Feuchte und Witterungsschutz

In bewohnten Räumen wird der Luft durch die Nutzer ständig Feuchte zugeführt. Die Raumluftfeuchte hängt wesentlich von der Zahl der Bewohner, von der Wohnungsgröße und von der Wohnungsnutzung ab.

Hohe Belegungsdichte, freies Wäschetrocknen, viele Pflanzen, viele Haustiere etc. führen zu einer hohen Raumluftfeuchte. Bei üblichem Wohnverhalten können in Abhängigkeit von der Haushaltsgröße und der Nutzung täglich zwischen etwa zwei und neun Liter Wasser als Wasserdampf pro Wohnung freigesetzt werden.

Das Glaser-Verfahren der DIN 4108-3 hat sich als einfaches, „auf der sicheren Seite“ liegendes Bewertungsverfahren bewährt, insbesondere bei Bauteilen und Baustoffen, bei denen Sorptions- und Kapillareffekte keine besondere Rolle spielen. Die Standardrandbedingungen sind der DIN 4108-3 zu entnehmen.

In den letzten Jahren hat sich die feuchtetechnische Bewertung von Konstruktionen mit Hilfe von realitätsnahen, instationären Simulationsprogrammen durchgesetzt. Diese Programme bilden den Wärme- und Feuchtetransport durch die Bauteile gekoppelt ab und berücksichtigen auch die Kapillarwirkung der Bauteile.

Viele übliche Konstruktionen, wie z.B. Innendämmungen mit kapillaraktiven Systemen, können mittels des Glaser-Verfahrens gar nicht abgebildet werden. Solche Konstruktionen sind mittels instationärer Simulation zu untersuchen und spezifisch für die Ausrichtung des Bauteils und den Standort des Gebäudes zu bewerten.

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In DIN 4108-3 sind Wand- und Dachbauteile angegeben, deren feuchtetechnische Funktionsfähigkeit aus der Erfahrung bekannt ist und für die kein weiterer Nachweis des ausreichend niedrigen Tauwasserausfalls erforderlich ist.

Außenwände (Auswahl):

• Außenwände aus einschaligem Mauerwerk, verputzt
• Außenwände aus zweischaligem Mauerwerk, mit Wärmedämmung oder Wärmedämmung und Luftschicht oder nur mit LuftschichtAußenwände aus Mauerwerk, raumseitig verputzt, mit hinterlüfteter Außenwandbekleidung
• Außenwände aus Mauerwerk, verputzt, mit WDVS
• Außenwände aus Mauerwerk, verputzt,außenseitig mit angemörtelten Bekleidungen mit mindestens 5 % Fugenanteil
• Perimetergedämmte Kelleraußenwände aus Beton oder einschaligem Mauerwerk
• Perimetergedämmte Bodenplatten mit Abdichtung nach DIN 18195 bzw. DIN 18533, wenn die raumseitigen Schichten nicht mehr als 20 % des gesamten Wärmedurchlasswiderstandes des Bauteils ausmachen
• Wände in Holzbauart mit Mauerwerk-Vorsatzschale und raum seitiger Schicht mit s_d ≥ 2 m

Hinweis:
Zweischalige KS-Außenwände mit Wärmedämmung, KS-Außenwände mit WDVS und KS-Kellerwände mit Perimeterdämmung sind hinsichtlich der Wasserdampfdiffusion unkritisch und bedürfen keines Nachweises für den Tauwasserausfall im Inneren des Bauteils (DIN 4108-3).

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Das Austrocknungsverhalten von Baustoffschichten und Bauteilen ist insbesondere dann wichtig, wenn die betreffende Baustoffschicht für die Wärmedämmung des Bauteils von Bedeutung ist.

Bei monolithischem Mauerwerk ist der Wärmeschutz der Außenwand überwiegend von den Mauersteinen abhängig. Wird ein solches Mauerwerk in der Bauphase durchnässt oder durchfeuchtet, wird der geplante Wärmeschutz erst dann erreicht, wenn die Wände bis zur Ausgleichsfeuchte ausgetrocknet sind. Rechnerische Untersuchungen zeigen, dass dies bis zu zwei bis drei Jahre dauern kann. Der Heizwärmebedarf eines Raums kann in dieser Zeit, je nach Durchfeuchtung des Mauerwerks und Austrocknungsverhalten, um bis zu 30 % höher sein als im ausgetrockneten Zustand.

Bei Kalksandstein-Außenwandkonstruktionen wird der wesentliche Teil der Wärmedämmung von den zusätzlichen Wärmedämmschichten auf der Außenseite der Tragschale erbracht. Die dafür empfohlenen Dämmstoffe (z.B: EPS-Hartschaum oder hydrophobierte Mineralwolleplatten) nehmen praktisch kein Wasser auf.

Hinweis:
Der Wärmeschutz von funktionsgetrennten KS-Außenwänden ist von Anfang an in vollem Umfang gewährleistet.

Künzel untersuchte in Zeitschrift Bauphysik 20, Heft 1 die Austrocknungszeit verschiedener Wandkonstruktionen Dabei kommt er zu folgenden Ergebnissen:

"Die Austrocknungszeit von wenig dämmenden Wandbildnern wie Kalksandsteinen liegt beim WDVS mit EPS-Dämmung im Bereich von monolithischen Wänden.  Bei Verwendung von Mineralwolle liegt sie noch darunter.  Da das Kalksandstein-Mauerwerk selbst nur wenig zur Wärmedämmung der Wand beiträgt, stellt eine eventuell lang anhaltende Baufeuchte im Kalksandstein-Mauerwerk in der Regel kein Problem dar, solange sie nicht über Anschlüsse oder Einbindungen in feuchteempfindliche Bereiche eindringt. Bei dämmenden Wandbildnern wie z.B.  Porenbeton (Ähnliches gilt auch für porosierte Ziegel oder Leichtbetone) sind WDVS mit wasserdampfdiffusionshemmender Wirkung, wie z.B. mit EPS-Hartschaum, ungünstig. Die geringe Trocknungsmöglichkeit nach außen kann zu länger erhöhter Baufeuchte im Mauerwerk führen, was den Wärmedurchlasswiderstand der Wand reduziert. Ein WDVS auf Mineralwollebasis führt zu Austrocknungszeiten, wie sie bei Wänden ohne Außendämmung erreicht werden."

Hinweis:
Generell ist in der Austrocknungsphase zu beachten, dass ein erheblicher Teil der Baufeuchte nicht an die Außenluft, sondern an den Innenraum abgegeben wird. In dieser Zeit ist es deshalb unbedingt erforderlich, verstärkt zu lüften (und im Winter ggf. verstärkt zu heizen), um die austrocknende Baufeuchte mittels Lüftung nach außen abzuführen.

Austrocknungsverhalten von Kalksandstein-Mauerwerk

Das Austrocknungsverhalten von einer Baustoffschicht und Bauteilen ist insbesondere dann wichtig, wenn von der betreffenden Baustoffschicht Aufgaben bezüglich des Wärmeschutzes zu übernehmen sind. Untersuchungen kamen zum Ergebnis, dass der rechnerisch ermittelte U-Wert bei monolithischen Wänden aus „dämmenden Mauersteinen“ z.T. erst nach zwei bis drei Jahren erreicht wird. Im Gegensatz dazu nehmen die bei KS-Funktionswänden meist verwendeten Dämmstoffe (z.B. EPS-Hartschaum oder hydrophobierte Mineralfaserplatten) praktisch kein Wasser auf, so dass der Wärmeschutz von KS-Außenwänden von Anfang an gewährleistet ist. Generell ist in der Austrocknungsphase zu beachten, dass ein erheblicher Teil der Baufeuchte nicht an die Außenluft, sondern an den Innenraum abgegeben wird. In dieser Zeit ist es daher erforderlich, den Luftwechsel zu erhöhen, um die Baufeuchte über Lüftung nach außen abzuführen.

Für die Austrocknung von Innenwänden können nach einer Veröffentlichung von Schubert näherungsweise folgende Anhaltswerte genannt werden:

• d = 11,5 cm: 3 bis 6 Monate,
• d = 24 cm: bis 12 Monate.

Die Untersuchungen wurden unter ungünstigen Klimarandbedingungen durchgeführt (20 °C/65 % rel. Luftfeuchte). Bei Lochsteinen sowie bei praxisgerechten Klimarandbedingungen sind deutlich kürzere Austrocknungszeiten zu erwarten.

Diese Untersuchungen von Schubert werden weitgehend bestätigt durch eigene Austrocknungsversuche neueren Datums, in die auch Innenputze mit einbezogen werden. Bei den verwendeten Dispersionsputzen war der Ausgangsfeuchtezustand mit ca. 6 M.-% festgelegt worden.

Für die Austrocknungsversuche wurden wassergesättigte Steine unter Laborbedingungen verwendet.

Durchfeuchtung infolge von Extrem-Ereignissen wie Hochwasser

Die Hochwasserschutzfibel zählt Kalksandstein im Gegensatz zu anderen Bauweisen zu den gut geeigneten Baustoffen bei der Gefahr einer Hochwasserbeanspruchung. In einem Forschungsprojekt an der RWTH Aachen wurden die mechanischen Eigenschaften von Mauerwerk bei Wasserbeaufschlagung bis zur Sättigung und anschließender Rücktrocknung untersucht. Dabei wurden die folgenden Ergebnisse festgestellt:

• Die Beaufschlagung mit Wasser bis zur Sättigung beeinflusst die Festigkeits- und Steifigkeitseigenschaften von Kalksandsteinen und Kalksandstein-Mauerwerk nur geringfügig.
• Nach Rücktrocknung erreichen Kalksandsteine und Kalksandstein-Mauerwerk mindestens die Festigkeitseigenschaften welche im Ausgangszustand vorhanden waren.

Untersuchungen zum Trocknungsverhalten zeigen, dass hochwassergeschädigte Bauteile aus Kalksandstein-Mauerwerk mittels natürlicher Belüftung getrocknet werden können.

Die zum Abtransport der anfallenden Feuchte erforderlichen Luftwechselraten können in beheizten Räumen in der Regel durch eine Fensterlüftung gewährleistet werden.

Hinweis:
Eine Beschleunigung der Trocknung von Kalksandstein-Mauerwerk ist durch maschinelle Trocknungsverfahren wie z.B. Kondensationslufttrocknern oder Infrarotflächenheizungen (in der Anfangsphase) gut möglich. Beim Einsatz von Infrarotflächenheizungen ist jedoch darauf zu achten, dass nur Geräte verwendet werden, die zu Oberflächentemperaturen auf dem Mauerwerk von maximal 40 °C führen.

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