Konstruktionen und Schwachstellen von Außenwänden

Außenwände übernehmen als schützende Hülle neben dem Dach vielfältige Funktionen, die im Wesentlichen von den jeweiligen Umgebungsbedingungen bestimmt werden. Dabei spielen vor allem folgende Faktoren eine maßgebliche Rolle: die Häufigkeit und Intensität der Sonneneinstrahlung nach geografischem Breitengrad, die Außentemperatur und Niederschläge je nach Makroklima und Höhenlage sowie die Windverhältnisse, Nebelhäufigkeit und weitere Einflüsse des lokalen Klimas.

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Historische Entwicklung und Materialien

Großen Einfluss auf die Ausbildung der Konstruktion von Außenwänden hatten schon immer die regional verfügbaren Materialien: Wälder lieferten Bauholz (Hart- oder Nadelholz), Berge, Hügel, Flüsse und Bäche verschiedenste Natursteine, Lehm, Kies oder Sand. Aus diesen lokalen Ressourcen wurden im Laufe der Baugeschichte die verschiedenen Konstruktionsweisen entwickelt – von monolithischen Wänden aus einem einzigen Material bis zu Verbundkonstruktionen aus mehreren Schichten oder Materialien. Bei den geschichteten Außenwandkonstruktionen wird meist zwischen tragenden und nicht tragenden Bauteilen unterschieden.

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Auf Grundlage der klimatischen und materiellen Gegebenheiten entwickelten sich regional typische Bauweisen, die bis heute erkennbar sind. Durch Weiterentwicklungen kamen viele neue Mischformen hinzu, etwa Fachwerkkonstruktionen oder Stahlbetonbauten.

Aktuelle Konstruktionen

Durch technische Neuerungen und gestiegene energetische Anforderungen (u.a. geregelt im Gebäudeenergiegesetz – GEG) haben sich die Bauweisen deutlich weiterentwickelt. Heute werden häufig folgende Konstruktionen eingesetzt:

• Holzrahmen- und Holztafelbau, oft kombiniert mit nachhaltigen Dämmstoffen
• Holz-Hybridbau (z. B. Kombination aus Holz, Stahl und Beton)
• Betonfertigteilbau
• Vorgehängte hinterlüftete Fassaden (VHF)
• Modular- und Elementbauweise
• Passivhaus- und Plusenergiehaus-Standards

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Beanspruchung durch Lasten und Klima

Außenwände bilden die Klimagrenzen zwischen innen und außen. Sie werden durch Diffusionsvorgänge und teils erhebliche Temperaturunterschiede beansprucht. Beispielsweise führt die plötzliche Abkühlung einer sonnenbeschienenen Wand durch Gewitterregen zur Schrumpfung der Oberfläche und damit zu Zugspannungen, die Risse verursachen können. Ein ähnlicher Effekt tritt bei kalten, aber sonnigen Wintertagen auf.

Die größten Beanspruchungen entstehen jedoch durch Lastabtragung infolge von Druck-, Biege- und Schubspannungen. Sie wirken besonders an Öffnungen, wo sich in den Ecken Spannungsspitzen aufbauen, die häufig zu Diagonalrisse führen. Kritisch sind auch Materialwechsel wie etwa bei Fensterstürzen oder fehlerhaft Fugenabdichtungen bzw. Überbelastungen der Materialfugen.

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Typische Schwachstellen

Schäden bei Außenwänden treten häufig auf, wenn bauphysikalische oder konstruktive Regeln nicht beachtet werden. Zu den häufigsten Schwachstellen zählen:

• Bauphysikalisch falscher Wandaufbau (unzureichender Feuchte- oder Wärmeschutz)
• Wärmebrücken, die zu Kondensat- und Schimmelschäden führen
• Durchnässung des Mauerwerks im Bauzustand
• Fehlerhafte Luftdichtheit (undichte Anschlüsse, Leckagen)
• Mängel bei Wärmedämmverbundsystemen (WDVS), z. B. fehlende Brandriegel
• Fehlerhafte Detailplanung, z. B. keine ausreichenden Tropfkanten oder zu kurze Abdeckbleche
  
• Falscher oder unzureichender Putzaufbau bzw. zu starke Beanspruchung von Putzschichten bei zu rascher Austrocknung
• Ungenügende Frostbeständigkeit von Materialien
  
• Fehlender Feuchteschutz bei Innendämmung
• Falsche Außenanstriche, die z. B. die Diffusion behindern
• Nicht eingehaltene Regeln bei zweischaligem Mauerwerk

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