KS-West e.V.

Tragende Innenwände

Tragende Innenwände dienen in erster Linie dem Raumabschluss – der Unterteilung in Räume – und dem Abtrag von Lasten. Zugleich haben sie weitere, sicherheitsrelevante Funktionen zu erfüllen. Einschalige und zweischalige Innenwände bzw. Haustrennwände aus Kalksandstein erfüllen höchste Anforderungen an den Schallschutz und den Brandschutz. 

Wände mit vielen Funktionen

Durch ihre hohe wärmespeichernde Masse leisten KS-Innenwände einen wesentlichen Beitrag zum sommerlichen Wärmeschutz. Als tragende Wände sind sie bereits ab Wanddicken von 11,5 cm hoch belastbar. KS-Innenwände können auch als nicht tragende Wände ausgeführt werden.

Hinsichtlich der optischen Gestaltung bieten KS-Innenwände als Sichtmauerwerk oder als verputzte Wände eine Vielzahl an Gestaltungsmöglichkeiten.

Tragfähigkeit Innenwände

Mauerwerkswände aus Kalksandstein sind hoch tragfähig. Durch die bei Kalksandstein üblichen hohen Steindruckfestigkeitsklassen (SFK ≥ 12) sind bereits schlanke Wände ab 11,5 cm Dicke voll belastbar. Die charakteristische Druckfestigkeit fergibt sich als Kombination von Mörtelgruppe /-art und Steindruckfestigkeitsklasse in Abhängigkeit von der Steinart (Lochsteine, Vollsteine, Plansteine und Planelemente).

Mit dem längenbezogenen Grundwert Rd lässt sich die Tragfähigkeit unterschiedlicher Mauerwerkswände einfach vergleichen. Gegenüber Wänden aus Leichthochlochziegeln oder Porenbeton können KS-Wände deutlich (bis zur Hälfte) schlanker sein. Dadurch ergeben sich erhebliche Wohn- und Nutzflächengewinne.

Beispiele von Bemessungswerten des Tragwiderstandes Rd von Wänden

Schallschutz Innenwände

Schallschutz ist eine Gebäudeeigenschaft. Die Bauteileigenschaften der Trennwand liefern für das resultierende Ergebnis einen wesentlichen, aber nicht den einzigen Beitrag.

Direktschalldämm-Maß Rw und bewertetes Schalldämm-Maß R’w

Die Direktdämmung Rw (= Laborwert) verschiedener Wohnungstrennwände bzw. Trenndecken wird durch den Einfluss der flankierenden Übertragung gemindert  und ergibt im Endergebnis eine niedrigere resultierende Schalldämmung R’w (= Wert der im Gebäude wahrgenommen wird) Das erreichte Ergebnis hängt maßgeblich von der Gestaltung der Flankenbauteile ab.

Flankenbauteile sind:

  • alle Innen- und Außenwände sowie Stb.-Decken die an Trennwände mit Schallschutzanforderungen anschließen (horizontale Schallübertragung)
  • alle Innen- und Außenwände die auf Stb.-Decken (Trennbauteil) stehen und am Wandkopf eine feste Verbindung zur Decke haben (vertikale Schallübertragung).

Die Anforderungen an die Schalldämmung der Flankenwege müssen umso höher sein, je höher das gewählte Schallschutzniveau ist. Eine Grundbedingung für eine hohe Flankendämmung ist eine hohe Direktdämmung der Bauteile. Im Massivbau wird eine hohe Direktdämmung durch eine große flächenbezogene Masse erreicht.

Vorteilhaft sind dabei hohe Rohdichten, um die Wanddicken trotz großer flächenbezogener Massen so klein wie möglich zu halten. Diese Aussage gilt gleichermaßen für Innenwände wie für Außenwände. Darüber hinaus soll das Stoßstellendämm-Maß möglichst groß werden.

Direktschalldämm-Maße von Kalksandsteinwänden nach E DIN 4109-2

Die zusätzliche Berücksichtigung der Stoßstelleneigenschaften (= Bauteilanschlüsse) sorgt für eine exaktere Prognose der bauakustischen Eigenschaften eines Gebäudes und liefert der schalltechnischen Planung neue Ansätze zur Optimierung.

Bei horizontaler Übertragung über eine Trennwand hinweg:

Es ist dafür zu sorgen, dass die Stoßstelle in der vorgegebenen Bauteilkombination (z. B. schwere Wohnungstrennwand, flankierende Außen- oder Innenwand) die maximal mögliche Stoßstellendämmung auch tatsächlich erreicht. Dies setzt eine schalltechnisch biegesteife Verbindung zwischen den Bauteilen voraus.

Bei vertikaler Übertragung über die Wohnungsdecke hinweg kann das Prinzip der erhöhten Stoßstellendämmung gezielt eingesetzt werden:

Wenn die Festlegungen für die flankierenden Außen- und Innenwände getroffen worden sind, kann die flankierende Übertragung über diese Bauteile dadurch zusätzlich vermindert werden, dass die Trenndecke möglichst schwer ausgeführt wird. Eine größere flächenbezogene Masse sorgt hier für eine höhere Stoßstellendämmung. Als günstig erweisen sich Stahlbetondecken mit Dicken von ≥ 20 cm.

Die beschriebenen Einflussfaktoren auf das resultierende Schalldämm-Maß zeigen, dass die Berechnung mit Hilfe eines geeigneten Berechnungsprogramms naheliegend ist. Hierzu kann der KS- Schallschutzrechner genutzt werden.

Einschalige Wohnungstrennwände

Beim Schallschutz zwischen Nachbarräumen steht die Wohnungstrennwand zwischen fremden Wohnräumen im Mittelpunkt des Interesses. Die Einbindung der Trennwand in das bauakustische Gesamtkonzept lässt sich leicht erkennen, wenn unterschiedliche Varianten für Trennwand und Flankenbauteile durchgespielt werden.

Dimensionierung mit dem KS-Schallschutzrechner, Variationsrechnung

Damit die geforderte schalltechnisch biegesteife Verbindung (starre Kopplung) beim Stumpfstoß zu Stande kommt, ist es erforderlich, dass die Stumpfstoßfuge zwischen beiden Wänden vollflächig sorgfältig mit Mörtel verfüllt ist. Wenn dies nicht gewährleistet werden kann, ist bereits in der Schallschutzplanung ein akustisch entkoppelter Stoß anzunehmen.

Bei reiner  Kalksandsteinbauweise bedeutet ein akustisch entkoppelter Stumpfstoß  eine Verminderung der Schalldämmung (zwischen 2 nebeneinanderliegenden Räumen) von ca. 1 bis 2 dB. Bei leichten Außenwänden kann diese Ausführung zu Verminderungen von bis zu 7 bis 8 dB führen.

Flankierende Außenwand durchgehend,  Trennwände  stumpf angeschlossen

Wenn im Gegensatz zur biegesteifen Verbindung gelegentlich versucht wird, den Knotenpunkt als Stumpfstoß mit Trennfuge (und Dämmmaterial in der Fuge) auszuführen, dann handelt es sich um eine schalltechnisch riskante Lösung. Selbst wenn durch vollständige Abdichtung der Fuge eine ausreichende Direktdämmung über das trennende Bauteil erreicht wird, ist das Problem in Form der flankierenden Übertragung vorprogrammiert.

Bei einer bautechnisch besseren (weil unempfindlicheren) Lösung durchstößt die Wohnungstrennwand die Außenwand vollständig. Für den Wärmeschutz entstehen dabei keine nachteiligen Auswirkungen, da die Außenwand als Kalksandsteinwand stets mit einer außenseitigen Wärmedämmung versehen ist. Schalltechnisch dagegen entsteht eine gegen Ausführungsfehler und mechanische Belastungen unempfindliche Konstruktion. Wenn es bei dieser Ausführung auch zum Abreißen zwischen Außen- und Wohnungstrennwand kommen sollte, verbessert sich die Flankendämmung über die Außenwand sogar, da die Schallübertragung über die abgerissene Verbindung behindert oder sogar verhindert wird.

Trennwände durchgehend, flankierende Außenwände stumpf angeschlossen

Zweischalige Reihen- und Doppelhaustrennwände

Bei zweischaligen Haustrennwänden aus zwei schweren, biegesteifen Schalen mit durchgehender Trennfuge, z.B. bei Reihenhäusern, kann die Schallübertragung zwischen benachbarten Häusern gegenüber einschaligen Haustrennwänden erheblich verringert und somit die Schalldämmung erhöht werden.

Voraussetzungen dafür sind:

  • Die Fuge ist von der Oberkante des Fundaments lückenlos bis zur Dachhaut durchzuführen.
  • Die flächenbezogene Masse der Einzelschale (inklusive eines eventuell vorhandenen Putzes) muss ≥ 150 kg/m2 aufweisen. Die Dicke der Trennfuge muss dabei ≥ 30 (besser 40) mm sein.
  • Bei einem Schalenabstand ≥ 50 mm muss die Masse der Einzelschale ≥ 100 kg/m2 betragen.
  • Der Fugenhohlraum sollte mit dicht gestoßenen und vollflächig verlegten Mineralfaserplatten Typ WTH nach DIN 4108-10 ausgeführt werden, um Mörtelbrücken zu vermeiden.

Der Einfluss der flankierenden Schallübertragung durch die Kopplung der Haustrennwände am Fußpunkt kann zu einer drastischen Reduzierung der Schalldämmung führen. Statt des üblicherweise mit 12 dB angesetzten Zweischaligkeitszuschlags werden abhängig von der Art der Kopplung in der Realität häufig nur 6 dB erreicht, teilweise sogar noch weniger.

Prognose des Schalldämm-Maßes von zweischaligen Haustrennwänden:

R’w,2 = R’w,1 + ΔRw,Tr – K
R’w,2    Bewertetes Schalldämm-Maß der zweischaligen Haustrennwand
R’w,1      Schalldämm-Maß einer gleichschweren einschaligen Wand
ΔRw,Tr   Zweischaligkeitszuschlag in Abhängigkeit von der Kopplung im Fundamentbereich
K        Korrekturwert K zur Berücksichtigung der Übertragung über flankierende Decken und Wände

Der Korrekturwert K ist nur zu berücksichtigen, wenn die Übertragung im Fundamentbereich vernachlässigt werden kann (ΔRw,Tr = 12 dB) und wenn die mittlere flächenbezogene Masse der auf die Haustrennwand stoßenden massiven Flanken kleiner ist als die der empfangsraumseitigen Schale der Haustrennwand.

Die Berechnung erfolgt mit dem KS-Schallschutzrechner.

Fundamentanschluss zweischaliger Haustrennwände

Mineralfaserplatten vermeiden Schallbrücken.

Schalldämm-Maße R‘w zweischaliger KS-Haustrennwände in Abhängigkeit von ΔRw,Tr

Zweischalige Wände ohne durchgehende Trennfuge (z.B. bei durchlaufenden Decken) sind zu vermeiden. Insbesondere bei dünneren biegesteifen Einzelschalen (z.B. 11,5 cm) wird der resultierende Schallschutz nicht höher, sondern eher niedriger als bei einer gleich schweren einschaligen Wand.

Brandschutz

Im Sinne des Baurechts und auch nach DIN EN 1996-1-2, bzw.  DIN 4102-4, werden die in einem Bauwerk vorhandenen Wände brandschutztechnisch in verschiedene Arten eingeteilt. Die Unterscheidung für tragende Wände erfolgt in raumabschließend und nichtraumabschließend:

Tragende, raumabschließende Wände sind überwiegend auf Druck beanspruchte Bauteile, die im Brandfall die Tragfähigkeit gewährleisten müssen und außerdem die Brandübertragung von einem Raum zum anderen verhindern, z.B. Treppenraumwände, Wohnungstrennwände, Wände zu Rettungswegen oder auch Brandabschnittstrennwände. Sie werden im Brandfall nur einseitig vom Brand beansprucht.

Tragende, nichtraumabschließende Wände sind überwiegend auf Druck beanspruchte Bauteile, die im Brandfall ausschließlich die Tragfähigkeit gewährleisten müssen, z.B. tragende Innenwände innerhalb eines Brandabschnittes (einer Wohnung), Außenwandscheiben mit einer Breite ≤ 1,0 m oder Mauerwerkspfeiler sowie kurze Wände. Sie werden im Brandfall zwei-, drei- oder vierseitig vom Brand beansprucht.

Brandwände und Komplextrennwände sind raumabschließende Bauteile, an die erhöhte Anforderungen hinsichtlich des Brandschutzes und der Standsicherheit gestellt werden.

Wandarten im Wohnungsbau (Beispiele)

Tragende, raumabschließende KS-Wände mit Klassifizierung REI 90 (F 90) 

Die Anforderungen werden auch ohne Stoßfugenvermörtelung erfüllt. Auch bei Wänden ohne Putz.

Tragende, nichtraumabschließende KS-Wände mit Klassifizierung R 90 (F 90); Länge lF > 1,0

Die Anforderungen werden auch ohne Stoßfugenvermörtelung erfüllt. Auch bei Wänden ohne Putz.

Tragende, nichtraumabschließende KS-Wände mit Klassifizierung R 90 (F 90); Länge lF > 1,0

Die Anforderungen werden auch ohne Stoßfugenvermörtelung erfüllt. Auch bei Wänden ohne Putz.

Tragende raumabschließende Brandwände mit Klassifizierung REI-M 90 und Komplextrennwände

1) Mit aufliegender Geschossdecke (mindestens REI 90) als konstruktive obere Halterung
Die Anforderungen werden auch ohne Stoßfugenvermörtelung erfüllt. Auch bei Wänden ohne Putz
Die Werte Brandwände gelten auch für nicht tragende Wände; die Klassifizierung ist dann EI-M 90

Wärmeschutz Innenwände

Innenwände wirken sich vor allem hinsichtlich ihrer Wämespeicherfähigkeit zum einen auf den Energiebedarf eines Gebäudes und zum anderen auf den sommerlichen Wärmeschutz (Hitzeschutz) aus.

Speichermassen für Wärme müssen in direktem Kontakt zur Raumluft zur Verfügung stehen. Bei (Dämm-)  Schichten mit λ < 0,10 W/(m·K) in den ersten 10 cm des Bauteils (vom Innenraum aus gesehen) werden nur die Schichten zwischen der Raumluft und der ersten Dämmschicht im Bauteil berücksichtigt.

Energieeinsparung und Behaglichkeit im Winter
Während der Heizperiode kann die durch Fenster eingestrahlte Sonnenenergie vor allem in den schweren KS-Innenwänden tagsüber gespeichert werden und abends/nachts wieder an den Raum abgegeben werden. Insbesondere in den Übergangsmonaten im Herbst oder Frühling macht sich dieser Effekt bemerkbar. Der Einfluss der Bauweise (schwer/leicht), ausgedrückt durch die Wärmespeicherfähigkeit, liegt bei Berücksichtigung von sieben Stunden Nachtabschaltung der Heizung bei etwa 3 % zu Gunsten der schweren Bauweise (pauschale Ansätze gem. DIN V 4108-6).

KS Innenwände zu unbeheizten Räumen (z. B. im Keller oder im Dach) benötigen eine ausreichende Wärmedämmung (nach DIN 4108-2: Wärmedurchlasswiderstand R ≥ 1,2 m²·K/W). Die Anschlüsse zu diesen Räumen oder in Durchdringungsbereichen zur Außenluft sind sorgfältig zu planen. Ohne zusätzliche Wärmedämm-Maßnahmen sind KS-Wände mit (λ > 0,5 W/(m ⋅ K)), die in den ungedämmten Dachbereich oder ins Freie ragen, unzulässig. Bauteilanschlüsse nach DIN 4108 Beiblatt 2 gelten als ausreichend gedämmt. Hierzu gibt auch der KS-Wärmebrückenkatalog Hinweise.

KS-Innenwände im Dachbereich

Längenbezogener Wärmedurchgangskoeffizient  [W/m·K] für KS Innenwände im Dachbereich

Angenehme Raumtemperaturen im Sommer
Im Sommer können schwere, wärmespeichernde KS-Innenwände sowohl Höhe wie auch Dauer unangenehm hoher Raumlufttemperaturen erheblich verringert werden. In Verbindung mit einer möglichst hohen Nachtlüftung kann dieser Effekt noch deutlich gesteigert werden. Hinsichtlich des sommerlichen Wärmeschutzes kann die Massivbauweise mit KS-Wänden (RDK ≥ 1,8) in Kombination mit Betondecken pauschal als „schwere Bauweise“ nach DIN 4108-2 bewertet werden.

Bei der thermisch-dynamischen Gebäudesimulation wird die Kenngröße „Übertemperaturgradstunden“ ermittelt. Sie berücksichtigt die Höhe der Überschreitung einer Grenztemperatur, die für jede Sommer-Klimaregion Deutschlands unterschiedlich ist (25 bis 27 0C ) und misst die Häufigkeit sowie Dauer dieser Überschreitung. Sie dient der Bewertung der thermischen Behaglichkeit in Innenräumen im Sommer ermittelt.

Als Beispiel wurde der Nachweis des sommerlichen Wärmeschutzes mit Hilfe einer thermisch-dynamischen Gebäudesimulation geführt. Es handelt sich um ein Wohn- und ein Arbeitszimmer im Dachgeschoss eines Mehrfamilienwohnhauses aus Kalksandstein mit Flachdach, das sich in der Klimaregion B (DIN 4108-2) befindet.

Der Grenzwert der „operativen Innentemperatur“ wurde demnach mit 26 °C zugeordnet. Die Berechnung der sich stündlich einstellenden Innenraumtemperatur im Verlauf eines Jahres erfolgte in Abhängigkeit des Außenklimas, der Fassadenorientierung, der thermischen Speichermassen, des Luftwechsels und der internen Wärmelasten. Das Beispiel wurde für drei Bauart-Varianten berechnet: schwer (Variante I), mittel (Variante II) und leicht (Variante III).

Übertemperaturgradstunden für die betrachteten Räume und Bauart-Varianten

Temperaturverläufe für den Wohnbereich über eine sommerheiße Periode

KS-Lexikon

Infomaterial