KS-Süd e.V.

Zweischalige KS-Außenwände

Zweischalige KS-Außenwände bestehen aus zwei massiven Mauerschalen mit einer dazwischen liegenden Luft- und/oder Wärmedämmschicht (früher nach DIN 1053-1 auch: Kerndämmung). Bei dieser Konstruktion besteht eine klare funktionale Trennung der einzelnen Bauteilschichten.

Die Innenschale hat in erster Linie die statische sowie wärmespeichernde Funktion. Die Außenschale hat die Aufgaben des Witterungsschutzes zu erfüllen. Die dazwischen liegende Schicht – als Luft und / oder Wärmedämmschicht – bestimmt im Wesentlichen die wärme- und feuchteschutztechnischen Belange. Die massiven Innen- und Außenschalen zusammen ergeben den besonders guten Schutz gegen Außenlärm.

Zweischalige KS-Außenwandkonstruktionen werden wie folgt unterschieden:

  • Zweischaliges KS-Mauerwerk mit Wärmedämmung und Luftschicht
  • Zweischaliges KS-Mauerwerk mit Wärmedämmung („Kerndämmung“)
  • Zweischaliges KS-Mauerwerk mit Luftschicht (bei unbeheizten Gebäuden)

 

Die Außenschale kann als Sichtmauerwerk oder als verputzte Vormauerschale ausgeführt werden. Ausführung ohne Wärmedämmung nur in Sonderfällen bei nicht beheizten Gebäuden.

Komponenten

Tragende KS-Innenschale
Die mindestens 11,5 cm dicke tragende Innenschale übernimmt die statische Funktion und ist nach DIN EN 1996-1-1/NA oder nach DIN EN 1996-3/NA zu bemessen.

Anker
Die Mauerwerksschalen sind nach DIN EN 1996-2/NA durch Drahtanker aus nicht rostendem Stahl nach abZ oder durch Anker nach DIN EN 845-1 aus nicht rostendem Stahl, deren Verwendung in einer abZ geregelt ist, zu verbinden.

Wärmedämmung
Unabhängig von der Konstruktionsart (mit Luftschicht und Wärmedämmung oder mit Wärmedämmstoffen vollständig ausgefüllter Schalenzwischenraum) sind entweder Wärmedämmstoffe des Anwendungstyps WZ nach DIN 4108-10 oder solche mit abZ zu verwenden.

Luftschicht / Schalenabstand
Die Luftschichtdicke muss mindestens 60 mm betragen. Sie darf bis auf 40 mm vermindert werden, wenn der Fugenmörtel mindestens an einer Hohlraumseite abgestrichen wird. Sie darf nicht durch Mörtelbrücken unterbrochen werden und ist durch geeignete Maßnahmen gegen herabfallenden Mörtel zu schützen.
Der Schalenabstand zwischen Innenschale und Verblendschale darf bei Verwendung von Drahtankern, die in Form und Maßen DIN EN 1996-2 entsprechen, höchstens 150 mm dick sein. Bei Verwendung von anderen Ankern sind größere Schalenabstände zulässig, soweit dies in der abZ genehmigt ist.

KS-Verblendschale
Das Verblendmauerwerk aus Kalksandstein-Verblendern ist Witterungsschutz und Gestaltungselement zugleich. Die Außenschale wird aus frostwiderstandsfähigen KS-Verblendern hergestellt. Als Mauerwerksverband ist ein Läuferverband mit halbsteiniger Überdeckung zu empfehlen, da auf diese Weise die Zugfestigkeit der Verblendschale erhöht wird.

Entwässerungsöffnungen oder Lüftungsöffnungen
Die Verblendschale darf oberhalb von Abdichtungen mit Entwässerungsöffnungen oder Lüftungsöffnungen versehen werden. Dies gilt auch für Brüstungsbereiche der Außenschale. Eine Vorgabe für die Größe und Anzahl der Öffnungen ist in DIN EN 1996-2/NA nicht enthalten. Solche Öffnungen werden entweder in Form von offenen Stoßfugen oder mit Kunststoff-Formteilen ausgeführt. Bei einer lose eingebrachten Dämmung (Schüttung) kann durch nicht rostende Lochgitter sichergestellt werden, dass diese Dämmstoffe nicht ausrieseln können.


Verputzte Vormauerschale
Alternativ zum Verblendmauerwerk kann bei zweischaligem Mauerwerk eine verputzte Vormauerschale ausgeführt werden. Da der außen liegende Putz die Wandkonstruktion vor Schlagregen schützt,
werden keine Anforderungen an die Frostwiderstandsfähigkeit der Vormauersteine gestellt.

Der Putzmörtel muss größere Verformungen der Vormauerschale schadensfrei aufnehmen können. Besonders geeignet sind Leichtputzmörtel nach DIN EN 998-1 bzw. DIN V 18550, auch mit Faserbewehrung. Erforderliche Dehnungsfugen in der Vormauerschale sind im Putz fortzusetzen. Entwässerungsöffnungen sind nicht notwendig und müssen, sofern vorhanden, vor dem Putzauftrag mit Mörtel verschlossen werden.

Horizontale Dehnungsfugen und Abfangungen
Die Höhe der Vormauerschale muss begrenzt werden, so dass nach DIN EN 1996-2/NA folgende Abfangungen erforderlich werden:

Höhenabstand der Abfangung von Verblendschalen 

Für Abfangungen wird eine Vielzahl von Standardkonstruktionen – teilweise mit typengeprüfter statischer Berechnung – von verschiedenen Herstellern angeboten. Wegen der Vielfalt möglicher Varianten werden Abfangungen in zunehmendem Maße durch spezialisierte Ingenieurabteilungen bei den Herstellerfirmen objektbezogen bemessen und komplett mit dem erforderlichen Montagezubehör angeboten. Die Verankerung der Abfangungen an der Innenschale erfolgt mit zugelassenen Schwerlastdübeln oder Ankerschienen – vorzugsweise im Bereich der Decken oder Betonstützen und Querwände.

Abfangkonstruktion für Eckbereich mit höhenverstellbaren Konsolankern (Beispiel)

Vertikale Dehnungsfugen

Vertikale Dehnungsfugen in KS-Verblendschalen und verputzten Vormauerschalen sind zu planen:

  • bei langen Mauerwerksscheiben im Abstand von 6 bis 8 m,
  • im Bereich von Gebäudeecken oder -kanten,
  • bei großen Fenster- und Türöffnungen in Verlängerung der senkrechten Leibungen

Bei der Ausführung von Dehnungsfugen haben sich Varianten bewährt:

  • offene Vertikalfugen
  • geschlossene Fugen
    • mit Fugendichtstoff nach DIN 18540,
    • mit imprägnierten Fugendichtungsbändern aus Schaumkunststoff nach DIN 18542 sowie
    • mit Abdeckprofilen.

Dehnungsfugen mit:

spritzbarem Fugendichtstoff 

imprägniertem Fugendichtungsband aus Schaumstoff

Sockelausbildung
Grundsätzlich ist die Ausbildung eines wasserabweisenden Sockels mit wasserabweisenden Sockelputzen oder Dichtungsschlämmen zu empfehlen. Der Sockelbereich ist einer erhöhten Spritzwasserbeanspruchung ausgesetzt und mindestens 10 cm über Gelände zu führen.
Um die Höhe des Spritzwasserbereichs weitestgehend auf den Sockel beschränken zu können, ist es sinnvoll, einen Kiesstreifen (ca. 50 cm breit und 20 cm tief) vor dem Verblendmauerwerk anzuordnen. Ein Herabführen der Verblendschale bis unter Gelände ist zwar möglich, da aber hierbei mit erhöhter
Verschmutzung und erhöhter Frostbeanspruchung zu rechnen ist, sollte dies sorgfältig geplant werden.
Unbedingt zu vermeiden ist der Kontakt des Mauerwerks mit Tausalzen, da hier die Struktur geschädigt wird.

Fußpunktausbildung
Der Fußpunkt von zweischaligem Mauerwerk ist sorgfältig zu planen und auszuführen.

Folgende Hinweise und Empfehlungen sind zu beachten:

Wärmedämmung
Zur wirksamen Reduzierung von Wärmebrücken wird in DIN 4108, Beiblatt 2 empfohlen, die Wärmedämmung von der Oberkante der Kellerdecke 30 cm (z.B. 18 cm Decke + eine Mauerwerksschicht
mit ca. 12,5 cm Höhe) nach unten zu führen. Dies führt zur ausmittigen Lasteinleitung der Normalkraft.
Alternativ zum Herabführen der Wärmedämmung kann oberhalb der Stahlbetondecke ein wärmetechnisch optimierter Kalksandstein mit λ ≤ 0,33 W/(m∙K) eingesetzt werden.
Bei beheizten Kellern ist eine außen liegende Perimeterdämmung so weit wie möglich hochzuführen

Abdichtung
Die Abdichtungsbahn ist im Schalenzwischenraum mit Gefälle nach außen zu verlegen, an der Tragschale hochzuführen und zu befestigen. Die Befestigung an der Tragschale (ca. 30 cm über Gelände) erfolgt in der Regel durch Ankleben z.B. mit Montagekleber oder durch punktuelles Andübeln von Klemmleistenstücken.

Das Einbinden der Abdichtungsbahn in die Tragschale ist bei Plansteinmauerwerk mit Dünnbettmörtel, insbesondere bei großformatigen Steinen mit Schichthöhen ≥ 50 cm baupraktisch nicht durchführbar. Zudem wirkt die Abdichtungsbahn als Trennschicht und stört den Haftverbund.


Die Aufstandsfläche der Verblendschale ist so auszubilden, dass ein Abrutschen der Verblendschale sicher auszuschließen ist. Die erste Ankerlage ist so tief wie möglich anzuordnen. Die Abdichtungsbahn ist bis zur Vorderkante der Verblendschale zu führen. Bewährt hat es sich, die Abdichtungsbahn auf eine rissüberbrückende mineralische Dichtungsschlämme mit abP aufzulegen und ca. 2 cm vor der Vorderkante der Verblendschale enden zu lassen.

Entwässerung
Falls bei Konstruktionen mit Luftschicht Entwässerungsöffnungen am Fußpunkt gleichzeitig als Lüftungsöffnungen dienen, sind sie mindestens 10 cm über Gelände anzuordnen. 
In der Praxis ist festzustellen, dass bei Verblendschalen keine Laufspuren an den Entwässerungsöffnungen auftreten.

Standsicherheit

Zweischaliges Mauerwerk wird durch DIN EN 1996-1-1 und DIN EN 1996-2 mit jeweils Nationalem Anhang (NA) geregelt, die absehbar in die Liste der Technischen Baubestimmungen (LTB) aufgenommen werden. Für eine Übergangsphase (Koexistenzphase) behält DIN 1053-1 Gültigkeit. Für einzelne Konstruktionskomponenten können darüber hinaus allgemeine bauaufsichtliche Prüfzeugnisse (abP) oder allgemeine bauaufsichtliche Zulassungen (abZ) -z.B. für Flachstahlanker oder Dämmstoffe erforderlich werden.

Wärmeschutz

Um besonders hochwärmedämmende Konstruktionen – z.B. für den Passivhausstandard – zu erzielen, wird die Verwendung von Dämmstoffen mit geringer Wärmeleitfähigkeit (z. B. Phenolharz-Hartschaum oder EPS-Hartschaum) und/oder von zugelassenen Ankern empfohlen, die Dämmstoffdicken bis 200 mm ermöglichen. Durch eine Zustimmung im Einzelfall (ZiE) sind bei der Verwendung bestimmter Anker einzelner Hersteller auch Schalenabstände > 20 cm ausführbar.

U-Werte  zweischaliger KS-Außenwände:

Für den sommerlichen Wärmeschutz wirkt die tragende Innenschale als speicherfähige Masse, da sie über die Wärmedämmung vom Außenklima weitgehend abgekoppelt ist. Die sommerliche Erwärmung wird auch durch die Absorption der Sonnenstrahlung und damit durch die Farbe der Fassade bestimmt. Helle Fassaden – wie sie bei KS-Verblendmauerwerk gegeben sind – wirken sich dabei besonders günstig aus, weil sie ein hohes Rückstrahlvermögen (Albedo) aufweisen.

Schallschutz

Immer wieder zeigt sich in der Baupraxis, dass die Außenwand als kritisches Flankenbauteil in Erscheinung tritt, denn der Schallschutz innerhalb des Gebäudes wird durch die Außenwand maßgeblich beeinflusst. Im Regelfall ist es bei der Außenwand somit nicht der Schutz gegen Außenlärm, der besondere Aufmerksamkeit erfordert, sondern der Luftschallschutz im Gebäudeinneren.

Einbindung der Außenwand in das schalltechnische Gebäudekonzept

Die direkte Schalldämmung gegen Außenlärm:
Da der Schall in diesem Fall auf seinem Weg von außen nach innen den kompletten Wandaufbau durchläuft, spielen dabei die Eigenschaften der außenliegenden Schichten, z.B. die KS- Verblendschale eine Rolle

Die Schallübertragung im Gebäudeinneren:
In schalltechnischer Hinsicht interessieren die Eigenschaften der inneren Schale der Außenwand können für die Flankendämmung voll ausgeschöpft werden. Vorteilhaft sind dabei grundsätzlich Wände mit hoher flächenbezogener Masse.

Außenlärm
Die massiven Innen- und Außenschalen aus Kalksandstein bieten aufgrund der schallschutztechnisch weichen Kopplung beider Schalen einen besonders guten Schutz gegen Außenlärm.

Das Direktschalldämm-Maß RDd,w der zweischaligen Außenwand kann aus dem bewerteten Schalldämm-Maß Rw das sich aus der Summe der flächenbezogenen Massen der beiden Schalen ergibt ermittelt werden. 


Das Ergebnis darf dann um 5 dB erhöht werden wenn die Wärmedämmung im Schalenzwischenraum aus Mineralwolle besteht.

Wenn die flächenbezogene Masse der an die Innenschale der Außenwand anschließenden Trennwände mehr als 50 % der flächenbezogenen Masse dieser Innenschale beträgt, darf das Schalldämm-Maß um 8 dB erhöht werden.
Bei einer Dämmschicht aus Hartschaumplatten ist ein Abschlag von 2 dB zu berücksichtigen.

Außenwand mit Fenster

Da Fenster üblicherweise eine deutlich niedrigere Schalldämmung als die massive Außenwand haben, verringert sich die resultierende Schalldämmung der gesamten Fläche gegenüber der Schalldämmung
der Wand ohne Fenster. So führt z.B. ein relativ gutes Fenster mit Rw = 35 dB und einem Fensterflächenanteil von 30 % bei einer einschaligen Außenwand mit Rw = 50 dB rechnerisch bereits zu einer Verminderung um 10,5 dB, so dass Rw,ges auf 39,5 dB sinkt. Die geringere Schalldämmung solcher Bauteile muss im Bedarfsfall durch eine entsprechend höhere Schalldämmung der Wand ausgeglichen werden, damit insgesamt das geforderte resultierende Schalldämm-Maß der Außenbauteile erreicht wird.

Flankenübertragung über die Außenwand im Gebäudeinneren
Die konstruktive Trennung von Wärmeschutz (Dämmung) und Schallschutz (durch die Massivwand) erweist sich schalltechnisch als sinnvoll. Die massive Innenwand muss keine wärmedämmende Funktion übernehmen und kann deshalb schwer sein. Für die Flankendämmung kann die gesamte Masse der massiven Wand genutzt werden. Ausreichend schwere Wände sind damit in der Lage, auch erhöhten Anforderungen an die Luftschalldämmung und damit auch an die flankierende Übertragung
gerecht zu werden.

Flankierende Übertragung (vertikal) über die Außenwand

Schallschutznachweise
Der Nachweis des Schallschutzes gegenüber Außenlärm und / oder gegenüber der Schallübertragung im Gebäudeinneren kann mit dem KS-Schallschutzrechner einfach geführt werden .

Brandschutz

Aufgrund der Nichtbrennbarkeit von Kalksandstein (Baustoffklasse A1 nach DIN 4102-1 bzw. DIN EN 13501-1) weist zweischaliges KS-Mauerwerk die bekanntermaßen sehr guten brandschutztechnischen Eigenschaften auf, sofern im Schalenzwischenraum auch nichtbrennbare Dämmstoffe verwendet werden. 

Die tragende KS- Innenschale erfüllt bereits mit 11,5cm Wanddicke immer die entsprechenden Anforderungen an Feuerwiderstandsklassen F 90 nach DIN 4102 bzw. REI 90 nach DIN EN 1996-1-2/NA; sofern die Bemessung nach DIN 1053-1 – vereinfachtes Bemessungs- verfahren durchgeführt wird ohne Einschränkung. Bei Anwendung der genaueren Bemessungsverfahren nach DIN EN 1996-3/NA; DIN EN 1996-1-1/NA und DIN 1053-1 sind die jeweiligen Umrechnungsfaktoren zu beachten.

Tragende Pfeiler in Außenwänden, z.B. Fensterpfeiler, werden im Brandfall mehrseitig (bis zu vierseitig) beansprucht. DIN EN 1996-1-2/NA definiert, außerdem Außenwandabschnitte mit einer Breite (Länge)
< 1,0 m als nichtraumabschließend. Es wird davon ausgegangen, dass im Brandfall das Feuer z.B. aus Fenstern schlägt und derartige Wandabschnitte daher mehrseitig brandbeansprucht werden. Die erforderlichen Pfeilerabmessungen in DIN EN 1996-1-2/NA Tabelle NA.B.2.4 zusammengefasst.

Bei brennbaren Dämmstoffen mit Dicken > 10 cm im Schalenzwischenraum sind ggf. Einschränkungen zu beachten. Baurechtlich werden im Wesentlichen Anforderungen an Gebäude der Gebäudeklassen 4 und 5 nach LBO gestellt, die in den Bundesländern unterschiedlich sein können.

Bei Außenwandkonstruktionen mit geschossübergreifendem Hohlraum wie beim zweischaligen Mauerwerk mit belüftetem oder nicht belüftetem Hohlraum sind gegen die Brandausbreitung besondere Vorkehrungen zu treffen (z. B. Brandriegel). Dies gilt nicht für die Gebäudeklassen 1 bis 3 nach LBO, sowie unabhängig von der Gebäudeklasse für zweischaliges Mauerwerk wenn die Schalenfuge mit nichtbrennbarem Dämmstoff ausgefüllt ist.

Feuchte- und Witterungsschutz

Nach DIN 4108-3 kann auf einen dampfdiffusionstechnischen Nachweis bei zweischaligem Mauerwerk mit Wärmedämmung mit oder ohne Luftschicht verzichtet werden.

Feuchtigkeit, die durch Schlagregenbeanspruchung in die äußere Zone der Verblendschale eindringt, wird durch die Kapillarität des Baustoffes verteilt und bei trockenem Wetter wieder an die Außenluft abgegeben. Zur Erhöhung der Schlagregensicherheit ist ggf. eine dampfdiffusionsoffene hydrophobierende Beschichtung auf die Verblendschale aufzubringen. Letztere wirkt gleichzeitig der örtlich vorhandenen Veralgungsgefahr entgegen – z.B. bei Standorten mit hohem Baumbestand.
In Außenschalen dürfen glasierte Ziegel oder Steine mit Oberflächenbeschichtungen nur verwendet werden, wenn deren Frostwiderstandsfähigkeit unter erhöhten Beanspruchungen geprüft wurde, z.B. KS-Verblender nach DIN V 106.

Gebrauchstauglichkeit und Dauerhaftigkeit

Die Gebrauchstauglichkeit und Dauerhaftigkeit von zweischaligen KS-Außenwänden ist im besonderen Maße gegeben durch die Dehnungsfugenausbildung in der Verblendschale, mit der Zwangsbeanspruchungen aus hygrothermischer Einwirkung minimiert werden, die Verwendung von KS-Verblendern, die die Frostwiderstandsfähigkeit der Außenschale gewährleisten und die massive KS-Außenschale, mit der eine robuste stoßunempfindliche Konstruktion verwirklicht wird.

Wirtschaftlichkeit

Mit den baustofflichen und baukonstruktiven Eigenschaften ergeben sich über die gesamte Lebensdauer nur geringe Wartungs- und Instandhaltungsaufwendungen, so dass zweischalige KS-Außenwände mit den Möglichkeiten zur kostengünstigen Erstellung von hochdämmenden, schlanken und dauerhaften Konstruktionen ein wirtschaftliches Konstruktionsprinzip darstellen.

KS-Konstruktionen sind individuell auf die geforderten Anforderungen einstellbar

KS-Lexikon

Infomaterial