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Bauphysik Studie (Quelltext anzeigen)

Version vom 24. Juni 2024, 10:30 Uhr

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→‎Kondensation - Taupunkt - Tauwassermenge
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|valign="top" width="300px" style="border-right:solid; border-width:1px; border-color:#aaaaaa;" | [[Bild:BPhys GD 2Studie 01-Luftfeuchte.jpg|center|300px|]]
| colspan="2" | '''Feuchtephysik der Luft''' <br /> Beim Abkühlen der Luft erhöht sich die Luftfeuchtigkeit. <br /> • Bei Unterschreitung der Taupunkttemperatur fällt Tauwasser aus.  <br /> • Bei höherer Raumluftfeuchtigkeit erhöht sich die Taupunkttemperatur  <br /> » es fällt früher Tauwasser aus.
|valign="top" width="300px" | [[Bild:BPhys GD 2Studie 02-Luftfeuchte.jpg|center|300px|]]
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| valign="top" width="300px" style="border-right:solid; border-width:1px; border-color:#aaaaaa;" | 1. Feuchtephysik der Luft bei 50 % rel. Luftfeuchtigkeit [[Bild:BPhys GD 2Studie 01-Luftfeuchte.jpg|center|300px|]]
| valign="top" width="300px" | 2. Feuchtephysik der Luft bei 65 % rel. Luftfeuchtigkeit [[Bild:BPhys GD 2Studie 02-Luftfeuchte.jpg|center|300px|]]
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| style="border-right:solid; border-width:1px; border-color:#aaaaaa;" | 1. Unter Normklimabedingungen <br />(20&nbsp;°C / 50&nbsp;% rel. Luftfeuchte) wird der Taupunkt <br /> bei 9,2&nbsp;°C erreicht. Bei -10&nbsp;°C fällt Kondensat <br /> von '''6,55&nbsp;g/m³''' Luft aus.
| style="border-right:solid; border-width:1px; border-color:#aaaaaa;" |Bei einem Innenklima von 20 °C / 50 % rel. Luftfeuchte wird der Taupunkt bei 8,7 °C erreicht. Bei -5 °C fällt Kondensat von 5,35 g/m³ Luft aus.
| 2. Bei erhöhter Raumluftfeuchtigkeit von '''65&nbsp;%''' rel. Luftfeuchte wird der Taupunkt schon <br /> bei 13,2&nbsp;°C erreicht. Bei -10&nbsp;°C fällt Kondensat <br /> von '''9,15&nbsp;g/m³''' Luft aus.
| Bei erhöhter Raumluftfeuchtigkeit von 65 % rel. Luftfeuchte wird der Taupunkt schon bei 13,2 °C erreicht. <br /> Bei -5 °C fällt Kondensat von 7,95 g/m³ Luft aus.
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Die [[Wärmedämmung]] in Holz- und Stahlbauten trennt die warme Innenluft mit ihrem hohen Feuchtegehalt von der winterlich kalten Außenluft mit geringer absoluter [[Luftfeuchtigkeit|Feuchtigkeit]]. Dringt warme Innenraumluft in der kalten Jahreszeit (z. B. durch [[Konvektion]]) in ein Bauteil ein, kühlt sie sich auf ihrem Weg durch die Konstruktion ab. Aus dem in der Luft enthaltenen Wasserdampf kann flüssiges Wasser auskondensieren. Ursächlich für den Wasserausfall ist das physikalische Verhalten der Luft: <br />  
Die [[Wärmedämmung]] der Gebäudehülle trennt im winterlichen Klima die warme Innenraumluft mit ihrem hohen Feuchtegehalt von der kalten Außenluft mit geringer absoluter [[Luftfeuchtigkeit|Feuchtigkeit]]. Dringt warme Innenraumluft in das ein Bauteil ein, kühlt sie sich auf ihrem Weg durch die Konstruktion ab. Aus dem in der Luft enthaltenen Wasserdampf kann dann flüssiges Wasser auskondensieren. Ursächlich für den Ausfall von Wasser ist das physikalische Verhalten der Luft: <br />  
Warme Luft kann mehr Wasser aufnehmen als kalte Luft. ''(siehe auch: [[Luftfeuchtigkeit]])''. Bei höherer rel. Raumluftfeuchtigkeit (z. B. Neubauten mit 65 %) erhöht sich die [[Taupunkttemperatur]] und als unmittelbare Folge die Tauwassermenge (Siehe Abb. 1 und 2). <br />
Warme Luft kann mehr Wasser aufnehmen als kalte Luft ''(siehe auch: [[Luftfeuchtigkeit]])''. Bei höherer rel. Raumluftfeuchtigkeit (z. B. Neubauten mit 65 %) erhöht sich die [[Taupunkttemperatur]] und als unmittelbare Folge die Tauwassermenge (siehe Abb. 1 und 2). <br />
Tauwasser fällt an, wenn sich eine [[diffusionsdicht]]ere Bauteilschicht unterhalb der Taupunkttemperatur befindet. Das heißt: <br />
Tauwasser kann im Bauteil anfallen, wenn die Taupunkttemperatur unterschritten wird und enthaltener Wasserdampf durch [[diffusionsdicht]]ere Bauteilschichten auf der Außenseite nicht aus dem Bauteil heraustrocknen kann.
Bauphysikalisch ungünstig sind Bauteilschichten, die auf der Außenseite der Wärmedämmung diffusionsdichter sind als die Bauteilschichten auf der Innenseite. Sehr problematisch ist es, wenn warme Luft durch [[Konvektion|konvektive Ströme]], d. h. infolge von Undichtheiten in der [[Luftdichtung]]sebene, in das Bauteil gelangen kann.  
Das heißt: Bauphysikalisch ungünstig sind Bauteilschichten, die auf der Außenseite der Wärmedämmung diffusionsdichter sind als die Bauteilschichten auf der Innenseite. Sehr problematisch ist es, wenn feuchtwarme Luft durch [[Konvektion|konvektive Ströme]], d. h. infolge von Undichtheiten in der [[Luftdichtung]]sebene, in das Bauteil gelangen kann. <br />
Als diffusionsoffen gelten nach [[DIN 4108|DIN 4108-3]] Baustoffe, deren äquivalente Luftschichtdicke ([[sd-Wert|s<sub>d</sub>-Wert]]) niedriger als 0,50 m ist. Der s<sub>d</sub>-Wert wird definiert als Produkt der Dampfdiffusionswiderstandszahl ([[μ-Wert]]) als Materialkonstante und der Dicke des Bauteils in Meter:
: '''s<sub>d</sub> = µ · s [m]'''


Als diffusionsoffen gelten nach [[DIN 4108|DIN 4108-3]] Bauteile, deren äquivalente Luftschichtdicke ([[sd-Wert|s<sub>d</sub>-Wert]]) niedriger als 0,50 m ist. Der s<sub>d</sub>-Wert wird definiert als Produkt der Dampfdiffusionswiderstandszahl ([[μ-Wert]]) als Materialkonstante und der Dicke des Bauteils in Meter:
Ein niedriger s<sub>d</sub>-Wert kann erreicht werden durch einen niedrigen μ-Wert bei einer größeren Schichtdicke (z. B. [[Holzfaserdämmplatte]]n) oder durch einen höheren μ-Wert bei einer sehr geringen Schichtdicke (z. B. [[Unterdeckbahn]]en). <br />
: '''s<sub>d</sub> = µ · d [m]'''
Maßgeblich ist also zunächst der [[μ-Wert]] und erst dann die Dicke der Baustoffschicht. Das heißt, dass bei einem hohen μ-Wert ein Tauwasserausfall im Vergleich früher auftreten kann als bei einem niedrigen μ-Wert. Im Bereich von diffusionsoffenen Unterdeckbahnen besteht wegen der insbesondere während der kalten Jahreszeiten fehlenden Temperatur- und Feuchtedifferenz nur ein geringes Dampfdruckgefälle. Das erklärt, warum es auch in Kombination mit diffusionsoffenen Unterdeckbahnen zu Bauschäden kommen kann, wenn der Feuchtestrom bedingt durch unvorhergesehene Feuchteeinträge im Bauteil erhöht ist. [[Unterdeckbahn|Unterdeck-]] und [[Unterspannbahn]]en mit [[monolithisch]]er porenfreier Membran, z. B. aus der pro clima [[SOLITEX-Familie]], bieten in diesem Fall große Vorteile, da die Diffusion aufgrund der speziellen Polymerkombination nicht passiv durch Poren, sondern aktiv entlang der Molekülketten erfolgt. <br />
Ein niedriger s<sub>d</sub>-Wert kann erreicht werden durch einen niedrigen μ-Wert bei einer größeren Schichtdicke (z. B. [[Holzfaserdämmplatte]]n) oder durch einen höheren μ-Wert bei einer sehr geringen Schichtdicke (z. B. [[Unterspannbahn]]en).
Die Bahnen ermöglichen dadurch einen extrem schnellen aktiven Feuchtetransport aus dem Bauteil heraus und schützen die Konstruktion optimal vor hoher Tauwasserbildung und Schimmelpilzbefall. Fällt Tauwasser auf der Innenseite der Unterdeckung aus, kann es bei winterlich kalten Temperaturen zu einer Reif- oder Eisbildung auf der Innenoberfläche der Bahnen kommen. Eis ist für Wasserdampf undurchlässig und führt zur Bildung einer Dampfsperre auf der Außenseite des Bauteils. Die Folge ist, dass die Austrocknung nach außen aus dem Bauteil heraus stark reduziert, wenn nicht sogar ganz gestoppt wird. <br />
Konstruktionen die auf der kalten Außenseite mit [[diffusionshemmend]]en oder [[diffusionsdicht]]en Schichten versehen sind, gelten als bauphysikalisch kritischer als außen [[diffusionsoffen]]e Konstruktionen. Unterdeckbahnen mit aktivem Feuchtetransport reduzieren die Gefahr von Bauschäden im Vergleich deutlich. <br />


Der Wasserdampf orientiert sich zunächst am [[μ-Wert]], dann erst an der Dicke der Baustoffschicht. Das heißt, dass bei einem höheren μ-Wert der Tauwasserausfall schneller auftritt als bei einem niedrigen μ-Wert. <br />
Bei Flachdachkonstruktionen lassen sich stark diffusionshemmende Bahnenmaterialien auf der Außenseite nicht vermeiden. Der Hintergrund ist, dass die Wasserdichtheit der Bahnen im Vordergrund steht und insbesondere bei begrünten oder bekiesten Dachkonstruktionen mit langfristig hohen Feuchtegehalten der Schichten oberhalb der Abdichtung zu rechnen ist. <br />
Im Bereich von Unterspannbahnen besteht wegen der häufig fehlenden Temperatur- und Feuchtedifferenz nur ein geringes Dampfdruckgefälle. Das erklärt, warum es auch bei
Diffusionsoffene oder leicht dampfbremsende Materialien würden zu einem hohen Feuchteeintrag von außen in das Bauteil hinein führen. Zu den diffusionsdichten Konstruktionen gehören z. B. auch unbelüftete Steildächer mit Bitumenbahnen oder Dächer mit unbelüfteten Blecheindeckungen. An der diffusionsdichten Schicht staut sich die Feuchtigkeit in der Konstruktion und es kommt zu einem [[Kondensat]]ausfall.
diffusionsoffenen Unterspannbahnen zu Bauschäden kommen kann, wenn der Feuchtestrom im Bauteil erhöht ist. [[Unterdeckbahn|Unterdeck-]] und [[Unterspannbahn]]en mit [[monolithisch]]er porenfreier Membran, z. B. die [[SOLITEX MENTO Reihe]] und [[SOLITEX PLUS]], bieten hier Vorteile, da die Diffusion nicht passiv durch Poren, sondern aktiv entlang der Molekülketten erfolgt. <br />
Der Diffusionswiderstand von SOLITEX PLUS ist variabel. Bei [[Kondensat]]gefahr reduziert er sich unter 0,02 m. Die Bahn ermöglicht dann einen extrem schnellen und aktiven Feuchtetransport und schützt die Konstruktion optimal gegen Tauwasser und Schimmelbefall.
 
Wenn Wasser in der Konstruktion ausfällt, kann es im kalten Winterklima zu einer Reif- oder Eisbildung unterhalb der Unterspann- bzw. Unterdeckbahn kommen. Eis ist für Wasserdampf undurchlässig und stellt eine [[Dampfsperre]] auf der Außenseite dar. Konstruktionen, die außen eine diffusionshemmende oder diffusionsdichte Schicht haben, sind bauphysikalisch kritischer als nach außen diffusionsoffener werdende Konstruktionen. <br />
Zu den diffusionsdichten Konstruktionen gehören z. B. Steildächer mit diffusionshemmender Vordeckung, z. B. Bitumenbahnen, Dächer mit Blecheindeckungen, Flachdächer und Gründächer. An der diffusionsdichten Schicht staut sich die Feuchtigkeit in der Konstruktion und es kommt zu einem [[Kondensat]]ausfall.


=== Feuchtebelastungen der Konstruktion ===
=== Feuchtebelastungen der Konstruktion ===
Abgerufen von „https://wissenwiki.de/Spezial:Mobiler_Unterschied/60234“

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