Mehrschalige Wände, Wärmedämmung und Wärmespeicherung

 - Eduard Jobst Siedler

Schichtenwände

Mehrschalige Wände, Wärmedämmung und Wärmespeicherung
Bild 116 bis 118 / Schichtenwände

Allgemeines über die Schichtenwand - Anordnung und Aufgaben der Wandschichten

Die Schichtenwand besteht aus hintereinander angeordneten Schichten, die gemeinsam die Außenwand bilden, die aber getrennt voneinander durchgebildet sind und ihre eigenen Aufgaben erfüllen. Jede Schicht soll eine oder mehrere der Wand zugewiesene Aufgaben vollkommen und wirtschaftlich lösen. Wenn alle Aufgaben der Wand durch die Gesamtheit der Schichten, also durch die Außenwand als Ganzes erfüllt werden sollen, müssen die Aufgaben restlos auf die einzelnen, sie bildenden Schichten verteilt sein. Es darf keine Aufgabe der Wand übersehen werden (siehe Bild 110).

Eine der Schichten der Wand hat die Erfüllung der statischen Aufgaben, die Standsicherheit der Wand zu gewährleisten und die sie treffenden Lasten aufzunehmen. Diese Schicht kann als Kern der Wand angesprochen werden. Auf ihr sind gegebenenfalls die übrigen Schichten zu befestigen. Sie muß in einem Baustoff aufgeführt sein, der allen der Wand zugemuteten statischen Beanspruchungen gewachsen ist. Sie kann je nach der Art der Bauaufgabe in Holz, Steinen oder Beton hergestellt werden, sofern sie in der gewählten Ausführung die nötige Festigkeit hat. Dieser Wandkern braucht an sich nicht eine volle Wandschicht zu sein. Er könnte auch durch eine Reihe von Pfeilern, Stützen oder Pfosten, also durch ein Gerippe oder ein Fachwerk, ersetzt werden. Derartig durchgebildete Wände sind aber in die Gruppe der Gerippewände zu rechnen und dort besprochen. Der Hinweis auf die Möglichkeit des Ersatzes der Kernschicht durch ein Gerippe zeigt jedoch, daß die Schichtenwände nahe Beziehungen zu den Gerippewänden haben.

Die übrigen Schichten der Wand werden auf beiden Seiten der Kernschicht oder auf nur einer Seite aufgebracht

Um alle der Wand gegebenen Aufgaben zweckentsprechend auf die einzelnen Wandschichten verteilen und ihre Baustoffe richtig wählen zu können, muß über die Eigenart jeder einzelnen Aufgabe Klarheit bestehen, auch darüber, in welcher Tiefe der Wand, von der Innen- oder Außenhaut aus gemessen, jede einzelne dieser Aufgaben zu erfüllen ist, weiter darüber, welcher Baustoff sich am besten und wirtschaftlichsten zur Lösung der Aufgabe eignet und schließlich, wie er einzubauen ist.

Die Aufgaben, die außer der Standsicherheit von den Schichten der Wand zu erfüllen sind, lassen sich in drei Gruppen ordnen. Die erste Gruppe bilden die Aufgaben der Wärmedämmung. Diese Aufgabengruppe wird von Wandendschichten übernommen, die der Innenhaut der Wand am nächsten liegen (siehe den Abschnitt Wärmeschutz). Die zweite Gruppe der Aufgaben der Außenwand ist die des Schutzes vor Wind und Regen; sie wird am besten von den Wandschichten übernommen werden, die vom Wetter zuerst betroffen werden, also an der Außenhaut liegen. Die dritte Gruppe von Aufgaben ist die des Schallschutzes; sie wird von allen Schichten gemeinsam wahrgenommen. Nur in besonderen Fällen sind dafür neue Schichten nötig (siehe den Abschnitt: Schallschutz). Die Wahl der Baustoffe für die einzelnen Schichten und die Verbindung miteinander kann nur nach Klärung der Eigenart der verschiedenen Aufgaben erfolgen.

Für die Wärmedämmschicht, die - wie gesagt - an der Innenseite der Wand liegt, werden in erster Linie die sog. Dämmstoffe verwendet werden; soll ein besonderer Wärmespeicher angeordnet werden, so würde dieser am nächsten der Innenseite liegen und nach außen durch den Dämmstoff abgeschlossen werden. Der Dämmstoff hätte die Aufgabe, den Abfluß der Wärme aus dem „Speicher“ nach außen zu hindern. (Doch siehe hierzu den Abschnitt über „Wärmespeicherung“ Seite 249.) Die Absperrung der Wand gegen Wind und Feuchtigkeit in der äußeren Schicht erfolgt durch sog. Sperrstoffe, also „luftdichte“ bzw. „wasserdichte“ Stoffe. Man kann, wie schon oben ausgeführt, in den Fällen, in denen Luft nicht zum Abbinden von Wandschichten nötig ist, die Wand luftdicht machen, ohne daß deswegen Nachteile für die Wand oder für die Bewohner der dahinter liegenden Räume zu befürchten sind. Die Wand wird dann entweder schon in ihrer Außenhaut oder in einer bestimmten, durch die Art der Wandausführung sich ergebenden Tiefe durch eine wasserdichte Schicht gegen Feuchtigkeit abgesperrt. Bis zu der Tiefe der Wand, zu der Feuchtigkeit vordringen kann, muß auch Luft dringen können, damit diese die eingedrungene Feuchtigkeit wieder auftrocknen kann.

Die Dämmstoffe gegen Wärme und Schall werden in dem Abschnitt „Wärmeschutz“ besprochen (siehe außerdem: Tafeln des Baubedarfs S. 303). Als Sperrstoff kann jeder Stoff dienen, der von Natur aus ein wasserdichtes Gefüge hat oder durch Auftragen oder Beimischen einen anderen Stoff wasserdicht macht. Es sind also zu den Sperrstoffen auch wasserdichte Anstriche und die Mörtel- und Betonzusätze zu rechnen. In erster Linie gehören zu den Sperrstoffen natürlich die verschiedenen Pappen, Teerpappen und teerfreie Pappen, ferner Bitumensperrstoffe mit und ohne Einlage, wobei als Einlagen Jutegewebe und Metallfolien in Frage kommen können, dann die verschiedenen Bleche aus Stahl, Zink, Blei, Aluminium, Kupfer und deren Legierungen (wie Alcuta und Tekuta) und schließlich Glas und die verschiedenen natürlichen und künstlichen Schieferplatten. Die Sperrstoffe sind unter den Tafeln des Baubedarfs auf Seite 302 zusammengestellt.

Aus welchen Baustoffen nun die einzelnen Schichten der Wand zu bilden sind, wird nur von Fall zu Fall bei Abwägung der wirtschaftlichen Auswirkungen, die sich durch die Verwendung der in Frage kommenden Baustoffe ergeben, zu entscheiden sein.

Nur solche Baustoffe dürfen zu gemeinsamer Arbeit miteinander verbunden werden, die sich miteinander vertragen und nicht gegeneinander arbeiten. Professor Dr. Gropius hat bei der Versuchssiedlung in Dessau-Törten Schichtenwände aus verschiedenen Betonarten gebildet, die diese Verträglichkeit miteinander nicht gezeigt haben. Die Zusammensetzung dieser Wände ist aus Bild 117 zu entnehmen. In Törten sind vier Ausführungsarten dieser Bauweise versucht, die sich voneinander nur dadurch unterscheiden, daß als erste Wandschicht einmal Zellenbetonplatten, dann Bimsbetonplatten, dann Gasbetonplatten und schließlich Schlackenbetonplatten (granulierte Hochofenschlacke) verwandt wurden; im übrigen wurde die zweite Schale immer in Schlackenbetonplatten ausgeführt und zwischen beide Schichten stets eine Luftschicht von 1 cm Stärke angeordnet. Alle diese Wandausführungen haben sich nicht bewährt, die Wände sind vielfach gerissen, und durch die Risse ist Feuchtigkeit eingedrungen. Die durchfeuchtete Wand hat naturgemäß eine beträchtliche Minderung ihrer Wärmedämmung erfahren, so daß einzelne Wände nach den Untersuchungen, die Privatdozent Dr. Cammerer-Berlin im Auftrage der Reichsforschungsgesellschaft an Ort und Stelle angestellt hat, nur noch einen Wärmeschutz aufweisen, der nicht größer ist als der einer 23 cm starken Vollziegelwand. Der Grund für diesen Fehlschlag ist aber nicht in den einzelnen, durchaus einwandfreien Baustoffen oder in dem Gedanken der Schichtenwände, sondern in Mängeln der Ausführung, im Fehlen der Sperrschicht, in der Vernachlässigung der verschiedenen Ausdehnungseigenschaften der einzelnen, gleichzeitig verwandten und miteinander verkoppelten Baustoffe und in der Nichtbeachtung der Porigkeit der verschiedenen Betonarten (vgl. Seite 18 u. 29) zu erkennen. Derartige Fehlschläge werden zum Teil schon vermieden werden können, wenn die Schichtwände nur eine Kernschicht haben, die die statischen Aufgaben übernimmt und keine Verteilung der statischen Aufgaben auf mehrere Schichten versucht wird.

Wie die verschiedenen Dämm- und Sperrstoffplatten auf der Kernschicht befestigt werden, zeigen die Bilder 111-115. Je nach der Eigenart der Platten und des Grundes, auf den sie aufgebracht werden sollen, wird die Befestigung verschieden sein. Die Dämmplatten können aufgenagelt, aufgeklebt und durch Drahtnetze gehalten werden. Unter Umständen ist das Einfügen einer Luftschicht erwünscht und unschwer durchzuführen.

In den Bildern 116-122 sind einige Schichtenwände dargestellt, die den Verlauf ihrer Wärmedurchgangskurve verdeutlichen. Sie zeigen, wie sich die Wandstärken beim Einbau von hochwertigen Dämm-und Sperrstoffen verringern lassen.

Die gewählten Beispiele, deren Ausführung in der Praxis schon mehrfach erfolgt ist, erscheinen auch deswegen von Belang, weil sie erkennen lassen, daß das Wesen der Schichtenwand bei ihnen nur hier und da, aber durchaus nicht bei allen erkannt zu sein scheint. Eine Schicht, die einen Wärmespeicher abgeben kann, zeigt nur der Vorschlag in Bild 121. Alle Vorschläge haben ganz richtig die Luftschichten so angeordnet, daß etwa darin entstehendes Schwitzwasser nicht gefrieren kann. Sehr verschiedenartig sind die Sperrschichten angeordnet. Günstig, und zwar dicht unter der Außenhaut, liegen sie bei den Vorschlägen 118, 119, 120 und 121. Im Vorschlag 117 fehlt die Sperrschicht, die Wand wird sich durchfeuchten und dann nicht den erwarteten Wärmeschutz abgeben. Im Vorschlag 122 ist die Sperrschicht zu dicht an die Innenhaut herangeschoben, sie wird hier kaum erfolgreich wirken können Die Stahlpfanne, die als Sperrschicht dienen soll, wird aber bei der Aussteifung der Wand gute Dienste leisten.

Bild 111 / Befestigung einer Bauplatte durch unmittelbare Nagelung

Bild 112 / Befestigung einer Bauplatte auf herausgestreckten nagelbaren Steinen

Bild 113 / Befestigung einer Bauplatte durch Nagelung auf Lattung

Bild 114 / Verlegen einer Bauplatte in Bitumen oder Mörtel

Bild 115 / Versetzen der Bauplatten und Überspannen mit Draht

Bild 116 bis 118 / Schichtenwände

Bild 119 bis 122 / Schichtenwände


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