Wann fängt Wärmedämmung an zu schwimmen?

Auch wenn extrudiertes Polystyrol (XPS), das heute bevorzugt als druckfester Wärmedämmstoff eingesetzt wird, ursprünglich für Schwimmkörper und Bojen entwickelt wurde, ist die Überschrift natürlich nicht wörtlich zu nehmen. Korrekter sollte dort eher nach der Wasserverträglichkeit von Wärmedämmung gefragt werden – speziell jetzt, wo wieder einmal ein Hochwasser viele Gebäude überschwemmt hatte. Kann in einem solchen Fall die Wärmedämmung untauglich werden? Dieser Frage haben sich aktuell das Forschungsinstitut für Wärmeschutz (FIW) und das Fraunhofer-Institut für Bauphysik (IBP) im Auftrag des Gesamtverbandes Dämmstoffindustrie (GDI) angenommen.

Die kurze Antwort:
Bei einigen wenigen Dämmstoffen kann es zu Problemen in Bezug auf die mechanischen Eigenschaften kommen, wobei die Wärmedämmung ausgetauscht werden sollte. Aber den meisten Dämmstoffen in den meisten Konstruktionen kann Hochwasser nicht viel anhaben, solange eine rasche Austrocknung der Wärmedämmung und nicht zuletzt der tragenden Baustoffe möglich ist.

Und dann die längere Antwort:
Hochwasser kann leider nicht nur für die Wärmedämmung von Außenwänden ein Problem werden, wie man nach oberflächlicher Betrachtung der Dinge schnell vermuten könnte. Auch Kellerwände, Kellerdecken, Fußböden mit schwimmendem Estrich, Heizungsrohre oder andere Installationen und sogar Dachstühle können durch Hochwasser in Mitleidenschaft gezogen werden. In letzterem Fall kann speziell die Durchfeuchtung von Holzbauteilen ein Problem darstellen.

Obwohl die zeitliche Belastung von Gebäuden durch Hochwasser regional sehr unterschiedlich sein kann, hat man sich bei der vorliegenden Untersuchung auf eine Belastungsdauer von 14 Tagen begrenzt. In dieser Zeit waren die betrachteten Konstruktionen vollständig in Wasser getaucht. Für Außenwände wurden Außendämmungen, Innendämmungen und Kerndämmungen untersucht, dazu kamen die Dämmung von Kellerdecken und die Trittschalldämmung bei schwimmendem Estrich.

Neben einer möglichen Beschädigung der Dämmstoffstruktur sind allerdings auch bleibende Verunreinigungen oder gar Kontaminationen durch das verschmutzte Hochwasser im Rahmen der Untersuchung der Bausubstanz nach einem Hochwasser zu beachten. Dies ist nicht so einfach zu bewerten und sollte in jeden Fall einem Spezialisten überlassen werden.

Doch noch einmal im Einzelnen zurück zum Zusammenspiel von Wasser und den jeweiligen Dämmstoffen. Dort ist zwischen offenzelligen (oder offenporigen) und geschlossenzelligen Dämmstoffen zu unterscheiden.

Zu den Letzteren gehören extrudiertes Polystyrol (XPS), Polyurethan (PU), Phenolharz (PF), synthetischer Kautschuk, Polyethylen (PE) und Schaumglas (CG), die kein oder nur sehr wenig Wasser aufnehmen, da auch die diffusionsdichten Zellwände kaum Wasser hindurch lassen. Auch hochwertigeres expandiertes Polystyrol (EPS) kommt in den letzten Jahren immer mal wieder als Perimeterdämmung zum Einsatz und nimmt auch bei geringen Rohdichten – wie bei Wärmedämmverbundsystemen (WDVS) häufig verwendet werden – und Lagerung unter Wasser nur geringe Mengen Feuchtigkeit auf.

Zu den Ersteren gehören hingegen mineralische Schüttungen und Faserdämmstoffe, wobei sich hier große Unterschiede ergeben können. So sorgt die Hydrophobierung von Mineralwolle durch Öle beispielsweise für ein gutes wasserabweisendes Verhalten des Dämmstoffes. Wie auch bei anorganischen Schüttungen kann Wasser zwar schnell aufgenommen, aber bei entsprechenden Konstruktionsaufbauten auch schnell wieder abgegeben werden. Direkt angrenzende Putzschichten beschleunigen die Austrocknung im Allgemeinen. Eine einmalige und kurzanhaltende Durchfeuchtung ist nur mit einer Herabsetzung von Festigkeiten gleichzusetzen, wenn während der Austrocknung über mehrere Monate große Temperaturschwankungen auf den Dämmstoff einwirken.

Problematisch können die sogenannten ’natürlichen‘ (organischen) Dämmstoffe wie beispielsweise Holzfasern (WF), Zellulose, Hanf oder Flachs werden, die gerne in Steildächern oder Holzbauwänden eingesetzt werden. Diese re­agieren oft empfindlich auf Durchfeuchtung. Viele dieser Dämmstoffe können große Mengen Wasser aufnehmen, was wiederum zu einem Problem für angrenzende Holzbauteile werden kann. Will man Fäulnis und Schäden durch Schimmelpilze vermeiden, kann ein Ausbau der Dämmstoffe notwendig werden.

Weitere Probleme bei der Wasseraufnahme von Dämmstoffen können sich durch höhere Wärmeleitfähigkeiten ergeben. Der Wärmedurchlasswiderstand von Bauteilen sinkt und im schlimmsten Fall können notwendig Bauteiltemperaturen nicht eingehalten werden, um Schimmelwachstum zu verhindern.

Harte Dämmstoffe können zudem bei Wasseraufnahme quellen, was zu Rissbildung in angrenzenden Schichten und zu Versagen von Verankerungen führen kann. Ebenso kann eine Überlastung von Befestigungen alleine durch das erhöhte Gewicht nasser Dämmstoffe hervorgerufen werden. Bei losen Dämmschüttungen kann diese Gewicht auch dazu führen, dass der Dämmstoff sich setzt und sich Hohlräume bilden, die zu Wärmebrücken in der Konstruktion führen und eigentlich nur durch thermografische Aufnahmen oder durch Endoskopie zu finden sind.

Transiente und mehrdimensionale Simulationen haben ergeben, dass ein Wärmedämmverbundsystem innerhalb eines Jahres austrocknet, egal ob EPS oder Mineralwolle als Dämmstoff verwendet werden. Eine Schicht aus massivem Mauerwerk, die sich hinter der Dämmung befindet, benötigt zum Erreichen einer Feuchte wie vor dem Hochwasser demnach etwa 2 bis 3 Jahre.

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