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== Definitionen == | |||
Bei der '''Diffusion''' durchdringen Gase andere Gase oder feste Körper in Folge von Konzentrationsunterschieden. Die Diffusion ist ein ohne äußere Einwirkung eintretender Ausgleich unterschiedlicher Gaskonzentrationen. | Bei der '''Diffusion''' durchdringen Gase andere Gase oder feste Körper in Folge von Konzentrationsunterschieden. Die Diffusion ist ein ohne äußere Einwirkung eintretender Ausgleich unterschiedlicher Gaskonzentrationen. | ||
Laut [[DIN 4108-3]]:2018-10 werden Stoffe hinsichtlich ihrer Dampfdurchlässigkeit nunmehr in folgende Kategorien eingestuft: | |||
{{{TabH1/1}} | |||
! width="200px" | Begriff || width="150" | [[sd-Wert|s<sub>d</sub>-Wert]] (Bereich) | |||
|- | |||
| diffusionsoffene Schicht || align="center" | s<sub>d</sub> ≤ 0,5 m | |||
|- | |||
| diffusionsbremsende Schicht || align="center" | 0,5 m < s<sub>d</sub> ≤ 10,0 m | |||
|- | |||
| diffusionshemmende Schicht || align="center" | 10 m < s<sub>d</sub> < 100 m | |||
|- | |||
| diffusionssperrende Schicht || align="center" | 100 m ≤ s<sub>d</sub> < 1.500 m | |||
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| diffusionsdichte Schicht || align="center" | s<sub>d</sub> ≥ 1.500 m | |||
|} | |||
Die enstprechende redaktionelle Anpassung folgender Ausführungen erfolgt zu einem späteren Zeitpunkt. | |||
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'''[[Dampfbremse]]n''' und '''[[Dampfsperre]]n''' werden als Funktionsschicht zur Begrenzung des Feuchteeintrags durch Dampfdiffusion auf ein für die Konstruktion unkritisches Maß eingesetzt. Bei den nachfolgend dargestellten Konstruktionen unterscheiden die Autoren zwischen Dampfbremsen (2 m ≤ [[sd-Wert|s<sub>d</sub>]] ≤ 20 m) und Dampfsperren ([[sd-Wert|s<sub>d</sub>]] > 20 m). | |||
Eine Besonderheit sind '''[[Feuchtevariabilität|feuchtevariable Dampfbremsen]]''' (auch feuchteadaptiv genannt), bei denen sich materialbedingt der [[Diffusionswiderstand]] entsprechend der umgebenden Luftfeuchte verändert. Bei trockenem Umgebungsklima (im Winter auf der Raumseite) weisen sie einen höheren [[sd-Wert|s<sub>d</sub>-Wert]] auf (bis [[sd-Wert|s<sub>d</sub>]] > 25 m), bei höheren [[Luftfeuchtigkeit]]en (z.B. im Sommer) sinkt der [[Diffusionswiderstand]] (bis [[sd-Wert|s<sub>d</sub>]] = 0,2 m). Zur Bemessung sind die produktspezifischen Werte zu beachten. <ref name="Qu_1" /> | |||
==Diffusion, die planbare Größe== | == Diffusion, die planbare Größe == | ||
{{Hinweis|Eine Dampfbremse mit einem [[sd-Wert|s<sub>d</sub>-Wert]] von 2,3 m lässt im Winter nach [[DIN 4108]]-3 pro Tag ca. 5 g Feuchtigkeit pro Quadratmeter in die Konstruktion eindringen.}} | {{Hinweis|Eine Dampfbremse mit einem [[sd-Wert|s<sub>d</sub>-Wert]] von 2,3 m lässt im Winter nach [[DIN 4108]]-3 pro Tag ca. 5 g Feuchtigkeit pro Quadratmeter in die Konstruktion eindringen.}} | ||
{|align="right" | {|align="right" | ||
|[[Bild:BPhys GD 1 07_Dachschn.Diffusion-01.jpg| | |[[Bild:BPhys GD 1 07_Dachschn.Diffusion-01-2.jpg|right|thumb|200px|Diffusion erfolgt planmäßig]] | ||
|} | |} | ||
In der Bauphysik beschreibt die '''Dampfdiffusion''' den Feuchtetransport durch Molekülwanderung, verursacht durch den Dampfdruckunterschied der das Bauteil umgebenden Luftschichten. Der Austausch erfolgt also, im Gegensatz zur [[Konvektion]], nicht über Fugen, sondern durch die Wanderung der Feuchtigkeit durch eine [[monolithisch]]e, [[Luftdichtung|luftdichte]] Materialschicht. | |||
= | Der Diffusionsstrom richtet sich im Winter regulär von innen nach außen, bei Erwärmung der Bauteilaußenseite infolge Sonneneinstrahlung - auch im Winter – kehrt sich die Richtung um. Durch diese [[Umkehrdiffusion|Umkehr-]] oder Rückdiffusion besteht die Möglichkeit, dass im Bauteil enthaltene Feuchtigkeit auch zur Raumseite hin austrocknen kann <ref name="Qu_1" />. Der Zeitraum mit warmen Außentemperaturen ist in Mitteleuropa länger, als der mit winterlichen Temperaturen, so dass mehr Feuchtigkeit aus der [[Konstruktion]] heraus trocknen kann. | ||
Der Feuchteeintrag in die Konstruktion hängt vom [[Wasserdampfdiffusionswiderstand|Diffusionswiderstand]] (µ-Wert) des Materials ab. | |||
<br clear="all" /> | |||
==Feuchtebelastung durch Diffusion== | |||
''Auszug einer von MOLL bauökologische Produkte GmbH initiierten'' Studie<ref name="Qu_001" />: | |||
Je weniger Feuchtigkeit in eine Konstruktion eindringen kann, umso geringer ist die Gefahr eines Bauschadens – so dachte man früher. <br /> | |||
Das heißt, die Verwendung von [[Dampfsperre]]n mit hohen Diffusionswiderständen würde Bauschäden verhindern. Dass die Realität anders ist, wurde bereits vor über 15 Jahren bei der Markteinführung der pro clima DB+ mit einem [[sd-Wert|s<sub>d</sub>-Wert]] von 2,30 m durch bauphysikalische Berechnungen belegt. | |||
Aktuell entsprechen diese sogenannten Dicht-Dicht-Bauteile bei Flachdachkonstruktionen (innen Dampfsperre s<sub>d</sub> > 100 m – außen dampfdichte Abdichtung) nach Aussagen von anerkannten Bauphysikern aus Wissenschaft und Praxis nicht mehr den „Regeln der Technik“. | |||
Ein Konsenspapier, das als Ergebnis des 2. Internationalen Holz[Bau]Physik-Kongresses im Februar 2011 veröffentlicht wurde, macht zu unbelüfteten Flachdachkonstruktionen in Holzbauweise die folgende Angabe: Dampfsperren „unterbinden die sommerliche Umkehrdiffusion, die zur Trocknung des winterlichen Feuchteeintrags aus Dampftransport per Luftströmung (Konvektion) durch unvermeidliche Restleckagen erforderlich ist“. <ref name="Qu_01" /> | |||
Insofern dürfen derartige Bauteile entweder nur funktionsfähig belüftet ausgeführt werden oder wenn nachgewiesen wird, dass die Bauteile über [[Rücktrocknungspotential]]e verfügen. Dies kann z. B. durch die Wahl einer geeigneten Dampfbrems- und Luftdichtungsbahn auf der Innenseite des Bauteils erreicht werden. | |||
Des Weiteren zeigen Untersuchungen an Außenwänden in Nordamerika aus dem Jahre 1999 <ref name="Qu_02" />, dass der Feuchtigkeitseintrag durch eine [[Dampfsperre]] infolge [[Konvektion]] selbst bei fachgerechter Verlegung eine Tauwassermenge von ca. 250 g/m² während der kalten Jahreszeit (Tauperiode) beträgt.<br /> | |||
Das entspricht einer [[Kondensat]]menge, welche durch eine [[Dampfbremse]] mit einem [[sd-Wert|s<sub>d</sub>-Wert]] von 3,30 m während eines Winters diffundiert <ref name="Qu_03" />. | |||
{{Textrahmen01|'''Fazit:''' <br /> | |||
Auch in Konstruktionen mit [[Dampfsperre]]n, deren rechnerische [[sd-Wert|s<sub>d</sub>-Werte]] 50 m, 100 m oder mehr betragen, werden letztendlich erhebliche Mengen an Feuchtigkeit eingetragen. Dampfsperren lassen aber keine [[Rücktrocknung]] zu. Dadurch entstehen Feuchtefallen.}} | |||
==Berechnungsmodelle für Diffusionsvorgänge == | |||
; Siehe [[Diffusion - Berechnungsmodelle]] | |||
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''Auszug einer von MOLL bauökologische Produkte GmbH initiierten'' Sanierungs-Studie<ref name="Qu_002" />: | |||
{{{TabH1/2 r}} Genaue Ergebnisse mit instationären Berechnungsmodellen | {{{TabH1/2 r}} Genaue Ergebnisse mit instationären Berechnungsmodellen | ||
|- class="hintergrundfarbe2" | |- class="hintergrundfarbe2" | ||
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===Berechnung nach [[DIN EN 15026]]=== | ===Berechnung nach [[DIN EN 15026]]=== | ||
Wirklich realistische Ergebnisse liefern die instationären Berechnungsverfahren wie [[WUFI#WUFI Pro|WUFI Pro]], [[WUFI#WUFI 2D|WUFI 2D]] oder [[Delphin]]. Sie berechnen den Feuchte- und Wärmetransport in der Konstruktion basierend auf realen Klimadaten (Temperatur, Luftfeuchte, (Schlag-) Regen, Sonne, Wind usw.) bzw. Baustoffeigenschaften ('''Diffusion''', Wasseraufnahme, -speicherung und -transport usw.) und der geographischen Ausrichtung der Gebäudeteile (Neigung, Himmelsrichtung). [[Baufeuchte|Feuchtigkeitsgehalt]] und Temperatur können für jeden Punkt der betrachteten Konstruktion ausgegeben werden. | Wirklich realistische Ergebnisse liefern die instationären Berechnungsverfahren wie [[WUFI#WUFI Pro|WUFI Pro]], [[WUFI#WUFI 2D|WUFI 2D]] oder [[Delphin]]. Sie berechnen den Feuchte- und Wärmetransport in der Konstruktion basierend auf realen Klimadaten (Temperatur, Luftfeuchte, (Schlag-) Regen, Sonne, Wind usw.) bzw. Baustoffeigenschaften ('''Diffusion''', Wasseraufnahme, -speicherung und -transport usw.) und der geographischen Ausrichtung der Gebäudeteile (Neigung, Himmelsrichtung). [[Baufeuchte|Feuchtigkeitsgehalt]] und Temperatur können für jeden Punkt der betrachteten Konstruktion ausgegeben werden. | ||
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<references> | <references> | ||
<ref name="Qu_1">INFORMATIONSDIENST HOLZ, spezial, ''Flachdächer in Holzbauweise'', Oktober 2008</ref> | <ref name="Qu_1">INFORMATIONSDIENST HOLZ, spezial, ''Flachdächer in Holzbauweise'', Oktober 2008</ref> | ||
<ref name=" | <ref name="Qu_001"> ''Moll bauökologische Produkte GmbH'': WISSEN 2014/15 - [[Bauphysik Studie#Feuchtebelastung durch Diffusion|''Studie „Berechnung des Bauschadensfreiheitspotential von Wärmedämmungen in Holz- und Stahlbaukonstruktionen“ '']], 2012, S. 65 (- oder zum [[WISSEN 2014/15 - pro clima#Studie|Download]]) </ref> | ||
<ref name=" | <ref name="Qu_01"> Konsenspapier des 2. Internationalen Holz[Bau]Physik-Kongresses: 10./11.02.2011 Leipzig, [http://holzbauphysik-kongress.eu/mediapool/69/694318/data/Konsens_Flachdaecher_2011_03_END.pdf holzbauphysik-kongress.eu: Konsens_Flachdaecher_2011_03_END.pdf] </ref> | ||
</ | <ref name="Qu_02">TenWolde, A. et al.: ”''Air pressures in wood frame walls, proceedings thermal VII.''” Ashrae Publication Atlanta, 1999</ref> | ||
<ref name="Qu_03">[[IBP]] Mitteilungen 355: „''Dampfdiffusionsberechnung nach Glaser – quo vadis?''“</ref> | |||
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<ref name="Qu_002"> pro clima: WISSEN 2010/11 [[WISSEN 2010/11 - pro clima#Sanierungs-Studie|"''Sanierungs-Studie''"]], 2010, S. 71 - zum '''[[WISSEN 2010/11 - pro clima#Sanierungs-Studie|Download]]''' | zum ''' [[Konstruktionsempfehlung - Dachsanierung|Stammartikel]]''' </ref> | |||
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==Siehe auch== | ==Siehe auch== | ||
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* [[Wasserdampfdurchlässigkeit]] | * [[Wasserdampfdurchlässigkeit]] | ||
{{NAV Bphys gd1}} | |||
[[Kategorie:Bauphysik]][[Kategorie:Glossar]] | [[Kategorie:Bauphysik]][[Kategorie:Glossar]] |