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Bauphysik Studie: Unterschied zwischen den Versionen

Bauphysik Studie (Quelltext anzeigen)

Version vom 28. Juni 2024, 21:03 Uhr

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→‎Austrocknung der Konstruktion nach innen
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| valign="top" width="400px" 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|460px|]]
| valign="top" width="400px" 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|460px|]]
| valign="top" width="300px" | '''2. Feuchtephysik der Luft bei 65 %''' rel. Luftfeuchtigkeit [[Bild:BPhys GD 2Studie 02-Luftfeuchte.jpg|center|460px|]]
| valign="top" width="300px" | '''2. Feuchtephysik der Luft bei 65 %''' rel. Luftfeuchtigkeit [[Bild:BPhys GD 2Studie 02-Luftfeuchte.jpg|center|460px|]]
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| 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. <br /> Bei -5 °C fällt Kondensat von 5,35 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. <br /> Bei -5 °C fällt Kondensat von 5,35 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.
| 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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Untersuchungen an Außenwänden in Nordamerika zeigten bereits im Jahre 1999 <ref name="Qu_02" />, dass der Feuchtigkeitseintrag durch eine Dampfsperre infolge Konvektion selbst bei fachgerechter Verlegung eine Tauwassermenge von ca. 250&nbsp;g/m² während der kalten Jahreszeit (Tauperiode) beträgt. Das entspricht einer Feuchtigkeitsmenge, die durch eine [[Dampfbremse]] mit einem [[sd-Wert|s<sub>d</sub>-Wert]] von 3,3&nbsp;m während eines Winters diffundiert <ref name="Qu_03" />.
Untersuchungen an Außenwänden in Nordamerika zeigten bereits im Jahre 1999 <ref name="Qu_02" />, dass der Feuchtigkeitseintrag durch eine Dampfsperre infolge Konvektion selbst bei fachgerechter Verlegung eine Tauwassermenge von ca. 250&nbsp;g/m² während der kalten Jahreszeit (Tauperiode) beträgt. Das entspricht einer Feuchtigkeitsmenge, die durch eine [[Dampfbremse]] mit einem [[sd-Wert|s<sub>d</sub>-Wert]] von 3,3&nbsp;m während eines Winters diffundiert <ref name="Qu_03" />.


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{| align="center"
| {{Textrahmen vario|Fazit: |Auch in Konstruktionen mit [[Dampfsperre]]n, deren rechnerische [[sd-Wert|s<sub>d</sub>-Werte]] 50&nbsp;m, 100&nbsp;m oder mehr betragen, werden letztendlich erhebliche Mengen an Feuchtigkeit eingetragen. Dampfsperren lassen aber keine [[Rücktrocknung]] zu. Dadurch entstehen Feuchtefallen.|600px}}
| width="50%" algin="left" | {{Textrahmen vario|Fazit: |Auch in Konstruktionen mit [[Dampfsperre]]n, deren rechnerische [[sd-Wert|s<sub>d</sub>-Werte]] 50&nbsp;m, 100&nbsp;m oder mehr betragen, werden letztendlich erhebliche Mengen an Feuchtigkeit eingetragen. Dampfsperren lassen aber keine [[Rücktrocknung]] zu. Dadurch entstehen Feuchtefallen.|600px}}
| style="border-style:solid; border-width:1px; class="rahmenfarbe1" |'''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.
| style="border-style:solid; border-width:1px; class="rahmenfarbe1" |'''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.
|} <br clear="all" />
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{|align="right" style="border-style:solid; border-width:1px; margin: 0px 0px 0px 20px;" class="rahmenfarbe1" width="600px"
{|align="right" style="border-style:solid; border-width:1px; margin: 0px 0px 0px 20px;" class="rahmenfarbe1" width="600px"
| '''4. Bauschaden: Feuchteeintrag <br /> trotz luftdichtem Anschluss und <br /> Verwendung einer Dampfsperre'''   
| width="410px" style="border-right:solid; border-width:1px; border-color:#aaaaaa;" | '''4. Bauschaden: Feuchteeintrag trotz luftdichtem Anschluss und Verwendung einer Dampfsperre'''   
| '''5. Ursache des Feuchteeintrags: <br /> Feuchtetransport über die <br /> Flanke, hier das Mauerwerk'''
| '''5. Ursache des Feuchteeintrags: Feuchtetransport über die Flanke, hier das Mauerwerk'''
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| [[Bild:BPhys GD 2Studie 09b Dachschn.Flankendiffusion-01.jpg|center|400px|]]
| style="border-right:solid; border-width:1px; border-color:#aaaaaa;" | [[Bild:BPhys GD 2Studie 09b Dachschn.Flankendiffusion-01.jpg|center|400px|]]
| [[Bild:BPhys GD 1 09_Dachschn.Flankendiffusion-01-2.jpg|center|400px]]
| [[Bild:BPhys GD 1 09_Dachschn.Flankendiffusion-01-2.jpg|center|400px]]
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| Luftdichte Konstruktion mit Dampfsperrfolie ([[PE]]) und luftdichter Putzschicht, außen Bitumendachbahn.  
| style="border-right:solid; border-width:1px; border-color:#aaaaaa;" | Luftdichte Konstruktion mit Dampfsperrfolie ([[PE]]) und luftdichter Putzschicht, außen Bitumendachbahn.  
| Feuchteeintrag durch Flankendiffusion über das angrenzende Mauerwerk.
| Feuchteeintrag durch Flankendiffusion über das angrenzende Mauerwerk.
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{|align="right" style="border-style:solid; border-width:1px; margin: 0px 0px 0px 20px;" class="rahmenfarbe1"
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|[[Bild:BPhys GD 1 10_Dachschn.Baust._Feuchte-01-2.jpg|center|400px|]]
|[[Bild:BPhys GD 1 10_Dachschn.Baust._Feuchte-01-2.jpg|center|400px|]]
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|Unvorhergesehen: Feuchtigkeit aus Baustoffen
|Unvorhergesehen: Feuchtigkeit aus Baustoffen
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Die vielfältigen Möglichkeiten des Feuchteeintrags zeigen, dass im Baualltag die Feuchtebelastung einer Konstruktion nie ganz auszuschließen ist. Wenn es darum geht schaden- und schimmelfrei zu bauen, ist die
Die vielfältigen Möglichkeiten des Feuchteeintrags zeigen, dass im Baualltag die Feuchtebelastung einer Konstruktion nie ganz auszuschließen ist. Wenn es darum geht schaden- und schimmelfrei zu bauen, ist die
Erhöhung des Trocknungsvermögens eine wesentlich effektivere und sicherere Lösung, als sich darauf zu konzentrieren, möglichst wenig Feuchtigkeit in die Konstruktion gelangen zu lassen.
Erhöhung des Trocknungsvermögens eine wesentlich effektivere und sicherere Lösung, als sich darauf zu konzentrieren, möglichst wenig Feuchtigkeit in die Konstruktion gelangen zu lassen.


'''Intelligentes Feuchtemanagement Sicherheitsformel:'''
'''Intelligentes Feuchtemanagement Sicherheitsformel:'''
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Daraus folgt: <br />
Daraus folgt: <br />
• Im Winter: Erhöhte Feuchtigkeit auf der Außenseite. <br />
• Im Winter: Erhöhte Feuchtigkeit auf der Außenseite. <br />
• Im Sommer: Erhöhte Feuchtigkeit auf der Innenseite.|500px}}
• Im Sommer: Erhöhte Feuchtigkeit auf der Innenseite.|500px|center}}


{|align="right" width="300px" style="border-style:solid; border-width:1px; margin: 0px 0px 0px 20px;" class="rahmenfarbe1"
{| align="right" width="400px" style="border-style:solid; border-width:1px; margin: 0px 0px 0px 20px;" class="rahmenfarbe1"
| '''6. Funktionsprinzip <br /> feuchtevariable Bahnen'''
| colspan="3" | '''6. Funktionsprinzip <br /> feuchtevariable Bahnen'''
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|[[Bild:BPhys GD 2Studie 06 Intello Dachschn-Erkl Sommer-Winter .jpg|center|400px|]]
| colspan="3" | [[Bild:BPhys GD 2Studie 06 Intello Dachschn-Erkl Sommer-Winter .jpg|center|360px|]]
|- style="font-size:90%;"  
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| style="border-bottom:solid; border-width:1px; border-color:#aaaaaa;" | Darstellung der rel. Luftfeuchtigkeiten an der Dampfbremse, abhängig von der Jahreszeit.
| colspan="3" style="border-bottom:solid; border-width:1px; border-color:#aaaaaa;" | Darstellung der rel. Luftfeuchtigkeiten an der Dampfbremse, abhängig von der Jahreszeit. <br />
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| colspan="3" | <br /> '''7. Diffusionsströme der feuchtevariablen <br /> pro clima Dampfbremsen'''
|- 
| rowspan="2" width="93px" valign="top" | Diffusionsstrom
| colspan="2" height="20px"| <div style="font-size:90%;"> [[Wasserdampfdurchlässigkeit|W<sub>DD</sub>-Wert]] in g/m² pro Woche </div>
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|-
| '''8. s<sub>d</sub>-Wert-Verhalten von PE-Folie'''
| im Winter
| im Sommer
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|-
|[[Bild:BPhys GD 2Studie 08 Diagr Diffusionsverlauf PE-Folie 8.jpg|center|400px|]]
| valign="top" | Diffusionsrichtung
|- style="font-size:90%;"  
| nach außen <div style="font-size:86%;"> Richtung [[Unterdeckung]] </div>
| style="border-bottom:solid; border-width:1px; border-color:#aaaaaa;" | [[PE]]-Folie: keine [[Feuchtevariabilität]]  
| nach innen <div style="font-size:86%;"> Richtung [[Dampfbremse]] </div>
|-
|-
| '''9. s<sub>d</sub>-Wert-Verhalten von <br /> pro clima Dampfbremsbahnen'''
| [[DB+]] 
| align="center"| 28 || align="center"| 175
|-
|-
|[[Bild:BPhys GD 2Studie 09 Diagr Diffusionsverlauf DB INT neu.png|center|400px|]]
| [[INTELLO&nbsp;Familie]]
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| align="center"| 7 || align="center"| 560
|[[DB+]]:  Mittlere [[Feuchtevariabilität]] <br /> [[INTELLO]]: Hohe Feuchtevariabilität
|}  
|}
Eine zusätzliche entscheidende Trocknungsmöglichkeit bietet sich für das Bauteil durch Aktivierung der inneren Rücktrocknungsfläche: <br />
Immer wenn die Temperatur außenseitig der Dämmung höher ist als innerhalb des Gebäudes, kehrt sich der Diffusionsstrom um – im Bauteil enthaltene Feuchtigkeit drängt dann zur Gebäudeinnenseite. Dieser Effekt setzt bereits bei sonnigen Tagen im Frühjahr ein und wirkt bis in den Herbst hinein – er erfolgt verstärkt in den Sommermonaten. Würde statt einer Dampfbrems- und Luftdichtungsbahn eine [[diffusionsoffen]]e Luftdichtungsbahn verbaut werden, könnte die eventuell in der Konstruktion befindliche [[Feuchtigkeit]] nach innen austrocknen. <br />
Eine entscheidende Trocknungsmöglichkeit bietet sich für das Bauteil nach innen: Immer wenn die Temperatur außenseitig der Dämmung höher ist als innenseitig, kehrt sich der Diffusionsstrom um – im Bauteil enthaltene Feuchtigkeit strömt zur Innenseite. Dies erfolgt bereits bei sonnigen Tagen im Frühjahr und im Herbst sowie verstärkt in den Sommermonaten.
Eine diffusionsoffene Bahn würde aber im Winter zu viel [[Feuchtigkeit]] in die Konstruktion gelangen lassen – die großen Feuchtemengen würden unweigerlich zu einem Bauschaden führen. Bei Verwendung von [[Dampfsperre]]n scheint die Konstruktion auf den ersten Blick gegen Feuchtigkeit geschützt. Erfolgt allerdings
ein Eintrag von Feuchtigkeit durch [[Konvektion]], [[Flankendiffusion]] oder [[Einbaufeuchte|erhöhte Baustofffeuchtigkeit]], ist eine [[Rücktrocknung]] im Sommer nach innen nicht möglich. Da diese Bauweise Feuchtefallen begünstigt, wurde ihnen der Status der anerkannten Regeln auf dem 2. Holz[Bau]Physik-Kongress im Februar 2011 aberkannt <ref name="Qu_01" />.
 
Ideal ist daher eine Dampfbremse mit einem hohen [[Diffusionswiderstand]] im Winter und einem sehr niedrigen Diffusionswiderstand im Sommer. Seit Jahren haben sich diese »intelligenten« Dampfbremsen mit feuchtevariablem [[sd-Wert|s<sub>d</sub>-Wert]] bewährt. Sie verändern ihren Diffusionswiderstand entsprechend der mittleren umgebenden relativen [[Luftfeuchtigkeit]]. So sind sie im winterlichen Klima diffusionsdichter und schützen die Konstruktion vor Feuchtigkeitseintrag. <br />
Im sommerlichen Klima sind sie diffusionsoffener und ermöglichen dadurch die Austrocknung von Feuchtigkeit, die sich evtl. in der Konstruktion befindet, in den Innenraum.
 
Idealerweise kann im Sommer der [[sd-Wert|s<sub>d</sub>-Wert]] 0,50 m deutlich unterschreiten – erst unterhalb dieses Wertes gilt ein Material als diffusionsoffen (vgl. DIN 4108-3 [10]). Liegt der mögliche [[sd-Wert|s<sub>d</sub>-Wert]] im Sommerfall oberhalb von 0,50 m ist die Austrocknung aus dem Bauteil deutlich reduziert.
 


Wäre eine Dampfbrems- und Luftdichtungsebene diffusionsoffen, könnte die eventuell in der Konstruktion befindliche Feuchtigkeit nach innen austrocknen. Eine [[diffusionsoffen]]e Dampfbremse würde aber im Winter zu viel [[Feuchtigkeit]] in die Konstruktion diffundieren lassen und dadurch einen [[Bauschaden]] verursachen.


Bei Verwendung von [[Dampfsperre]]n scheint die Konstruktion auf den ersten Blick gegen  Feuchtigkeit geschützt. Erfolgt allerdings ein Eintrag von Feuchtigkeit durch [[Konvektion]], [[Flankendiffusion]] oder [[Einbaufeuchte|erhöhte  Baustofffeuchtigkeit]], ist eine [[Rücktrocknung]] im Sommer nach innen  nicht möglich. Da diese Bauteile Feuchtefallen begünstigen, wurde diesen im Falle von Flachdachkonstruktionen der Status der anerkannten Regeln auf dem 2. Holz[Bau]Physik-Kongress im Februar 2011 aberkannt. <ref name="Qu_01" />


Ideal ist daher eine Dampfbremse mit einem hohen [[Diffusionswiderstand]] im Winter und einem niedrigen Diffusionswiderstand im Sommer. Seit Jahren haben sich diese „intelligenten“ Dampfbremsen mit feuchtevariablem [[sd-Wert|s<sub>d</sub>-Wert]] bewährt. Sie verändern ihren Diffusionswiderstand entsprechend der mittleren sie umgebenden relativen [[Luftfeuchtigkeit]]. So sind sie im winterlichen Klima diffusionsdichter und schützen die Konstruktion vor Feuchtigkeit. Im sommerlichen Klima sind sie diffusionsoffener und ermöglichen somit eine Austrocknung von Feuchtigkeit, die sich evtl. in der Konstruktion befindet, in den Innenraum.
{|align="left" style="border-style:solid; border-width:1px; margin: 0px 0px 0px 20px;" class="rahmenfarbe1"
| width="400px" style="border-right:solid; border-width:1px; border-color:#aaaaaa;" | '''8. s<sub>d</sub>-Wert-Verhalten von PE-Folie'''
| width="400px" | '''9. s<sub>d</sub>-Wert-Verhalten von <br /> pro clima Dampfbremsbahnen'''
|-
| style="border-right:solid; border-width:1px; border-color:#aaaaaa;" | [[Bild:BPhys GD 2Studie 08 Diagr Diffusionsverlauf PE-Folie 8.jpg|center|360px|]]
| [[Bild:BPhys GD 2Studie 09 Diagr Diffusionsverlauf DB INT neu.png|center|360px|]]
|- 
| style="border-right:solid; border-width:1px; border-color:#aaaaaa;" | [[PE]]-Folie: keine [[Feuchtevariabilität]]
| [[DB+]]: Mittlere [[Feuchtevariabilität]] <br /> [[INTELLO]]: Hohe Feuchtevariabilität
|} <br clear="all" />


=== Wirkungsweise des feuchtevariablen Diffusionswiderstandes ===
=== Wirkungsweise des feuchtevariablen Diffusionswiderstandes ===
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==== Hoher Diffusionswiderstand im Winter ====
==== Hoher Diffusionswiderstand im Winter ====
{{{TabH1/2 r}} 7. Diffusionsströme der feuchtevariablen <br /> pro clima Dampfbremsen
|- 
| rowspan="2" width="93px" | Diffusionsstrom
| colspan="2" height="20px"| <div style="font-size:90%;"> [[Wasserdampfdurchlässigkeit|W<sub>DD</sub>-Wert]] in g/m² pro Woche </div>
|-
| width="77px"| im Winter
| width="77px"| im Sommer
|-
| Diffusions-richtung
| nach außen <div style="font-size:86%;"> Richtung <br /> [[Unterdeckung]] </div>
| nach innen <div style="font-size:86%;"> Richtung <br /> [[Dampfbremse]] </div>
|-
| [[DB+]] 
| align="center"| 28 || align="center"| 175
|-
| [[INTELLO&nbsp;Familie]]
| align="center"| 7 || align="center"| 560
|}
Der Diffusionswiderstand der Dampfbremse [[INTELLO]], [[INTELLO PLUS]] und [[INTELLO&nbsp;X Familie]] ist so eingestellt, dass die Bahn im winterlichen Klima einen  [[sd-Wert|s<sub>d</sub>-Wert]] von mehr als 25 m erreichen kann. Das bewirkt, dass im Winter, wenn der Feuchtigkeitsdruck auf die Konstruktion am größten ist, die Dampfbremse fast keine [[Feuchtigkeit]] in das Bauteil gelangen lässt.  
Der Diffusionswiderstand der Dampfbremse [[INTELLO]], [[INTELLO PLUS]] und [[INTELLO&nbsp;X Familie]] ist so eingestellt, dass die Bahn im winterlichen Klima einen  [[sd-Wert|s<sub>d</sub>-Wert]] von mehr als 25 m erreichen kann. Das bewirkt, dass im Winter, wenn der Feuchtigkeitsdruck auf die Konstruktion am größten ist, die Dampfbremse fast keine [[Feuchtigkeit]] in das Bauteil gelangen lässt.  


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