkasten, so gilt die Anforderung für das resultierende bewertete Schalldämm-Maß, das aus den verschiedenen Teilflächen zu ermitteln ist. Bei der rechnerischen Bestimmung wird das bewertete Schalldämm-Maß für die Summe der flächenbezogenen Massen der Einzelschalen (Hintermauerschale + Verblendschale) ermittelt.
Schallschutz zweischaliger KS-Außenwände
Da die Anforderungen an das resultierende Schalldämm-Maß gestellt werden, können sie bei einer Außenwand mit Fenster durch verschiedene Kombinationen der Schalldämmung von Wand und Fenster erfüllt werden.
Die einzelnen Teilflächen von Wand und Fenstern sind mit ihren jeweiligen Schalldämmungen in die Berechnung der Gesamtdämmung des Außenbauteils einzubeziehen. In der Regel dominiert der Einfluss von Einbauteilen wie Fenstern.
Brandschutz
Aufgrund der Nichtbrennbarkeit von Kalksandstein (Baustoffklasse A1 nach DIN 4102) weist zweischaliges KS-Mauerwerk bekanntermaßen sehr gute brandschutztechnische Eigenschaften auf.
Die Ausbildung von Dehnungsfugen mit spritzbaren Fugendichtstoffen oder imprägnierten Fugendichtungsbändern, die beide in der Baustoffklasse B1 nach DIN 4102 angeboten werden, haben aufgrund des geringen Anteils keinen abmindernden Einfluss auf die brandschutztechnische Einstufung der Gesamtkonstruktion.