Bauphysik Sanierungs-Studie: Unterschied zwischen den Versionen
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''Sanierungs-Studie von [[MOLL bauökologische Produkte GmbH - pro clima|MOLL bauökologische Produkte GmbH]] initiiert'': | |||
; Lösungen für die Luftdichtheit bei energietechnischen Sanierungen von Dachkonstruktionen | ---- | ||
==Einführung== | <span style="font-size:150%;> Energetische Dachsanierung von außen </span> | ||
* <span style="font-size:120%;> Lösungen für die Luftdichtheit bei energietechnischen Sanierungen von Dachkonstruktionen </span> | |||
* <span style="font-size:120%;> Funktionstechnische Platzierung der Luftdichtung in Konstruktionen </span> | |||
* <span style="font-size:120%;> Randbedingungen, Materialeigenschaften und bauphysikalische Hintergründe verschiedener Lösungen. </span> | |||
: <span style="font-size:120%;> - Deutschland - </span> | |||
Computergestützte Simulationsberechnung des gekoppelten Wärme- und Feuchtetransports von Dach- und Wandkonstruktionen unter Berücksichtigung der natürlichen Klimabedingungen und | |||
innerbaustofflichen Flüssigkeitstransporte. | |||
<span style="font-size:150%;>Sanierungslösungen mit hoher Sicherheit </span> | |||
== Einführung == | |||
Es ist allgemein bekannt, dass [[Luftdichtheit]] die Voraussetzung für die Funktion einer Wärmedämmkonstruktion ist. <br /> | Es ist allgemein bekannt, dass [[Luftdichtheit]] die Voraussetzung für die Funktion einer Wärmedämmkonstruktion ist. <br /> | ||
Luftdichte Konstruktionen sorgen für ein behagliches Innenraumklima und helfen Bauschäden durch Auffeuchtung infolge [[Kondensat|Kondensation]] zu vermeiden. Insbesondere [[Konvektion|konvektive Feuchteströme]] können große Mengen an [[Baufeuchte|Feuchtigkeit]] innerhalb kürzester Zeit in eine Wärmedämmebene eintragen und damit sowohl die Tragkonstruktion als auch die [[Wärmedämmung]] in ihrer Funktion gefährden. Nicht selten führt dies zu [[Schimmel]]bildung und Beeinträchtigung der Funktion der Konstruktion. | Luftdichte Konstruktionen sorgen für ein behagliches Innenraumklima und helfen Bauschäden durch Auffeuchtung infolge [[Kondensat|Kondensation]] zu vermeiden. Insbesondere [[Konvektion|konvektive Feuchteströme]] können große Mengen an [[Baufeuchte|Feuchtigkeit]] innerhalb kürzester Zeit in eine Wärmedämmebene eintragen und damit sowohl die Tragkonstruktion als auch die [[Wärmedämmung]] in ihrer Funktion gefährden. Nicht selten führt dies zu [[Schimmel]]bildung und Beeinträchtigung der Funktion der Konstruktion. | ||
Bei bestehenden Dachkonstruktionen stellt sich die Frage, mit welchen Möglichkeiten die im Regelfall mangelhafte [[Luftdichtheit]] bei der energetischen Sanierung in Kombination mit | Bei bestehenden Dachkonstruktionen stellt sich die Frage, mit welchen Möglichkeiten die im Regelfall mangelhafte [[Luftdichtheit]] bei der energetischen Sanierung in Kombination mit erhöhten Dämmdicken aufgewertet werden kann. Dabei sind zunächst die verschiedenen Möglichkeiten hinsichtlich des Einbauortes zu prüfen. <br /> | ||
Dabei sind zunächst die verschiedenen Möglichkeiten hinsichtlich des Einbauortes zu prüfen.<br /> | In der [[DIN 4108]]-7 wird unter Punkt 5 „Planung und Ausführung“ angegeben, dass die Luftdichtheitsschicht „in der Regel […] raumseitig der Dämmebene anzuordnen“ ist. Diese Empfehlung der Norm setzt den idealtypischen Zustand eines Neubauvorhabens voraus. Bei einer Dachsanierung ist dieser nur unter großem Aufwand zu erreichen und mit großen Unannehmlichkeiten für die Bewohner des zu sanierenden Objekts verbunden. Dementsprechend kann gemäß der Normungung die Luftdichtheit von Gebäuden in jeder Ebene des Bauteils realisiert werden. | ||
Bei der Wahl der Lage einer Luftdichtungsebene muss der [[Tauwasserausfall]] in der Konstruktion entsprechend den Anforderungen der [[DIN 4108-3]] betrachtet werden. | Bei der Wahl der Lage einer Luftdichtungsebene muss der [[Tauwasserausfall]] in der Konstruktion entsprechend den Anforderungen der [[DIN 4108-3]] betrachtet werden. | ||
* Verfügt eine innenseitig angeordnete [[Luftdichtung]]sebene über einen zu geringen [[Diffusionswiderstand]] ([[sd-Wert|s<sub>d</sub>-Wert]]), kann ggf. zu viel [[Luftfeuchtigkeit|Feuchtigkeit]] in die Konstruktion eindringen und in Abhängigkeit der folgenden Bauteilschichten als [[Tauwasser]] ausfallen – | * Verfügt eine innenseitig angeordnete [[Luftdichtung]]sebene über einen zu geringen [[Diffusionswiderstand]] ([[sd-Wert|s<sub>d</sub>-Wert]]), kann ggf. zu viel [[Luftfeuchtigkeit|Feuchtigkeit]] in die Konstruktion eindringen und in Abhängigkeit der folgenden Bauteilschichten als [[Tauwasser]] ausfallen – | ||
* ist eine Luftdichtungsebene außenseitig mit einem zu hohen | * ist eine Luftdichtungsebene außenseitig mit einem zu hohen Diffusionswiderstand vorhanden, kann es bei niedrigen Widerständen innen ebenfalls zu einer Feuchteakkumulation in der Konstruktion kommen. <br /> | ||
Ziel dieser Studie ist es, die einzelnen Varianten zu untersuchen, zu bewerten und Empfehlungen für nachhaltig sichere Konstruktionen aufzuzeigen, die über ein möglichst großes [[ | Ziel dieser Studie ist es, die einzelnen Varianten zu untersuchen, zu bewerten und Empfehlungen für nachhaltig sichere Konstruktionen aufzuzeigen, die über ein möglichst großes [[Bauschadens-Freiheits-Potenzial]] verfügen. Fehlertolerante Aufbauten sind beim Bauen im Bestand besonders wichtig. | ||
==Funktionstechnische Platzierung der Luftdichtung in Konstruktionen== | == Grundlagen und Randbedingungen == | ||
=== Funktionstechnische Platzierung der Luftdichtung in Konstruktionen === | |||
{|align="right" width="300px" style="border-style:solid; border-width:1px; margin: 0px 0px 0px 15px;" class="rahmenfarbe1" | |||
| '''Diffusionsvorgänge in der Konstruktion lassen sich zuverlässig bewerten''' | |||
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|[[Bild:BPhys GD 1 07_Dachschn.Diffusion-01-2.jpg|center|300px|]] | |||
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| Abb 1. '''Feuchteeinwirkung auf eine <br /> Dämmkonstruktion im Winter''' | |||
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| style="border-bottom:solid; border-width:1px; border-color:#aaaaaa;" | Über eine Dampfbrems- und Luftdichtungsebene mit einem [[sd-Wert|s<sub>d</sub>-Werten]] von 3 m gelangen lediglich 5 g Wasser pro Quadratmeter am Tag in die Konstruktion. | |||
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| '''Berücksichtigung von Feuchteeinträgen durch Konvektion''' [[Bild:BPhys GD 1 08_Dachschn.Konvektion-01-2.jpg|center|300px|]] | |||
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| Abb 2. '''Feuchteeintrag in die [[Wärmedämmung|Dämmung]] durch Leckagen''' | |||
|- style="font-size:90%;" | |||
| style="border-bottom:solid; border-width:1px; border-color:#aaaaaa;" | Über eine 1 mm breite Fuge sind Feuchteeinträge von bis zu 800 %g Wasser am Tag möglich. | |||
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| '''Genaue Ergebnisse mit instationären Berechnungsmodellen''' | |||
|- class="hintergrundfarbe1" | |||
| width="250px"| '''Stationäre Modelle''' | |||
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* [[Glaser-Verfahren|Verfahren nach Glaser]] <br /> | |||
=> liefern grobe Anhaltswerte | |||
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| '''Instationäre Modelle''' | |||
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* [[WUFI#WUFI Pro|WUFI Pro]] / [[WUFI#WUFI 2D|WUFI 2D]] <br /> | |||
* [[Delphin]] <br /> | |||
=> liefern genauste Werte für Feuchtegehalte für jede Position im Bauteil - ideal für die Berechnung der Bauteilsicherheit | |||
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==== Goldene Regel 1/3 zu 2/3 ==== | |||
Die [[DIN 4108-3]] gibt einen Verweis auf die sogenannte '''20 %-Regel''', die besagt, dass ohne rechnerischen Nachweis 20 % des Gesamt[[wärmedurchlasswiderstand]]es (bei gleich bleibenden [[Wärmeleitgruppe]]n innerhalb der Konstruktion ist das 1/5 der Gesamtwärmedämmstärke) unterhalb/raumseitig der diffusionshemmenden Bauteilschicht angeordnet werden darf. Wird diese Vorgabe überschritten, ist ein rechnerischer Nachweis zu führen. | |||
Hintergrund ist, dass bei Berücksichtigung der [[Normklimabedingung]]en bei Konstruktionen mit Dämmstoffen gleicher [[Wärmeleitgruppe]] von innen gesehen nach ca. 1/3 der Gesamtdämmstärke die [[Taupunkttemperatur]] (8,7 °C) unterschritten wird. Liegt die Luftdichtungsebene hinter dem [[Taupunkt]] kann es zu einem [[Tauwasserausfall]] in unbekannter Höhe kommen. Kritische Feuchtigkeitsgehalte können bereits ab einer rel. [[Luftfeuchtigkeit]] von über 80 % erreicht werden. Ab diesem Feuchteniveau sind zwischen 0 °C und 50 °C Wachstumsbedingungen für fast alle [[Schimmelpilz]]e erreicht <ref name="QuSS_03" />. | |||
Darüber hinaus kann die Bildung von [[Tauwasser]] an [[Luftdichtung]]sbahnen, die im Frostbereich einer Konstruktion angeordnet werden, zur Bildung einer Eisschicht führen. Diese verhindert jede Art von Feuchtetransport durch die Luftdichtungsebene (z. B. [[Diffusion]] oder Gasaustausch durch Poren), da Eis praktisch dampfdicht ist. Als Folge können weitere bauteilschädigende [[Baufeuchte|Feuchtigkeitsmengen]] anfallen. | |||
=== Quellen für einen Feuchtigkeitseintrag === | |||
Zwei grundlegende Ursachen für einen Feuchteeintrag in Wärmedämmkonstruktionen werden unterschieden: | Zwei grundlegende Ursachen für einen Feuchteeintrag in Wärmedämmkonstruktionen werden unterschieden: | ||
* Eintrag durch [[Diffusion]] | * Eintrag durch [[Diffusion]] | ||
* Eintrag durch [[Konvektion]] | * Eintrag durch [[Konvektion]] | ||
Feuchtigkeitstransporte aus [[Diffusion]]svorgängen lassen sich berechnen durch Anwendung pauschaler stationärer Klimadaten (z. B. gemäß [[DIN | Feuchtigkeitstransporte aus [[Diffusion]]svorgängen lassen sich berechnen durch Anwendung pauschaler stationärer Klimadaten (z. B. gemäß [[DIN EN ISO 13788]]) oder als realitäts nahe instationäre Berechnung der Feuchtetransporte durch Anwendung realer Klima- und Baustoffkenndaten gemäß [[DIN EN 15026]]. | ||
=== Berechnungsmodelle für Diffusionsvorgänge === | |||
==== [[Diffusion - | Für die Berechnung der Feuchtetransporte durch Diffusion innerhalb der Konstruktion stehen verschiedene Berechnungsmodelle mit unterschiedlicher Genauigkeit zur Verfügung. <br /> | ||
Die [[DIN 4108-3]] beschreibt, neben einer großen Auswahl an nachweisfreien Konstruktionen, zwei gängige Berechnungsverfahren. <br /> | |||
Im Anhang A wird das einfache [[Periodenbilanzverfahren]] (auch Glaser-Verfahren) in Anlehnung an [[DIN EN ISO 13788]] beschrieben. Hierbei wird die Tauwasser- bzw. Verdunstungsmenge, die durch Diffusion in das betrachtete Bauteil hinein bzw. heraus gelangen kann, mit standardisierten Klimabedingungen errechnet. Für die Berechnung stehen 2 Blockklimate (Winter bzw. Sommerklima) zur | |||
Verfügung. Dieser genannte Ansatz erlaubt keine detaillierte Betrachtung der Wärme- und Feuchteströme. Es ist nicht möglich, den genauen Feuchtegehalt eines der eingesetzten Materialien zu bestimmen. Dieses sogenannte [[Glaser-Verfahren]] dient seit Jahrzehnten im Baubereich ausschließlich der groben Abschätzung von Tauwasser bzw. Verdunstungsmengen. | |||
Im Anhang D der [[DIN 4108-3]] wird die Feuchteschutzbemessung durch hygrothermische Simulation gemäß [[DIN EN 15026]] beschrieben. Dieses instationäre Berechnungsmodell, wie es im [[WUFI pro]] bzw. [[WUFI 2D]] oder im [[Delphin]] enthalten ist, simuliert die Feuchte- und Wärmeströme innerhalb von Konstruktionen. Werden stündlich ermittelte Klimadaten zur Berechnung verwendet, liefern | |||
diese mit weitem Abstand die genauesten Ergebnisse. | |||
==== | ==== Berechnung in Anlehnung an DIN EN ISO 13788 - Verfahren nach Glaser ==== | ||
Der Feuchtigkeitsstrom wird bei einem pauschalierten Klima von 90 Tagen Winter (-5 °C außen / 80 % rel. Luftfeuchte und 20 °C innen / 50 % rel. Luftfeuchte) und 90 Tagen Sommer (bei innen / außen ausgeglichenem Wasserdampfteildruck) berechnet. Die Konstruktionen müssen u. A. folgende Grenzen einhalten: <br /> | |||
* Die Tauwassermenge darf bei nicht kapillar aufnahmefähigen Bauteilschichten (z. B. bei Folien) 500 g/m² nicht überschreiten. <br /> | |||
* Die Tauwassermenge in der Winterperiode muss geringer sein als die Verdunstungsmenge im Sommer. <br /> | |||
Mehr siehe: [[Periodenbilanzverfahren#Anforderungsprofil|Periodenbilanzverfahren]] | |||
==== Berechnung nach [[DIN EN 15026]] ==== | |||
Wirklich realistische Ergebnisse liefern die instationären Berechnungsverfahren wie [[WUFI pro]], [[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). Feuchtigkeitsgehalt und Temperatur können für jeden Punkt der betrachteten Konstruktion ausgegeben werden. Auch Einflüsse wie z. B. Verschattung, die Art der Eindeckung, Beläge wie Gründach, Kies usw. und sogar Undichtheiten der Luftdichtungsschicht inklusive dem [[Konvektion|konvektiven Feuchteeinträgen]] können in den Berechnungen berücksichtigt werden. | |||
<br clear="all" /> | |||
=== Berechnungsmodelle für konvektiven Eintrag === | |||
{|align="right" width="300px" style="border-style:solid; border-width:1px; margin: 0px 0px 0px 15px;" class="rahmenfarbe1" | |||
| colspan="2" | '''Feuchteeintrag in die Konstruktion durch Undichtheiten in der Dampfbremse''' | |||
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|valign="top" colspan="2" | [[Bild:BPhys GD 1 05_Konvekt_Fuge_Feuchte1-01-3.jpg|center|300px|]] | |||
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| colspan="2" |Abb. 3: '''1 mm Fuge = <br /> 800 g/24 h pro m Fugenlänge''' | |||
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| <br /> '''Feuchtetransport''' | |||
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| durch [[Dampfbremse]]: || 0,5 g/m² x 24 h | |||
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| durch 1 mm Fuge: || 800 g/m x 24 h | |||
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| Erhöhung Faktor:|| 1.600 | |||
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| <br /> '''Randbedingungen''' | |||
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| [[Dampfbremse]] [[sd-Wert|s<sub>d</sub>-Wert]] || = 30 m | |||
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| Innentemperatur || = +20 °C | |||
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| Außentemperatur || = 0 °C | |||
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| valign="top" | Druckdifferenz || = 20 Pa | |||
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| colspan="2" | entsprechend Windstärke 2-3 | |||
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| colspan="2" | <br /> Messung: [[Institut für Bauphysik]], Stuttgart | |||
|} | |||
Der Antrieb der Konvektion ist der Druckunterschied zwischen dem Inneren eines Gebäudes und der Außenluft. Der Druckunterschied resultiert aus der Windanströmung des Gebäudes von außen und dem Aufsteigen der beheizten Luft innerhalb des bewohnten Raums (siehe Abb. 2). <br /> | |||
Ab [[WUFI pro|WUFI pro 5.0]] steht für die Berechnung von konvektiven Feuchteeinträgen ein Luftinfiltrationsmodell zur Verfügung. Es kann auf Grundlage eines Austausches mit der Innenraumluft einen konvektiven Feuchteeintrag simulieren. Das setzt voraus, dass die Undichtheit der Konstruktion bekannt ist, denn diese dient dazu, den Feuchtigkeitseintrag zu quantifizieren. <br /> | |||
Bei Luftströmungen durch Leckagen konzentriert sich der Feuchteeintrag auf eine kleine Fläche. Dadurch ist dieser um ein Vielfaches höher, als es die Berechnungsergebnisse darstellen können. Durch Konvektion kann durch eine Fuge von 1 mm Breite und 1 m Länge (= 1/1000 m²) eine Feuchtigkeitsmenge von 800 g/m und Tag durch Konvektion in die Wärmedämmkonstruktion | |||
gelangen (siehe Abb. 3). <br /> | |||
So viel Feuchtigkeit kann auch die diffusionsoffenste Unterdeckbahn nicht austrocknen lassen. | |||
<!--(zumal der Diffusionsstrom eines dünnen Bauteils bei einer geringen/fehlenden Druckdifferenz in der Praxis viel niedriger ist, als es die s<sub>d</sub>-Werte vermuten lassen (siehe Absatz [[#sd-Wert und μ-Wert|s<sub>d</sub>-Wert und μ-Wert]]). <br /> | |||
Bei der Sanierung kann die Qualität der Innenbekleidung selten genau ermittelt werden. Sie hat einen entscheidenden Einfluss auf den Feuchteeintrag durch Diffusion und Konvektion. <br /> | |||
Aus Gründen der Bauteilsicherheit wird deshalb der Feuchtetransport durch Leckagen in eine Konstruktion berechnet, in dem diffusionshemmende innere Bauteilschichten (z. B. Dampfbremsebenen oder Innenbekleidungen) unberücksichtigt bleiben. Da es sich hier nur um Diffusionsströme handelt und der Antrieb der Luftdruckunterschiede fehlt, können in der Realität die Feuchtigkeitsbelastungen durch Konvektion wesentlich höher sein. --> | |||
=== | === Anreicherung der Feuchtigkeitsmenge infolge innerer Konvektion === | ||
Konvektionsströme können auch innerhalb von Konstruktionen auftreten. Durch die Erwärmung der Konstruktion von außen beim direkten Bescheinen durch die Sonne kann Feuchtigkeit innerhalb des Bauteils aufsteigen und sich ggf. an Stellen sammeln, an denen weitere Konvektionsvorgänge, z. B. durch [[Wechsel]], unterbrochen sind. | |||
=== Eisschichten sind Dampfsperren === | |||
Kommt es zu einem [[Tauwasser]]ausfall an Materialschichten, die im Frostbereich liegen (z. B. an außen liegenden Luftdichtungsbahnen), kann sich dort bei Minustemperaturen eine Eisschicht bilden. Infolge der verhinderten Austrocknung nach außen aus der Konstruktion heraus kommt es zur weiteren Bildung von sehr großen [[Kondensat]]mengen, die wiederum gefrieren. Das Resultat ist eine verringerte Dämmwirkung des eingesetzten Dämmstoffes sowie eine starke Gefährdung der in der Konstruktion enthaltenen Materialien. | |||
==== | === Berechnungs-Software === | ||
{|align="right" valign="top" | Auf Grundlage der formulierten Kriterien werden die Konstruktionen mit [[WUFI pro]] des [[Fraunhofer-Institut für Bauphysik|Fraunhofer-Institutes für Bauphysik]] auf ihre | ||
|[[Bild: | Gebrauchstauglichkeit hin untersucht. | ||
| | <br clear="all" /> | ||
=== Außenklima === | |||
{| align="right" width="300px" style="border-style:solid; border-width:1px; margin: 0px 0px 0px 15px;" class="rahmenfarbe1" | |||
| valign="top" | <br /> [[Bild:BPhys GD 2Studie 04-Klimazonen.jpg|center|300px|]] | |||
|- | |||
| Abb. 4: Klimazonen zur Berechnung mit HRY Klimadaten | |||
|} | |} | ||
Diese Betrachtungen werden mit den Klimadatensätzen der hygrothermischen Referenzjahre (HRY) durchgeführt. Zur Berechnung mit den HRY Klimadaten wurde Deutschland in 11 Klimazonen unterteilt, denen jeweils ein Referenzort zugeteilt ist, dessen Klimadatensatz für alle Standorte in dieser Klimazone verwendet werden kann (siehe Abb. 4). <br /> | |||
Die untersuchten Konstruktionen wurden jeweils mit allen 11 Klimadatensätzen berechnet und verglichen, um fundierte Erkenntnisse und Empfehlungen zu sicheren Aufbauten der Konstruktionen zu gewinnen. <br /> | |||
Ziel der Bauteilprüfungen war, dass die empfohlenen Sanierungslösungen in allen HRY Klimazonen funktionieren. | |||
=== Innenklima === | |||
Das Innenklima wird entsprechend den Annahmen des [[WTA]]-Merkblatts 6-2-14/D<ref name="QuSS_09" /> bzw. [[DIN 4108-3]] mit »Normalklima +5 %« festgelegt, wie es, wie es in Räumen bewohnter Häuser (Schlaf- und Wohnräume, Bäder und Küchen) vorhanden ist. | |||
<br clear="all" /> | <br clear="all" /> | ||
{|align="right" valign="top" | == Dachsanierung von außen mit flächiger Luftdichtung == | ||
|[[Bild: | Die Dachsanierung erfolgt von der Außenseite, wobei die Innenbeplankung vollflächig erhalten bleibt. Diese Vorgehensweise wird z. B. bei Sanierungen angewendet, bei denen der Dachraum bereits bewohnt ist und/oder der Austausch der Dacheindeckung (z. B. Ziegel) notwendig wird. <br /> | ||
|[[Bild: | Die Luftdichtung muss somit ebenfalls von der Außenseite installiert werden. Eine raumseitig flächige Verlegung, wie sie i. d. R. bei Neubauten vorgesehen wird (siehe: »[[#Funktionstechnische Platzierung der Luftdichtung in Konstruktionen|Funktionstechnische Platzierung der Luftdichtung in Konstruktionen]]«), ist nicht möglich. <br /> | ||
Bei der Dachsanierung von außen mit flächiger Luftdichtung wird das Dach von außen geöffnet, das Gefach vollständig mit Dämmung gefüllt, die Luftdichtungsbahn flächig auf den Bestandssparren verlegt, luftdicht an den benachbarten luftdichten Bauteilen angeschlossen und eine Überdämmung (z. B. [[Holzfaserunterdeckplatte]]n) montiert. Anschließend folgen Konterlattung, Traglattung und Dacheindeckung. | |||
'''Materialeigenschaften''' <br> | |||
{| align="right" width="300px" style="border-style:solid; border-width:1px; margin: 0px 0px 0px 15px;" class="rahmenfarbe1" | |||
| valign="top" | <br /> [[Bild:Tech_membran_mikroporen.jpg|center|300px|]] | |||
|- | |||
| Abb. 5: '''Vergrößerung eines mikroporösen Funktionsfilmes''' <br /> Passiver Feuchtetransport durch Poren (Gasaustausch) vergrößert die Gefahr von Eisbildung im Bauteil und ist nicht absolut luftdicht. | |||
|- | |||
| valign="top" | <br /> [[Bild:Tech_membran_monolithisch_TEEE.jpg|center|300px|]] | |||
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| Abb. 6: '''Vergrößerung des monolithischen porenfreien Funktionsfilms der DASAPLANO 0,01 connect''' <br /> Aktiver Feuchtetransport entlang der Molekülketten erhöht das Austrocknungsvermögen und gewährleistet 100 % Luftdichtheit. | |||
|} | |} | ||
Für diese Sanierungsvariante müssen Luftdichtungsbahnen verwendet werden, die abweichend von »normalen« [[Dampfbremse]]n, sehr diffusionsoffen, aber trotzdem luftdicht sind, da sie im Bauteilaufbau relativ weit außen im Kaltbereich angeordnet sind. <br /> | |||
Dieses ist erst möglich, seitdem Materialien zur Verfügung stehen, die selbst sehr diffusionsoffen sind, wie z. B. Thermoplastischer Elastomer Ether Ester ([[TEEE]]), welches seit den 1990er Jahren für diffusionsoffene Bahnen (z. B. [[Unterdeckbahn]]en) genutzt wird. <br /> | |||
Die meisten »diffusionsoffenen« Bahnen werden allerdings, nach wie vor noch mit Materialien hergestellt, die selbst nicht so diffusionsoffen sind, wie es erforderlich wäre. | |||
Die Membranen dieser Bahnen werden während der Produktion mit mikroskopisch kleinen Löchern versehen um die Diffusionsoffenheit überhaupt zu ermöglichen. Diese Bahnen nennt man [[Mikroporöse Membran|mikroporös]] (früher mikroperforiert). Sie werden trotz einiger Nachteile überwiegend als [[Unterspannbahn|Unterspann]]- und [[Unterdeckbahn]]en eingesetzt. | |||
Für die [[Luftdichtung]] haben sich die Bahnen mit den sogenannten [[Luftdichtungsbahn monolithisch|monolithischen Funktionsfilmen]] (z. B. [[TEEE]]) bewährt, die eine [[Diffusionsoffen]]heit bis zu einem [[sd-Wert|s<sub>d</sub>-Wert]] von 0,01 m aufweisen können und in der Lage sind, Feuchtigkeit aktiv zu transportieren. | |||
Die pro clima [[DASAPLANO 0,01 connect]] verfügt über einen entsprechenden Film aus einer monolithischen Polymermischung und bietet der Konstruktion folgende Vorteile: | |||
* '''Luftdichtheit''': Der monolithische Funktionsfilm der DASAPLANO gewährleistet eine 100 %ige Luftdichtheit. Im Gegensatz zu herkömmlichen Luftdichtungsbahnen mit mikroporösen Filmen (siehe Abb. 5) ist die [[DASAPLANO 0,01 connect|DASAPLANO]] absolut porenfrei (siehe Abb. 6). | |||
* '''Diffusionsoffenheit''': Der monolithische Funktionsfilm ermöglicht einen aktiven Feuchtigkeitstransport durch das Bahnenmaterial. Steht [[Kondensat]] innenseitig in Tropfenform an der DASAPLANO-Bahn an, wird diese entlang der Molekülketten aktiv nach außen weitertransportiert. Dadurch wird die Gefahr von Eisbildung (= [[Dampfsperre]]) an der Luftdichtungsbahn im Vergleich zu einer Bahn mit mikroporösen Funktionsfilmen deutlich reduziert. | |||
* '''Feuchtevariabilität''': Der Funktionsfilm der DASAPLANO 0,01 hat [[Feuchtevariabilität|feuchtevariable]] Eigenschaften. Dadurch sinkt der Diffusionswiderstand der Bahnen bei Kondensatbildung bis auf einen [[sd-Wert|s<sub>d</sub>-Wert]] unter 0,01 m. <br /> Der üblichen Erhöhung des Diffusionswiderstandes, z. B. infolge des Porenverschlusses durch Wasser, wird optimal vorgebeugt. Soll die Luftdichtungsbahn oberhalb der Sparren verlegt werden, bietet DASAPLANO 0,01 im Vergleich zu mikroporösen Luftdichtungsbahnen deutlich höhere Bauteilsicherheiten. | |||
'''Funktionsweise der Dachsanierung von außen mit flächiger Luftdichtung''' <br> | |||
<br | Die physikalische Funktionsweise der [[Dachsanierung]] von außen mit flächiger [[Luftdichtung]] beruht darauf, dass man die beiden Aufgaben der klassischen [[Dampfbremse]], die [[Diffusion]] zu regeln und [[Luftdichtheit|luftdicht]] zu sein, hier trennt. Die Diffusion wird geregelt indem die äußeren Bauteilschichten sehr diffusionsoffen sind. Raumseitige Bauteilschichten können, je nach Konstruktionsaufbau, die [[dampfbremse]]nde Funktion übernehmen. <br /> | ||
Die Luftdichtungsbahn (z. B. [[DASAPLANO 0,01 connect|DASAPLANO 0,01]]) übernimmt ausschließlich die Luftdichtung und kann deutlich weiter in den Kaltbereich der Konstruktion verlegt werden als eine Dampfbremse, da sie mit einem [[sd-Wert|s<sub>d</sub>-Wert]] von 0,01 m hochdiffusionsoffen ist. Eine diffusionsoffene Überdämmung (z. B. [[Holzfaserunterdeckplatte]]) | |||
schützt die Luftdichtungsbahn vor Vereisung. Die notwendige Dämmdicke und somit das Dickenverhältnis der Überdämmung zur [[Zwischensparrendämmung]] wird in der folgenden Untersuchung | |||
ermittelt. <br /> | |||
Um eine einfache Planung und Ausführung zu ermöglichen, sind die Dämmdickenverhältnisse auf die Dicke der Dämmstoffe bezogen und nicht auf den rechnerischen [[R-Wert]] der Dämmstoffschichten (Fall 1 bis Fall 5). <br /> | |||
Da die Dämmwirkungen ([[λ-Wert]] / WLZ) der einzelnen Dämmstoffe unterschiedlich sind, werden raumseitig der Luftdichtung ([[Zwischensparrendämmung]]) Dämmstoffe mit einer guten Dämmwirkung und außenseitig der Luftdichtung (Überdämmung) Dämmstoffe mit einer schlechteren Dämmwirkung betrachtet. <br /> | |||
Somit werden physikalisch ungünstigere Situationen berücksichtigt und Ergebnisse mit einer robusten Sicherheitsreserve erzielt. Um einfache Lösungen für die Praxis zu erreichen, stand die Ermittlung der Dämmdickenverhältnisse im Vordergrund dieser Berechnungen. Daraus ergab sich, dass auch Dämmdicken genannt werden, die von aktuell marktüblichen Standardmaßen abweichen (z. B. bei Fall 1 und Fall 4 Holzfaserunterdeckplatten in 90 mm). In der Praxis ist dann die nächst höhere Standarddicke sinnvoll oder ein 2-lagiger Schichtaufbau. | |||
'''Auswertungsbereich''' <br> | |||
Ausgewertet wird das Ergebnis der [[WUFI]]-Berechnung nach den Vorgaben des Leitfaden zur »Tauwasserauswertung in hydrophoben Mineraldämmungen«<ref name="QuSS_04" />. Demnach darf die freie Wassersättigung der verwendeten Mineraldämmung im oberen Millimeter (kaltseitig) nicht überschritten werden. Als Dämmstoff wurde ein Material aus der WUFI-Datenbank gewählt, das nach einer Vielzahl von Vergleichsrechnungen zu den im Vergleich höchsten Feuchtegehalten im Dämmstoff führt und somit eine Worst-case Betrachtung ermöglicht (= hohe Sicherheitsreserven). | |||
'' | |||
<br clear="all" /> | <br clear="all" /> | ||
=== Dachsanierung von außen mit flächiger Luftdichtung zwischen Bestandssparren mit Mineralfaser-Gefachdämmung und Überdämmung aus Holzfaserunterdeckplatten === | |||
{| | {| | ||
| | | width=200px | Steildach: || 40° Dachneigung | ||
| | |- | ||
| Dacheindeckung: || rote Ziegel | |||
|- | |||
| Ausrichtung der Dachfläche: || Nord | |||
|} | |} | ||
====Fall | ==== Fall 1: 2:1-Sanierungslösung mit Überdämmung aus Holzfaserunterdeckplatte ==== | ||
{|align="right" | {| align="right" width="300px" style="border-style:solid; border-width:1px; margin: 0px 0px 0px 15px;" class="rahmenfarbe1" | ||
|[[Bild: | | valign="top" style="padding: 0px;"| <br /> [[Bild:BPhys GD 3SS 08 2-1-Regel Holzfaser.jpg|center|300px|]] | ||
|- | |||
| Abb. 7: '''Fall 1''': 2:1-Sanierungslösung mit Überdämmung aus Holzfaserunterdeckplatte | |||
|- | |||
| valign="top" | <br /> [[Bild:BPhys GD 3SS 08 2-1-Regel2-2.jpg|center|300px|]] | |||
|- | |||
| Abb. 8: '''Fall 1''': Wassergehalt (kg/m³) im Auswertungsbereich der Gefachdämmung beispielhaft in der Klimazone HRY 7 | |||
|} | |} | ||
* | |||
Bauteilaufbau (von innen nach außen) (siehe Abb. 7): | |||
* | * Bestand: Innenbeplankung (z. B. Gipsbauplatte), [[sd-Wert|s<sub>d</sub>-Wert]] ≥ 0,1 m | ||
* Bestand (optional): Lattung | |||
* Bestand: Sparren, 180 mm | |||
* Vollsparrendämmung mit nicht [[Sorption|sorptionsfähigem]] Dämmstoff ([[Mineralwolle]]: WLZ 032), 180 mm | |||
* Luftdichtungsbahn pro clima [[DASAPLANO 0,01 connect|DASAPLANO 0,01]], vollflächig luftdicht verlegt und angeschlossen | |||
* Überdämmung mit [[Holzfaserunterdeckplatte]]n (WLZ 049), 90 mm | |||
* Konterlattung und Traglattung | |||
* Dachziegel rot | |||
Entspricht dem Dämmdickenverhältnis 2:1 (Vollsparrendämmung : Überdämmung) | |||
Die Ergebnis-Grafik zeigt den Wassergehalt im Verlauf der ersten 5 Jahre (siehe Abb. 8). <br /> | |||
Schon ab dem zweiten Jahr stellt sich ein eingependelter Zustand ein. Im überwiegenden Jahresverlauf ist der Wassergehalt sehr gering und erreicht Werte bis zu 0,34 kg/m³ im Auswertungsbereich der Mineralfaserdämmung. <br /> | |||
In den Wintermonaten steigt er kurzzeitig an bis zum Maximum von 196,61 kg/m³ und bleibt deutlich unterhalb des Grenzwerts für den gewählten Dämmstoff von 361 kg/m³. | |||
'''Ergebnisdiskussion zu Fall 1:''' <br /> | |||
Beim vorliegenden Dämmdickenverhältnis von 2:1 (z. B. 180 mm zu 90 mm) wird der Grenzwert von 361 kg/m³ in allen 11 HRY-Klimazonen deutlich unterschritten. Die Ergebnisse der maximalen Wassergehalte betrugen zwischen 2,93 kg/m³ und 196,70 kg/m³. <br /> | |||
Somit stellt sich die 2:1-Sanierungslösung mit Überdämmung aus Holzfaserunterdeckplatte als sehr sicher heraus. Die Untersuchungen ergaben außerdem, dass auch zusätzliche Unterdeckbahnen auf der Überdämmung mit Holzfaserunterdeckplatten einsetzbar sind, sofern sie einen s<sub>d</sub>-Wert ≤ 0,1 m besitzen. | |||
<br clear="all" /> | <br clear="all" /> | ||
{|align="right" | {{Anker|Fall 2}} | ||
|valign="top"|[[Bild: | |||
|valign="top"|[[Bild: | ==== Fall 2: 3:1-Sanierungslösung mit Überdämmung aus Holzfaserunterdeckplatte ==== | ||
{| align="right" width="300px" style="border-style:solid; border-width:1px; margin: 0px 0px 0px 15px;" class="rahmenfarbe1" | |||
| valign="top" | <br /> [[Bild:BPhys GD 3SS 08 3-1-Regel Holzfaser.jpg|center|300px|]] | |||
|- | |||
| Abb. 9: '''Fall 2''': 3:1-Sanierungslösung mit Überdämmung aus Holzfaserunterdeckplatte | |||
|- | |||
| valign="top" | <br /> [[Bild:BPhys GD 3SS 08 3-1-Regel2-2.jpg|center|300px|]] | |||
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| Abb. 10: '''Fall 2''': Wassergehalt (kg/m³) im Auswertungsbereich der Gefachdämmung beispielhaft in der Klimazone HRY 11 | |||
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| valign="top" | <br /> [[Bild:BPhys GD 3SS 08 3-1-Regel2-11.jpg|center|300px|]] | |||
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| Abb. 11: '''Fall 2''': Wassergehalt (kg/m³) im Auswertungsbereich der Gefachdämmung beispielhaft in der Klimazone HRY 7 | |||
|- | |||
| valign="top" | <br /> [[Bild:BPhys GD 3SS 08 3-1-Regel2-12.jpg|center|300px|]] | |||
|- | |||
| Abb. 12: '''Fall 2''': Wassergehalt (kg/m³) im Auswertungsbereich der Gefachdämmung beispielhaft in der Klimazone HRY 7 | |||
|} | |} | ||
Bauteilaufbau (von innen nach außen) (siehe Abb. 9): | |||
* Bestand: Innenbeplankung (z. B. Gipsbauplatte), [[sd-Wert|s<sub>d</sub>-Wert]] ≥ 0,1 m | |||
* Bestand (optional): Lattung | |||
* Bestand: Sparren, 180 mm | |||
* Vollsparrendämmung mit nicht [[Sorption|sorptionsfähigem]] Dämmstoff ([[Mineralwolle]]: WLZ 032), 180 mm | |||
* Luftdichtungsbahn pro clima [[DASAPLANO 0,01 connect|DASAPLANO 0,01]], vollflächig luftdicht verlegt und angeschlossen | |||
* Überdämmung mit [[Holzfaserunterdeckplatte]]n (WLZ 049), 60 mm | |||
* Konterlattung und Traglattung | |||
* Dachziegel rot | |||
Entspricht dem Dämmdickenverhältnis 3:1 (Vollsparrendämmung : Überdämmung) | |||
Wassergehalt im Auswertungsbereich der Gefachdämmung beispielhaft in der Klimazone HRY 11 (siehe Abb. 10). <br /> | |||
''- | Im überwiegenden Jahresverlauf ist der Wassergehalt gering. Er erreicht Werte bis zu 0,28 kg/m³ im Auswertungsbereich der Mineralfaserdämmung. <br /> | ||
In den Wintermonaten steigt er an bis zum Maximum von 279,95 kg/m³. <br /> | |||
Somit liegt der Wassergehalt noch unter dem Grenzwert von 361 kg/m³. | |||
Wassergehalt im Auswertungsbereich der Gefachdämmung beispielhaft in der Klimazone HRY 7 (siehe Abb. 11). <br /> | |||
Im überwiegenden Jahresverlauf ist auch hier der Wassergehalt gering. Er erreicht Werte bis zu 0,32 kg/m³ im Auswertungsbereich der Mineralfaserdämmung. <br /> | |||
In den Wintermonaten steigt er aber an bis zum Maximum von 588,41 kg/m³ und übersteigt somit den Grenzwert von 361 kg/m³ sehr deutlich. | |||
'''Zwischenergebnis''': <br /> | |||
Beim Dämmdickenverhältnis von 3:1 (180 mm zu 60 mm) wird der Grenzwert von 361 kg/m³ in 3 von 11 HRY-Klimazonen überschritten. <br /> | |||
Somit kann eine Konstruktion mit einer Gipsbauplatte auf der Innenseite nicht bei einem Dämmverhältnis von 3:1 für ganz Deutschland empfohlen werden. | |||
'''Lösungsansatz''': | |||
Erhöhung des Diffusionswiderstand auf der Innenseite. | |||
Neuer Bauteilaufbau (von innen nach außen): | |||
* Bestand: Innenbeplankung (z. B. Vollholzbeplankung), s<sub>d</sub>-Wert ≥ 0,5 m | |||
* Bestand (optional): Lattung | |||
* Bestand: Sparren, 180 mm | |||
* Vollsparrendämmung mit nicht [[Sorption|sorptionsfähigem]] Dämmstoff ([[Mineralwolle]]: WLZ 032), 180 mm | |||
* Luftdichtungsbahn pro clima [[DASAPLANO 0,01 connect|DASAPLANO 0,01]], vollflächig luftdicht verlegt und angeschlossen | |||
* Überdämmung mit [[Holzfaserunterdeckplatte]]n (WLZ 049), 60 mm | |||
* Konterlattung und Traglattung | |||
* Dachziegel rot | |||
Entspricht dem Dämmdickenverhältnis 3:1 (Vollsparrendämmung : Überdämmung) | |||
Wassergehalt im Auswertungsbereich der Gefachdämmung beispielhaft in der Klimazone HRY 7 (siehe Abb. 12). <br /> | |||
Im überwiegenden Jahresverlauf ist der Wassergehalt gering. Er erreicht Werte bis zu 0,29 kg/m³ im Auswertungsbereich der Mineralfaserdämmung. <br /> | |||
In den Wintermonaten steigt er an bis zum Maximum von 28,74 kg/m³. Somit liegt der Wassergehalt jetzt deutlich unter dem Grenzwert von 361 kg/m³. | |||
'''Ergebnisdiskussion zu Fall 2:''' <br /> | |||
Wird der s<sub>d</sub>-Wert auf ≥ 0,5 m erhöht, wird auch beim vorliegenden Dämmdickenverhältnis von 3:1 (z. B. 180 mm zu 90 mm) der Grenzwert von 361 kg/m³ in allen 11 HRY-Klimazonen unterschritten. <br /> | |||
Die Ergebnisse der maximalen Wassergehalte betrugen zwischen 0,51 kg/m³ und 28,74 kg/m³. Aber Achtung! Auch wenn die Wassergehalte noch weit vom Grenzwert erscheinen, ist dieser sehr schnell erreicht, sobald der innere s<sub>d</sub>-Wert geringer wird. <br /> | |||
Somit stellt sich die 3:1-Sanierungslösung mit Überdämmung aus Holzfaserunterdeckplatte als sicher heraus, sobald die innere Beplankung (z. B. Holzschalung, Holzwerkstoffplatten usw.) einen s<sub>d</sub>-Wert ≥ 0,5 m aufweist. <br /> | |||
Die Untersuchungen ergaben außerdem, dass bei o.g. Bedingungen auch zusätzliche Unterdeckbahnen auf der Überdämmung mit Holzfaserunterdeckplatten einsetzbar sind, | |||
sofern sie einen s<sub>d</sub>-Wert ≤ 0,1 m besitzen. | |||
{{Anker|Fall 3}} | |||
{| | |||
<br clear="all" /> | <br clear="all" /> | ||
{|align="right" | ==== Fall 3: Sanierungslösung mit Überdämmung aus Holzfaserunterdeckplatte zzgl. einer eingelegten Dampfbremsbahn ==== | ||
|valign="top"|[[Bild: | {| align="right" width="300px" style="border-style:solid; border-width:1px; margin: 0px 0px 0px 15px;" class="rahmenfarbe1" | ||
|valign="top"|[[Bild: | | valign="top" | <br /> [[Bild:BPhys GD 3SS 08 3-1-Regel Holzfaser DA.jpg|center|300px|]] | ||
|- | |||
| Abb. 13: '''Fall 3''': Sanierungslösung mit Überdämmung aus Holzfaserunterdeckplatten zzgl. einer eingelegten Dampfbremsbahn | |||
|- | |||
| valign="top" | <br /> [[Bild:BPhys GD 3SS 08 3-1-Regel2-2 Holzfaser DA.jpg|center|300px|]] | |||
|- | |||
| Abb. 14: '''Fall 3''': Wassergehalt (kg/m³) im Auswertungsbereich der Gefachdämmung beispielhaft in der Klimazone HRY 7 | |||
|} | |} | ||
Um den raumseitigen Diffusionswiderstand zu erhöhen wird eine [[Dampfbremse]] (z. B. pro clima [[DA]]) im Gefach eingelegt und fixiert. Eine luftdichte Verklebung dieser Dampfbremse ist nicht notwendig, da die Luftdichtheit durch die verklebte Luftdichtungsbahn (z. B. [[DASAPLANO 0,01 connect|DASAPLANO 0,01]]) erreicht wird. Auch bereits im Bestand vorhandene Bahnen oder Beplankungen (z. B. [[OSB]]) können diese Aufgabe erfüllen, sofern sie einen ausreichend hohen Diffusionswiderstand besitzen und noch voll funktionsfähig sind. | |||
Bauteilaufbau (von innen nach außen) (siehe Abb. 13): | |||
* Bestand: Innenbeplankung (z. B. Gipsbauplatte), [[sd-Wert|s<sub>d</sub>-Wert]] ≥ 0,1 m | |||
* Bestand (optional): Lattung | |||
* Bestand: Sparren, 180 mm | |||
* Vollsparrendämmung mit nicht [[Sorption|sorptionsfähigem]] Dämmstoff ([[Mineralwolle]]: WLZ 032), 180 mm | |||
* Luftdichtungsbahn pro clima [[DASAPLANO 0,01 connect|DASAPLANO 0,01]], vollflächig luftdicht verlegt und angeschlossen | |||
* Überdämmung mit [[Holzfaserunterdeckplatte]]n (WLZ 049), 35 mm | |||
* Konterlattung und Traglattung | |||
* Dachziegel rot | |||
Entspricht dem Dämmdickenverhältnis 3:1 (Vollsparrendämmung : Überdämmung) | |||
Wassergehalt im Auswertungsbereich der Gefachdämmung beispielhaft in der Klimazone HRY 7 (siehe Abb. 14). <br /> | |||
Im überwiegenden Jahresverlauf ist der Wassergehalt gering. Er erreicht Werte bis zu 0,20 kg/m³ im Auswertungsbereich der Mineralfaserdämmung. <br /> | |||
An wenigen Tagen im Winter ist ein Peak der Auswertungskurve zu erkennen, dessen Höchstwert von 6,63 kg/m³ deutlich unterhalb des Grenzwert für den | |||
gewählten Dämmstoff von 361 kg/m³ liegt. | |||
'''Ergebnisdiskussion zu Fall 3:''' <br /> | |||
Durch den höheren Diffusionswiederstand auf der Raumseite kann die Überdämmung (hier [[Holzfaserunterdeckplatte]]) in diesem Berechnungsbeispiel auf 35 mm reduziert werden. <br /> | |||
Der Grenzwert von 361 kg/m³ wird in allen 11 HRY-Klimazonen unterschritten. <br /> | |||
Das Ergebnis zeigt, dass die Dicke der Überdämmung, gegenüber der oben beschriebenen 2:1- und 3:1-Lösungen noch weiter reduziert werden kann, indem eine zusätzliche Dampfbremsbahn (z. B. pro clima [[DA]]) im Gefach eingelegt wird, um den Diffusionswiderstand zu erhöhen. <br /> | |||
Somit stellt sich die Sanierungslösung mit Überdämmung aus Holzfaserunterdeckplatte im o. g. Dämmverhältnis 35 mm : 180 mm (annähernd 5:1) als sicher heraus, sobald der | |||
innere s<sub>d</sub>-Wert, durch einlegen einer pro clima DA Dampfbremsbahn einen s<sub>d</sub>-Wert ≥ 2,3 m aufweist. Die Untersuchungen ergaben außerdem, dass bei o. g. Bedingungen auch zusätzliche Unterdeckbahnen auf der Überdämmung mit Holzfaserunterdeckplatten einsetzbar sind, sofern sie einen s<sub>d</sub>-Wert ≤ 0,1 m besitzen. | |||
<br clear="all" /> | <br clear="all" /> | ||
'''Fazit zur Dachsanierungg mit flächiger Luftdichtung mit Mineralfaser-Gefachdämmung und Überdämmung aus Holzfaserunterdeckplatten''' <br /> | |||
Konstruktionen dieser Art benötigen eine ausreichende Überdämmung mit diffusionsoffenen Holzfaserunterdeckplatten. In den oben aufgeführten Untersuchungen hat sich | |||
herausgestellt, dass bei den Dämmverhältnis von 2:1 die Konstruktionen sehr sicher funktionieren. <br /> | |||
Dächer, die heute saniert werden, weisen oftmals nur Sparrenhöhen zwischen 12 und 16 cm auf. Somit ist das Dämmdickenverhältnis von 2:1 auch unter dem Gesichtspunkt sinnvoll, dass ja ein gewisses Maß der Überdämmung notwendig ist, um einen zeitgemäßen Wärmeschutz-Standard zu erreichen. <br /> | |||
Das Dämmdickenverhältnis von 3:1 ist ebenfalls möglich, wenn innenseitige Bauteilschichten (z. B. die Innenbeplankung) mindestens einen s<sub>d</sub>-Wert von ≥ 0,5 m aufweisen. <br /> | |||
Falls eine dünnere Überdämmung geplant/ausgeführt werden muss, ist es möglich, den inneren Diffusionswiderstand, z. B. mit einer pro clima [[DA]] Dampfbremsbahn, noch weiter zu erhöhen. <br /> | |||
Bei Abweichungen zu o. g. Aufbauten ist ein objektbezogener Nachweis mit einer Berechnung nach [[DIN EN 15026]] durchzuführen. | |||
=== Dachsanierung von außen mit flächiger Luftdichtung zwischen Bestandssparren mit Mineralfaser-Gefachdämmung und Überdämmung aus Mineralfaser-Aufdachdämmung === | |||
{| | |||
| width=200px | Steildach: || 40° Dachneigung | |||
|- | |||
| Dacheindeckung: || rote Ziegel | |||
|- | |||
| Ausrichtung der Dachfläche: || Nord | |||
|} | |||
Die Überdämmung dieser Sanierungsvariante besteht aus [[Mineralfaserdämmstoff|Mineralfaserdämmung]]. Da Mineralfaser diffusionsoffener ist als [[Holzfaserunterdeckplatte]]n, aber auch weniger Feuchtigkeit speichern kann, unterscheiden sich die Diffusionsvorgänge in dieser Sanierungsvariante von denen aus Fall 1 bis Fall 3. Außerdem benötigen Überdämmungen aus Mineralfaser immer eine zusätzliche [[Unterdeckbahn]] zum Schutz vor Witterungseinflüssen. Somit entsteht im Hinblick auf die Diffusion eine prägnantere Grenze zwischen der Mineralfaserdämmung und der Unterdeckbahn. <br /> | |||
Aus den genannten Gründen ist für diese Sanierungsvariante mit Mineralfaser-Überdämmung eine optimierte Luftdichtungsbahn sinnvoll. <br /> | |||
Eine Reihe exemplarischer Berechnungen mit [[WUFI pro]] hat ergeben, dass sich der optimale s<sub>d</sub>-Wert bei der feuchtevariablen pro clima [[INTELLO X]] einstellt. <br /> | |||
Somit wird bei der Dachsanierung von außen mit Überdämmung aus Mineralfaser generell die Verwendung der [[INTELLO X]] empfohlen. | |||
'''Auswertungsbereich''' <br> | |||
Aus o. g. Gründen wurde bei dieser Sanierungsvariante auch die Feuchteentwicklung unterhalb der äußeren Unterdeckbahn geprüft. <br> | |||
Hierzu wird analog zur Gefachdämmung der obere Millimeter nach den Vorgaben des Leitfaden zur »Tauwasserauswertung in hydrophoben Mineraldämmungen«<ref name="QuSS_04" /> betrachtet. <br /> | |||
Als Dämmstoffe wurden Materialien aus der [[WUFI]]-Datenbank gewählt, die nach einer Vielzahl von Vergleichsrechnungen zu den ungünstigsten Berechnungsergebnissen führten und somit hohe Sicherheitsreserven enthalten. <br /> | |||
Somit wurde für die weiteren Berechnungen ein Dämmstoff für die Gefachdämmung ausgewählt, der einen Grenzwert der freien Wassersättigung von 361 kg/m³ besitzt. <br /> | |||
Der Dämmstoff für die Überdämmung besitzt einen Grenzwert der freien Wassersättigung von 544 kg/m³. | |||
{{Anker|Fall 4}} | |||
==== Fall 4: 2:1-Sanierungslösung mit Überdämmung aus Mineralfaser-Aufdachdämmung ==== | |||
{| align="right" width="300px" style="border-style:solid; border-width:1px; margin: 0px 0px 0px 15px;" class="rahmenfarbe1" | |||
| valign="top" | <br /> [[Bild:BPhys GD 3SS 08 2-1-Regel 4 MiFa.jpg|center|300px|]] | |||
|- | |||
| Abb. 15: '''Fall 4''': 2:1-Sanierungslösung mit Überdämmung aus Mineralfaser-Aufdachdämmung | |||
|- | |||
| valign="top" | <br /> [[Bild:BPhys GD 3SS 08 2-1-Regel2-2 4 MiFa.jpg|center|300px|]] | |||
|- | |||
| Abb. 16: '''Fall 4''': Wassergehalt (kg/m³) im Auswertungsbereich der Überdämmung beispielhaft in der Klimazone HRY 7 | |||
|- | |||
| valign="top" | <br /> [[Bild:BPhys GD 3SS 08 2-1-Regel2-2 4 MiFa2.jpg|center|300px|]] | |||
|- | |||
| Abb. 17: '''Fall 4''': Wassergehalt (kg/m³) im Auswertungsbereich der Gefachdämmung beispielhaft in der Klimazone HRY 7 | |||
|} | |||
Bauteilaufbau (von innen nach außen) (siehe Abb. 15): | |||
* Bestand: Innenbeplankung (z. B. Gipsbauplatte), [[sd-Wert|s<sub>d</sub>-Wert]] ≥ 0,10 m | |||
* Bestand (optional): Lattung | |||
* Bestand: Sparren, 180 mm | |||
* Vollsparrendämmung mit nicht [[Sorption|sorptionsfähigem]] Dämmstoff ([[Mineralwolle]]: WLZ 032), 180 mm | |||
* Luftdichtungsbahn pro clima [[INTELLO X]], vollflächig luftdicht verlegt und angeschlossen | |||
* Überdämmung mit nicht sorptionsfähigem Dämmstoff ([[Mineralwolle]]: WLZ 040), 90 mm | |||
* Unterdeckbahn (ggf. aufkaschiert) mit s<sub>d</sub>-Wert ≤ 0,1 m | |||
* Konterlattung und Traglattung | |||
* Dachziegel rot | |||
Entspricht dem Dämmdickenverhältnis 2:1 (Vollsparrendämmung : Überdämmung) | |||
Wassergehalt im Auswertungsbereich der Überdämmung beispielhaft in der Klimazone HRY 7 (siehe Abb. 16). <br> | |||
Im überwiegenden Jahresverlauf ist der Wassergehalt gering. Es werden Werte bis zu 0,17 kg/m³ im Auswertungsbereich der Mineralfaserdämmung erreicht. Nur an wenigen Tagen im | |||
Winter ist ein Peak der Auswertungskurve zu erkennen, dessen Höchstwert von 273,74 kg/m³ deutlich unterhalb des Grenzwert für den gewählten Dämmstoff von 544 kg/m³ liegt. | |||
Wassergehalt im Auswertungsbereich der Gefachdämmung beispielhaft in der Klimazone HRY 7 (siehe Abb. 17). <br> | |||
Im überwiegenden Jahresverlauf ist der Wassergehalt sehr gering und geht herunter bis auf 0,25 kg/m³ im Auswertungsbereich der Mineralfaserdämmung. Nur an wenigen Tagen im Winter ist ein Peak der Auswertungskurve zu erkennen, dessen Höchstwert von 345,70 kg/m³ knapp unterhalb des Grenzwert für den gewählten Dämmstoff von 361 kg/m³ liegt. | |||
'''Ergebnisdiskussion zu Fall 4:''' <br /> | |||
Beim vorliegenden Dämmverhältnis von 2:1 werden die Grenzwerte von 361 kg/m³ (Gefachdämmung) bzw. 544 kg/m³ (Überdämmung) in allen 11 HRY-Klimazonen unterschritten. <br /> | |||
Somit stellt sich die 2:1-Sanierungslösung mit Überdämmung aus Mineralfaser-Aufdachdämmung als sicher heraus. Die Dämmdickenverhältnisse sind, wie bei den Fällen 1 bis 3, auch hier auf die Dicke der Dämmstoffe bezogen und nicht auf den rechnerischen [[R-Wert]] der Dämmstoffschichten. | |||
<br clear="all" /> | |||
{{ | {{Anker|Fall 5}} | ||
}} | |||
== | ==== Fall 5: 3:1-Sanierungslösung mit Überdämmung aus Mineralfaser-Aufdachdämmung ==== | ||
{|align="right" valign="top" | {| align="right" width="300px" style="border-style:solid; border-width:1px; margin: 0px 0px 0px 15px;" class="rahmenfarbe1" | ||
| valign="top" | <br /> [[Bild:BPhys GD 3SS 08 2-1-Regel 5 MiFa.jpg|center|300px|]] | |||
|- | |||
| Abb. 18: '''Fall 5''': Schnittzeichnung mit 3:1-Lösung (Überdämmung mit MiWo) | |||
|- | |- | ||
| | | valign="top" | <br /> [[Bild:BPhys GD 3SS 08 2-1-Regel2-2 5 MiFa.jpg|center|300px|]] | ||
|- | |- | ||
| Abb. 19: '''Fall 5''': Wassergehalt (kg/m³) im Auswertungsbereich der Überdämmung beispielhaft in der Klimazone HRY 7 | |||
|- | |- | ||
| valign="top" | <br /> [[Bild:BPhys GD 3SS 08 2-1-Regel2-2 5 MiFa2.jpg|center|300px|]] | |||
|- | |||
| Abb. 20: '''Fall 5''': Wassergehalt (kg/m³) im Auswertungsbereich der Gefachdämmung beispielhaft in der Klimazone HRY 7 | |||
|} | |} | ||
Soll die Überdämmung dünner werden als im Fall 4, muss der s<sub>d</sub>-Wert auf der Innenseite erhöht werden. Das kann man z. B. durch eine entsprechende innere Beplankung (z. B. Holz-schalung, Holzwerkstoffplatten usw.) erreichen. | |||
Bauteilaufbau (von innen nach außen) (siehe Abb. 18): | |||
* Bestand: Innenbeplankung (z. B. Vollholz), [[sd-Wert|s<sub>d</sub>-Wert]] ≥ 0,50 m | |||
* Bestand (optional): Lattung | |||
* Bestand: Sparren, 180 mm | |||
* Vollsparrendämmung mit nicht [[Sorption|sorptionsfähigem]] Dämmstoff ([[Mineralwolle]]: WLZ 032), 180 mm | |||
* Luftdichtungsbahn pro clima [[INTELLO X]], vollflächig luftdicht verlegt und angeschlossen | |||
* Überdämmung mit nicht sorptionsfähigem Dämmstoff ([[Mineralwolle]]: WLZ 040), 60 mm | |||
* Unterdeckbahn (ggf. aufkaschiert) mit s<sub>d</sub>-Wert ≤ 0,1 m | |||
* Konterlattung und Traglattung | |||
* Dachziegel rot | |||
Entspricht dem Dämmdickenverhältnis 3:1 (Vollsparrendämmung : Überdämmung) | |||
Wassergehalt im Auswertungsbereich der Überdämmung beispielhaft in der Klimazone HRY 7 (siehe Abb. 19). <br> | |||
Im überwiegenden Jahresverlauf ist der Wassergehalt gering. Es werden Werte bis zu 0,15 kg/m³ im Auswertungsbereich der Mineralfaserdämmung erreicht. Nur an wenigen Tagen im | |||
Winter ist ein Peak der Auswertungskurve zu erkennen, dessen Höchstwert von 213,40 kg/m³ deutlich unterhalb des Grenzwert für den gewählten Dämmstoff von 544 kg/m³ liegt. | |||
Wassergehalt im Auswertungsbereich der Gefachdämmung beispielhaft in der Klimazone HRY 7 (siehe Abb. 20). <br> | |||
Im überwiegenden Jahresverlauf ist der Wassergehalt sehr gering und geht herunter bis auf 0,22 kg/m³ im Auswertungsbereich der Mineralfaserdämmung. Nur an wenigen Tagen im Winter ist ein Peak der Auswertungskurve zu erkennen, dessen Höchstwert von 350,24 kg/m³ knapp unterhalb des Grenzwert für den gewählten Dämmstoff von 361 kg/m³ liegt. | |||
'''Ergebnisdiskussion zu Fall 5:''' <br /> | |||
Beim vorliegenden Dämmverhältnis von 3:1 werden die Grenzwerte von 361 kg/m³ (Gefachdämmung) bzw. 544 kg/m³ (Überdämmung) in allen 11 HRY-Klimazonen unterschritten. <br> | |||
Somit stellt sich die 3:1-Sanierungslösung mit Überdämmung aus Mineralfaser-Aufdachdämmung als sicher heraus, sobald die innere Beplankung (z. B. Holzschalung, Holzwerkstoffplatten usw.) einen s<sub>d</sub>-Wert ≥ 0,5 m aufweist. <br /> | |||
Die Dämmdickenverhältnisse sind, wie bei den Fällen 1 bis 4, auch hier auf die Dicke der Dämmstoffe bezogen und nicht auf den rechnerischen [[R-Wert]] der Dämmstoffschichten. <br /> | |||
Analog zu Fall 3 kann ggf. eine eingelegte Dampfbremsbahn (z. B. pro clima [[DA]]) und der somit erhöhte innere s<sub>d</sub>-Wert genutzt werden, um eine dünnere Überdämmung einsetzen zu | |||
können. <br /> | |||
Da Überdämmungen mit Mineralwolle, die dünner sind als beim Dämmverhältnis 3:1, nur selten vorkommen, wurde diese Option hier nicht näher betrachtet. | |||
'''Fazit Dachsanierung mit flächiger Luftdichtung mit Mineralfaser-Gefachdämmung und Überdämmung aus Mineralfaser-Aufdachdämmung''' <br /> | |||
Konstruktionen dieser Art benötigen eine ausreichende Überdämmung mit diffusionsoffenen Mineralfaser-Aufdachdämmungen. <br /> | |||
In den oben aufgeführten Untersuchungen hat sich herausgestellt, dass bei den Dämmverhältnis von 2:1 die Konstruktionen sicher funktionieren. <br /> | |||
Dächer, die heute saniert werden, weisen oftmals nur Sparrenhöhen zwischen 12 und 16 cm auf. Somit ist das Dämmdickenverhältnis von 2:1 auch unter dem Gesichtspunkt sinnvoll, | |||
dass ja ein gewisses Maß der Überdämmung notwendig ist, um einen zeitgemäßen Wärmeschutz-Standard zu erreichen. <br /> | |||
Das Dämmdickenverhältnis von 3:1 ist ebenfalls möglich, wenn innenseitige Bauteilschichten (z. B. die Innenbeplankung) mindestens einen s<sub>d</sub>-Wert von ≥ 0,5 m aufweisen. <br /> | |||
Falls eine dünnere Überdämmung geplant/ausgeführt werden muss, ist es möglich, den inneren Diffusionswiderstand, z. B. mit einer pro clima [[DA]] Dampfbremsbahn, noch weiter zu erhöhen. <br /> | |||
Bei Abweichungen zu o.g. Aufbauten ist ein objektbezogener Nachweis mit einer Berechnung nach [[DIN EN 15026]] durchzuführen. | |||
<br clear="all" /> | |||
=== | === Dachsanierung von außen mit flächiger Luftdichtung zwischen Bestandssparren mit Mineralfaser-Gefachdämmung und Überdämmung aus Schaumdämmstoffen === | ||
Dachsanierungen von außen sind auch mit Überdämmung aus geschäumten [[Aufdachdämmung]]en (z. B. [[PUR]]) möglich. <br /> | |||
Allerdings sind diese geschäumten Dämmstoffe relativ diffusionsdicht und widersprechen dem eigentlich angestrebten Dachaufbau, der innen so dampfbremsend wie nötig und außen so diffusionsoffen wie möglich sein sollte. <br /> | |||
Insbesondere Dämmstoffe mit sehr niedrigen Lambda Werten besitzen in der Regel Deckschichten / Kaschierungen aus Aluminium, die somit diffusionsdicht sind. <br /> | |||
Deshalb ist es bei dieser Sanierungsvariante wichtig, dass die Überdämmung einen relativ großen Anteil der Gesamtdämmwirkung der Konstruktion aufweist (siehe »[[#Funktionstechnische Platzierung der Luftdichtung in Konstruktionen]]«. | |||
In einer Parameterstudie mit WUFI pro wurde im Rahmen dieser Studie untersucht, bei welchen Dämmverhältnissen zwischen der Überdämmung mit geschäumten Dämmungen und Mineralfaser Gefachdämmung, der Feuchteschutz der Konstruktion in allen HRY-Klimazonen erfüllt wird. <br /> | |||
Da die Dämmwirkungen ([[λ-Wert]] / [[Wärmeleitzahl|WLZ]]) der einzelnen Dämmstoffe zum Teil sehr unterschiedlich sind, werden die Dämmdickenverhältnisse hier auf den rechnerischen [[R-Wert]] der Dämmstoffschichten und nicht auf die Dicke der Dämmstoffe bezogen, wie in Fall 1 bis Fall 5. <br /> | |||
[[ | Als Dämmstoffe wurden Materialien aus der WUFI-Datenbank gewählt, die nach einer Vielzahl von Vergleichsrechnungen zu den ungünstigsten Berechnungsergebnissen führten und somit hohe Sicherheitsreserven enthalten. <br /> | ||
In diesem Fall wurde für die Berechnungen ein Dämmstoff für die Gefachdämmung ausgewählt, der einen Grenzwert der freien Wassersättigung von 255 kg/m³ besitzt. Als Luftdichtung hat sich die [[Dampfbremse]] pro clima [[DA]] als optimal herausgestellt. Sie wird flächig über die Sparren oder einer Schalung verlegt. Die Sparrengefache werden im Idealfall vorher voll ausgedämmt (z. B. mit flexibler Mineralfaserdämmung). Ggf. können die Gefache auch ungedämmt oder teilgedämmt bleiben (siehe Ergebnisdiskussion zu Fall 6). | |||
{{Anker|Fall 6}} | |||
==== Fall 6: Sanierungslösung mit Überdämmung aus Schaumdämmstoffen ==== | |||
{| align="right" width="300px" style="border-style:solid; border-width:1px; margin: 0px 0px 0px 15px;" class="rahmenfarbe1" | |||
| valign="top" | <br /> [[Bild:BPhys GD 3SS 08 2-1-Regel 6 PU.jpg|center|300px|]] | |||
|- | |||
| Abb. 21: '''Fall 6''': 3:2 Sanierungslösung mit Überdämmung aus Schaumdämmstoffen (PUR) ohne Luftschicht im Gefach (ohne Schalung) | |||
|- | |||
| valign="top" | <br /> [[Bild:BPhys GD 3SS 08 2-1-Regel2-2 6 PU.jpg|center|300px|]] | |||
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| Abb. 22: '''Fall 6''': Wassergehalt (kg/m³) im Auswertungsbereich der Gefachdämmung beispielhaft in der Klimazone HRY 7 | |||
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| valign="top" | <br /> [[Bild:BPhys GD 3SS 08 2-1-Regel 6 PU2.jpg|center|300px|]] | |||
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| Abb. 23: '''Fall 6''': 1:1 Sanierungslösung mit Überdämmung aus Schaumdämmstoffen mit Schalung | |||
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| valign="top" | <br /> [[Bild:BPhys GD 3SS 08 2-1-Regel 6 PU3.jpg|center|300px|]] | |||
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| Abb. 24: '''Fall 6''': 1:2 (ZSD : ADD) Sanierungslösung mit Überdämmung aus Schaumdämmstoffen mit Luftschicht im Gefach | |||
|} | |||
Bauteilaufbau (von innen nach außen) (siehe Abb. 21): | |||
* Bestand: Innenbeplankung (z. B. Gipsbauplatte), [[sd-Wert|s<sub>d</sub>-Wert]] ≥ 0,1 m | |||
* Bestand (optional): Lattung | |||
* Bestand: Sparren, 180 mm | |||
* Vollsparrendämmung mit nicht sorptionsfähigem Dämmstoff ([[Mineralwolle]]: WLZ 035), 180 mm | |||
* Dampfbremsbahn pro clima [[DA]], vollflächig luftdicht verlegt und angeschlossen | |||
* Überdämmung mit Schaumdämmstoff (z. B. WLZ 035), 120 mm | |||
* Unterdeckbahn (ggf. aufkaschiert) | |||
* Konterlattung und Traglattung | |||
* Dachziegel rot | |||
Entspricht dem Dämmdickenverhältnis 3:2 (Vollsparrendämmung : Überdämmung) | |||
Wassergehalt im Auswertungsbereich der Gefachdämmung beispielhaft in der Klimazone HRY 7 (siehe Abb. 22). <br /> | |||
In den Sommermonaten ist der Wassergehalt sehr gering und erreicht Werte bis zu 0,40 kg/m³ im Auswertungsbereich der Mineralfaserdämmung. Nur an wenigen Tagen im Winter ist ein Peak der Auswertungskurve zu erkennen, dessen Höchstwert von 209,10 kg/m³ unterhalb des Grenzwert für den hier gewählten Dämmstoff von 255 kg/m³ liegt. | |||
'''Ergebnisdiskussion zu Fall 6:''' <br /> | |||
Beim vorliegenden Dämmverhältnis von 3:2 von Gefachdämmung zu Überdämmung wird der Grenzwert von 255 kg/m³ in allen 11 HRY-Klimazonen unterschritten. <br /> | |||
Somit stellt sich diese Sanierungsvariante als sicher heraus. <br /> | |||
Befindet sich auf den Sparren (unter der Dampfbremsbahn) eine Vollholzschalung wird der Grenzwert bei o.g. Dämmverhältnis nicht mehr in allen HRY-Klimazonen eingehalten. | |||
Deshalb ist bei einer Vollholzschalung ein Dämmverhältnis (zwischen Gefachdämmung und Überdämmung) von 1:1 zu empfehlen. (siehe Abb. 23) <br /> | |||
Sollten die Gefache nicht oder nur teilweise gedämmt sein (z. B. durch vorhandene Schalung nicht erreichbar) (siehe Abb. 24), ist, ist wichtig, dass die Luftschichten in der | |||
Sparrenebene keine Öffnungen zum Außenbereich haben und somit keine Außenluft einströmen kann. <br /> | |||
Außerdem sollte dann (abweichend von o. g. Berechnungsergebnissen) die Überdämmung mindestens 2/3 der Gesamtdämmwirkung ([[R-Wert]]) erfüllen, um Kondensat in diesem | |||
Luftraum zu vermeiden. Das entspricht dem Dämmverhältnis 1:2 von Gefachdämmung zu | |||
Überdämmung (R-Wert). Bei abweichenden | |||
Randbedingungen muss eine objektbezogene | |||
Bauteilprüfung durchgeführt werden. | |||
<br clear="all" /> | <br clear="all" /> | ||
=== | === Zusammenfassung der empfohlenen Sanierungsvarianten mit flächig verlegter Luftdichtung zwischen Gefachdämmung und Überdämmung === | ||
Die folgende Übersicht zeigt zusammenfassend die empfohlenen Sanierungslösungen mit den jeweils empfohlenen Luftdichtungsbahnen und Dämmverhältnissen. <br /> | |||
Je nach Standortklima und verwendeten Materialien können ggf. auch dünnere Überdämmungen verwendet werden, sofern das mit individuellen, standortbezogenen Berechnung nach [[DIN EN 15026]] nachgewiesen wird. | |||
{| cellpadding=" | {| class="wikitable" cellpadding="0" cellspacing="0" rules="all" style="background: #ffffff; font-size:100%; padding: 0 0 0 0;" align="center" | ||
|- style="background:#DDDDDD;" | |||
| width="60px" | || width="260px" align="center" | Lösung <br /> Überdämmung || width="260px" align="center" | pro clima <br /> Luftdichtungsbahn || width="260px" align="center"| Dämmverhältnis <br /> (Gefachdämmung : Überdämmung) || width="120px" align="center" | s<sub>d</sub>-Wert <br /> innen | |||
|- align="center" | |||
| rowspan="2" | [[#Fall 1|Fall 1]] || '''2:1-Lösung''' || rowspan="2" | [[DASAPLANO 0,01 connect]] || rowspan="2" | 2:1 || rowspan="2" | ≥ 0,1 m | |||
|- align="center" style="background:#EEBB00;" | |||
| Holzfaserunterdeckplatte | |||
|- | |- | ||
|[[ | | colspan="5" style="background:#DDDDDD;" | | ||
|- align="center" | |||
| rowspan="2" | [[#Fall 2|Fall 2]] || '''3:1-Lösung''' || rowspan="2" | [[DASAPLANO 0,01 connect]] || rowspan="2" | 3:1 || rowspan="2" | ≥ 0,5 m | |||
|- align="center" style="background:#EEBB00;" | |||
| Holzfaserunterdeckplatte | |||
|- | |||
| colspan="5" style="background:#DDDDDD;" | | |||
|- align="center" | |||
| rowspan="2" | [[#Fall 3|Fall 3]] || '''Dampfbremse ins Gefach*''' || rowspan="2" | [[DASAPLANO 0,01 connect]] || rowspan="2" | ~ 5:1 <br /> z. B. ≤ 180 mm : ≥ 35 mm || rowspan="2" | ≥ 2,3 m <br /> *) pro clima [[DA]] | |||
|- align="center" style="background:#EEBB00;" | |||
| Holzfaserunterdeckplatte | |||
|- | |||
| colspan="5" style="background:#DDDDDD;" | | |||
|- align="center" | |||
| rowspan="2" | [[#Fall 4|Fall 4]] || '''2:1-Lösung''' || rowspan="2" | [[INTELLO X]] || rowspan="2" | 2:1 || rowspan="2" | ≥ 0,1 m | |||
|- align="center" style="background:#EEFF00;" | |||
| Mineralfaser-Aufdachdämmung | |||
|- | |||
| colspan="5" style="background:#DDDDDD;" | | |||
|- align="center" | |||
| rowspan="2" | [[#Fall 5|Fall 5]] || '''3:1-Lösung''' || rowspan="2" | [[INTELLO X]] || rowspan="2" | 3:1 || rowspan="2" | ≥ 0,5 m | |||
|- align="center" style="background:#EEFF00;" | |||
| Mineralfaser-Aufdachdämmung | |||
|- | |||
| colspan="5" style="background:#DDDDDD;" | | |||
|- align="center" | |||
| rowspan="3" | [[#Fall 6|Fall 6]] || rowspan="3" |'''Schaumdämmstoff''' || rowspan="3" | [[DA|DA (connect)]] || [[R-Wert]]-Relation: 3:2 || rowspan="3" | ≥ 0,1 m | |||
|- align="center" | |||
| mit Schalung ([[R-Wert]]): 1:1 | |||
|- align="center" | |||
| und Luftschicht ([[R-Wert]]): 1:2 | |||
|} | |||
<br clear="all" /> | |||
== Dachsanierung von außen mit Luftdichtung im Sub-and-Top Verfahren verlegt == | |||
=== Grundlagen und Randbedingungen === | |||
==== Verlegung und Funktionsweise der Dachsanierung von außen im Sub-and-Top Verfahren ==== | |||
{| align="right" width="300px" style="border-style:solid; border-width:1px; margin: 0px 0px 0px 15px;" class="rahmenfarbe1" | |||
| '''Besondere Sicherheit bei der Sanierung mit <br /> feuchtevariablen [[Sub-and-Top|Sub-and-Top-Bahnen]]''' | |||
|- | |||
| valign="top" | <br /> [[Bild:BPhys GD 3SS 22 Sub + Top-01.jpg|center|300px|]] | |||
|- | |||
| Abb. 25: [[Sub-and-Top]]-Prinzip <br /> Im Gefach (Sub) diffusionsdichter: Schutz vor Feuchte. <br /> Auf den Sparren (Top) hochdiffusionsoffen: <br /> schnelle Trocknung nach außen. | |||
|- | |||
| valign="top" | <br /> [[Bild:BPhys GD 3SS 24 Sanbro Diagr Diffus DASASTOP PFADE-01.jpg|center|300px|]] | |||
|- | |||
| Abb. 26: [[DASATOP]] s<sub>d</sub>-Wert 0,05-2 m <br /> Im trockenen Bereich: s<sub>d</sub>-Wert 2 m » entspricht einer [[Dampfbremse]] <br /> Im feuchten Bereich (z. B. auf den Sparren): <br /> s<sub>d</sub>-Wert 0,05 m » entspricht einer [[Unterdeckbahn]] | |||
|- | |||
| valign="top" | <br /> [[Bild:BPhys GD 3SS 23 Sanbro Diagr Diffus DASASTOP PFADE-01.jpg|center|300px|]] | |||
|- | |||
| style="border-bottom:solid; border-width:1px; border-color:#aaaaaa;" | Abb. 27: Bahn sd-Wert 2 m und 5 m <br /> Dampfbremsen mit konstantem s<sub>d</sub>-Wert sind sowohl im Feucht- als auch Trockenbereich dampfbremsend und reduzieren die wichtige Trocknung im Sparrenbereich. | |||
|- | |||
| | |||
{| align="center" | |||
|- | |||
| <br /> '''s<sub>d</sub>-Wert''' [m] || <br /> '''[[Wasserdampfdurchgang|W<sub>DD</sub>]]''' [g/m² x 24 h] | |||
|- align="center" | |- align="center" | ||
| width="100" | 0,05 || width="120" | ~ 320 | | width="100" | 0,05 || width="120" | ~ 320 | ||
Zeile 248: | Zeile 629: | ||
|- align="center" | |- align="center" | ||
| 50,0 || ~ 0,3 | | 50,0 || ~ 0,3 | ||
|} | |||
|- | |||
| <br /> Abb. 28: W<sub>DD</sub>-Werte für verschiedene s<sub>d</sub>-Werte | |||
|} | |} | ||
Bei dieser Dachsanierungsvariante wird analog der bisher beschriebenen Sanierungen das Dach von außen geöffnet. Eventuell vorhandene Dämmungen entfernt und die Bahn im sogenannten [[Sub-and-Top]] Verfahren verlegt. <br /> | |||
Hierbei wird die Bahn durch das Gefach (unten) auf der Innenbekleidung (ggf. auf vorhandener Lattung) verlegt. An der Sparrenflanke wird die Bahn hoch geführt, über den Sparren verlegt und an der anderen Seite des Sparren wieder herunter in das nächste Gefach geführt. Somit ergibt sich eine wellenförmige Verlegung durch das Gefach (Sub) und über das Tragwerk (Top) (siehe Abb. 25). <br /> | |||
An den Sparrenseiten wird die Bahn mit dünnen Halteleisten / Montageleisten fixiert, um den Spalt zwischen Sparren und Bahn so eng wie möglich zu schließen. <br /> | |||
Die Verwendung dünner Montageleisten (z. B. DASATOP FIX) hat den Vorteil, dass sie einfacher befestigt werden können (z. B. mit Tackerklammern) und dass sie größtmöglichen Raum für die Dämmung lassen, die dann nicht ausgeklinkt werden muss. Durch die Verklebung der Bahnenstöße und Anschlüsse an die benachbarten luftdichten Bauteile wird eine flächige Luftdichtheit erreicht. <br /> | |||
Im Anschluss an die Verlegung der Sanierungsbahn wird das Gefach mit faserförmigen Dämmstoff hohlraumfrei ausgelegt und eine Unterdeckung in Form einer Unterdeckbahn oder Unterdeckplatte verlegt. Anschließend folgen Konterlattung, Traglattung und Dacheindeckung. | |||
==== Materialeigenschaften ==== | |||
< | Wie in Abb. 25 zu sehen ist die Besonderheit dieser Verlegeform, dass die Bahn im Gefachbereich raumseitig verläuft, was für [[Dampfbremse]]n die ideale Position darstellt (siehe oben: »[[#Goldene Regel 1/3 zu 2/3|Goldene Regel 1/3 zu 2/3]]«). <br /> | ||
An den Sparren wird die Bahn bis in den Kaltbereich geführt, was der Raumluft ermöglicht, durch den verbliebenen, engen Spalt zwischen Bahn und Sparren, ebenfalls bis in den Kaltbereich gelangen zu können. <br /> | |||
Die Raumluft kühlt sich auf den Weg nach oben ab, wodurch deren [[relative Luftfeuchtigkeit]] steigt. <br /> | |||
Damit dadurch keine zu hohen Feuchtigkeiten an der Sparrenoberseite entstehen, benötigt man für diese Verlegeform eine Bahn, die an dieser Stelle (Top) die Feuchtigkeit heraus lassen kann, aber trotzdem luftdicht ist. <br /> | |||
Ideal dafür ist eine [[Feuchtevariable Dampfbremse|feuchtevariable Dampfbremse]] mit relativ niedrigen Diffusionswiderständen, die am Sparren (Top) sehr schnell und sehr weit öffnen kann. Also dort einen möglichst niedrigen [[sd-Wert|s<sub>d</sub>-Wert]] aufweist. <br /> | |||
Im Gefach hingegen einen höheren s<sub>d</sub>-Wert behält und somit in diesem Bereich weiterhin als Dampfbremse fungiert. Ideal auf diese Einbausituation eingestellt ist die pro clima [[DASATOP]] mit einem s<sub>d</sub>-Wert von 0,05 m bis 2 m. <br /> | |||
Die [[Sub-and-Top]]-Verlegung der Sanierungs-Dampfbremse [[DASATOP]] stellt die sichere [[Luftdichtheit]] her und schützt durch den feuchtevariablen s<sub>d</sub>-Wert die Wärmedämmung in allen Schichten vor bauteilschädigenden, erhöhten Feuchtigkeitsgehalten. <br /> | |||
Die [[DASATOP]] kann mit allen faserförmigen Dämmstoffen kombiniert werden. Eine Luftdichtungsbahn oberhalb der [[Zwischensparrendämmung]] ist dabei nicht erforderlich. Konstruktionen mit der [[DASATOP]] sind bei luftdichter Verlegung und Verklebung keiner Gefahr von [[Schimmelpilz]]bildung im Bauteil ausgesetzt. Sie bieten damit die größte Sicherheit für alle faserförmigen Dämmstoffe und für die Konstruktion. Warum die feuchtevariable Funktion mit den optimiert niedrigen s<sub>d</sub>-Werten so wichtig für die Funktion der Sanierungs-Lösung ist, zeigt die nachfolgende Untersuchung: | |||
=== | ==== Sub–and–Top Vergleich des Bauschadens-Freiheits-Potenzials bei Dampfbremsen mit unterschiedlichem s<sub>d</sub>-Wert ==== | ||
In der folgenden Ausarbeitung werden reine [[Sub-and-Top]]-Lösungen betrachtet, die sowohl unterhalb der Wärmedämmung als auch über die Tragkonstruktion der Konstruktion verlegt werden, wie oben beschrieben. | |||
der Tragkonstruktion | |||
'''Dabei sind zwei grundlegende Varianten zu unterscheiden:''' <br /> | |||
# Systeme aus Dampfbrems- und Luftdichtungsbahnen mit [[Feuchtevariabilität|feuchtevariablem]] (veränderlichem) [[Diffusionswiderstand]]. Diese verfügen über einen in Abhängigkeit von der umgebenden mittleren [[Relative Luftfeuchtigkeit|rel. Luftfeuchtigkeit]] variablen Diffusionswiderstand. <br /> Bei der Dachsanierungs-Dampfbremse [[DASATOP]] kann dieser Werte zwischen 0,05 und 2 m (siehe Abb. 26) annehmen, je nachdem, welche mittlere [[Relative Luftfeuchtigkeit|rel. Luftfeuchtigkeit]] sich in unmittelbarer Nähe der Bahn einstellt. <br /> Informationen zur genauen Wirkungsweise der Feuchtevariabilität enthält die Studie »[[Studie|Berechnung des Bauschadens-Freiheits-Potenzials von Wärmedämmungen in Holz- und Stahlbaukonstruktionen]]« | |||
# | |||
# Systeme aus Dampfbrems- und Luftdichtungsbahnen mit konstantem (unveränderlichem) Diffusionswiderstand. Bei diesem Bahnenkonzept werden Funktionsfilme eingesetzt, die keine Veränderung des Diffusionswiderstandes bei unterschiedlicher rel. Luftfeuchtigkeit aufweisen. Beispielhaft sind die Diffusionswiderstände zweier Bahnen mit dem s<sub>d</sub>-Wert von 2 m bzw. 5 m in Abb. 27 dargestellt. | |||
==== Vergleichende Betrachtung der Rücktrocknungsreserven ==== | |||
Werden Bahnen [[Sub-and-Top]] verlegt, ist klar, dass diese oberseitig der Tragkonstruktion einen möglichst geringen Diffusionswiderstand annehmen sollten. S<sub>d</sub>-Werte unterhalb von | |||
0,1 m sind ideal, damit durch hohe Diffusionsoffenheit möglichst große Mengen an [[Feuchtigkeit]] vom [[Sparren]] abtrocknen können. <br /> | |||
[[Feuchtevariable Dampfbremse]]n für [[Zwischensparrendämmung]]en erreichen einen s<sub>d</sub>-Wert im feuchten Bereich von ca. 0,25 m. Sie bieten daher ein geringeres [[Bauschadens-Freiheits-Potenzial]] als die [[DASATOP]]. <br /> | |||
Wird der Diffusionsstrom durch ein Material nach [[DIN 4108-3]] im stationären Zustand mittels Berechnung der [[Wasserdampfdiffusionsstromdichte]] g [kg/m² x h] erfasst, wird die Leistungsfähigkeit unterschiedlich dichter Bahnen deutlich. <br /> | |||
Die [[Wasserdampfdiffusionsstromdichte]] wird ermittelt durch die Differenz der Wasserdampfteildrucke p<sub>i</sub> (innen) [Pa] und p<sub>a</sub> (außen) [Pa] dividiert durch den [[Wasserdampfdiffusions-Durchlasswiderstand|Wasserdampfdurchlasswiderstand]] Z [m² x h x Pa/kg]. Durch Multiplikation mit 24 erhält man den täglichen Wasserdampfdurchgang ([[Wasserdampfdurchgang |WDD]]) [g/m² x 24 h]. Beispielhaft wird der Diffusionsstrom bei Erreichen des [[Taupunkt]]es kombiniert mit einer winterlichen Außentemperatur berechnet. Für p<sub>i</sub> wird ein Wert von 1.163 Pa (9,2 °C / 100 % rel. Luftfeuchtigkeit (Taupunkttemperatur bei Normklima) und für pa ein Wert von 208 Pa (-10 °C / 80 % rel. Luftfeuchtigkeit) zugrunde gelegt. | |||
; Hinweis: | |||
Abweichend zur aktuellen Fassung der [[DIN 4108-3]] nutzen wir hier die Einheiten [kg/m² x h] für die [[Wasserdampfdiffusionsstromdichte]] und [m² x h x Pa/kg] für den [[Wasserdampfdiffusions-Durchlasswiderstand|Wasserdampfdurchlasswiderstand]] um den täglichen Wasserdampfdurchlass [g/m² x 24 h] darzustellen (siehe Abb. 28). | |||
Deutlich reduzieren sich die möglichen Wasserdampfdurchgänge bereits bei geringen Erhöhungen der s<sub>d</sub>-Werte. Dies hat Auswirkungen auf die Sicherheit einer Konstruktion. <br /> | |||
Diese Betrachtung kann nicht unmittelbar auf instationäre Berechnungen übertragen werden, da sich pi und pa durch das in der Berechnung verwendete reale Klima und in Abhängigkeit von der Lage in der Konstruktion ständig ändern. Für die Austrocknungssituation sind die Werte beispielsweise aufgrund der geringeren Druckdifferenzen auf beiden Seiten der Bahnen geringer. | |||
<br clear="all" /> | |||
==== Berechnung des Bauschadens-Freiheits-Potenzials ==== | |||
{|align=" | {| align="right" width="300px" style="border-style:solid; border-width:1px; margin: 0px 0px 0px 15px;" class="rahmenfarbe1" | ||
| '''Berechnung des [[Bauschadens-Freiheits-Potenzial]]s Standort Holzkirchen, Dach''' | |||
|- | |||
| valign="top" | <br /> [[Bild:BPhys GD 3SS 25 Schnitt.jpg|center|300px|]] | |||
|- | |||
| valign="top" | <br /> [[Bild:BPhys GD 3SS 25 vergl mit Unterdachbahn sd 01-01.jpg|center|300px|]] | |||
|- | |- | ||
| | | Abb. 29: '''Fall 7''': Ergebnis für diffusionsoffene [[Unterdeckung]] (s<sub>d</sub> = 0,1 m) | ||
|- | |- | ||
| | | ----------------------------------------------------------- | ||
|- | |- | ||
| | | valign="top" | <br /> [[Bild:BPhys GD 3SS 26 Schnitt.jpg|center|300px|]] | ||
|- | |- | ||
| | | valign="top" | <br /> [[Bild:BPhys GD 3SS 26 vergl HWF-01.jpg|center|300px|]] | ||
|- | |- | ||
| | | Abb. 30: '''Fall 8''': Ergebnis für 60 mm [[Holzfaserunterdeckplatte]] außen (s<sub>d</sub> = 0,3 m) | ||
|- | |- | ||
| | | ----------------------------------------------------------- | ||
|- | |- | ||
| | | valign="top" | <br /> [[Bild:BPhys GD 3SS 27 Schnitt.jpg|center|300px|]] | ||
|- | |- | ||
| | | valign="top" | <br /> [[Bild:BPhys GD 3SS 27 vergl mit XPS 35 mm 01-01.jpg|center|300px|]] | ||
|- | |- | ||
| | | Abb. 31: '''Fall 9''': Ergebnis mit 50 mm [[Polyurethan]] außen (s<sub>d</sub> = 2,5 m) | ||
|} | |} | ||
Für die Berechnung von Konstruktionen mit [[Sub-and-Top]]-verlegten Bahnen ist die Betrachtung der Entfeuchtungsleistung der Tragkonstruktion (hier Sparren) maßgebend. | |||
Bei nicht eng an den Sparren anliegenden Bahnen kann es während der kalten Jahreszeit zu einer Tauwasserbildung oberseitig der Sparren kommen. <br /> | |||
Diese muss durch das Bahnenmaterial aus der Konstruktion heraustrocknen können. Dafür ist es erforderlich, die Wärme- und Feuchteströme zweidimensional zu betrachten. Wärme- und Feuchteströme erfolgen nicht ausschließlich von innen nach außen. Diffusionsströme können auch innerhalb der Konstruktion stattfinden, z. B. von den Sparrenflanken durch geeignete Dampfbrems- und Luftdichtungsbahnen | |||
[[ | in die Wärmedämmebene. <br /> | ||
Um die Entfeuchtungsleistung darzustellen, wird über die Holzfeuchte der Sparren die zusätzliche Feuchtigkeitsmenge eingebracht. Diese wird mit einem Materialfeuchtegehalt von 80 % (= 2.300 g Wasser pro lfm Sparren) in der Berechnung berücksichtigt und simuliert einen Feuchtigkeitsausfall zwischen Dampfbrems- / Luftdichtungsbahn und Sparren. <br /> | |||
Aus der errechneten Rücktrocknungsmenge kann anschließend das [[Bauschadens-Freiheits-Potenzial]] in [g] H₂O/[m] Sparren pro Jahr errechnet werden. Im Normalfall haben die Sparren einen Feuchtigkeitsgehalt von ca. 300 g pro lfm. | |||
; Das [[Bauschadens-Freiheits-Potenzial]] beschreibt | |||
* wie tolerant die Konstruktion bei unvorhergesehener Feuchtebelastung ist und | |||
* wie viel Wasser in eine Konstruktion (unvorhergesehen) eindringen kann und | |||
* sie trotzdem bauschadensfrei bleibt. | |||
=== Untersuchte Konstruktionen === | |||
* Steildach mit 40° Dachneigung nach Norden orientiert, Dacheindeckung aus grauen Dachziegeln. <br /> | |||
* Sparrenhöhe 12 cm mit Vollsparrendämmung aus [[Mineralwolle]] (Dichte = 60 kg/m³). <br /> | |||
Die Festlegung des Innenklimas erfolgt mit normaler Feuchtelast. | |||
==== Fall 7: Sub-and-Top ohne Überdämmung mit diffusionsoffener Unterdeckbahn ==== | |||
: Die Unterdeckung hat in der Berechnung einen s<sub>d</sub>-Wert von 0,1 m (siehe Abb. 29). | |||
==== Fall 8: Sub-and-Top mit Überdämmung aus Holzfaserunterdeckplatte ==== | |||
: Diese wird zur Vermeidung von Wärmebrücken als zusätzliche Aufsparrendämmung eingesetzt (s<sub>d</sub>-Wert = 0,3 m). Berechnungsbeispiel mit 60 mm Holzfaserunterdeckplatte (siehe Abb. 30). | |||
==== Fall 9: Sub-and-Top mit Überdämmung aus 50 mm Polyurethan vlieskaschiert ==== | |||
: Aufsparrendämmung wie bei Fall 8, jedoch s<sub>d</sub>-Wert = 2,5 m. (siehe Abb. 31) | |||
Jeder der 3 Fälle wird mit 3 unterschiedlichen Dampfbremsen – [[Sub-and-Top]] verlegt – betrachtet: | |||
* Dampfbremse [[DASATOP]] s<sub>d</sub>-Wert feuchtevariabel 0,05 bis über 2 m | |||
* Dampfbremse s<sub>d</sub>-Wert 2 m konstant | |||
* Dampfbremse s<sub>d</sub>-Wert 5 m konstant | |||
<br /> | <br /> | ||
<br /> | |||
<br /> | === Ergebnisdiskussion === | ||
{| | Untersucht wird das Austrocknungsvermögen des in den Sparren vorhandenen erhöhten Feuchtigkeitsgehaltes. Dieser wird vergleichend über einen Zeitraum von 3 Jahren für jeden der Fälle mit den unterschiedlichen Dampfbremsbahnen | ||
| | dargestellt. <br /> | ||
Bei allen Konstruktionen ist erkennbar, dass bei der Variante mit der feuchtevariablen [[DASATOP]] die [[Materialfeuchte]] aus dem Sparren am schnellsten entweichen kann. <br /> | |||
Für einen Vergleich der Austrocknungsgeschwindigkeit wird hier der Fasersättigungswert herangezogen. Erkennbar wird somit, dass der Sparren in der Konstruktion mit der [[DASATOP]] etwa dreimal schneller trocknet, als mit der [[Dampfbremse]] mit dem konstanten [[sd-Wert|s<sub>d</sub>-Wert]] von 2 m. Im Vergleich zu einer Dampfbremse mit dem konstanten s<sub>d</sub>-Wert von 5 m ermöglicht die [[DASATOP]] eine fünfmal schnellere Austrocknung bei Konstruktionen mit Aufdachdämmungen. <br /> | |||
Bei Konstruktionen ausschließlich mit der diffusionsoffenen Unterdeckbahn bietet die [[DASATOP]] sogar eine über achtmal schnellere Trocknung als eine Konstruktion mit einer Dampfbremse mit einem s<sub>d</sub>-Wert von 5 m. | |||
=== Fazit: Vergleich von Sub-and-Top verlegten Dampfbrems- und Luftdichtungssystemen === | |||
Die [[Sub-and-Top]]-Verlegung mit feuchtevariablen Dampfbrems- und Luftdichtungsbahnen ist aus bauphysikalischer Sicht die beste Lösung für die Sicherheit der Konstruktion und bietet bei unvorhergesehenen Feuchtigkeitsbelastungen das größte [[Bauschadens-Freiheits-Potenzial]]. <br /> | |||
Unkritische Holzfeuchtigkeiten werden bei der Verwendung der DASATOP in den Sparren im Vergleich zu Bahnen mit sd-Werten von 2 m bzw. 5 m ca. dreimal bzw. ca. fünfmal (z. T. sogar achtmal) schneller erreicht. <br /> | |||
Bei der [[Sub-and-Top]]-Verlegung erfüllt die Bahn unterhalb der Wärmedämmung (Sub) die Funktion einer [[Dampfbremse]]. Bei der Verlegung über den Sparren (Top) ist hingegen die Funktion einer Unterdeckbahn von Vorteil, damit Feuchtigkeit möglichst ungehindert austrocknen kann. Dann kann bei nicht perfekt an den Sparren anliegenden Bahnen ein resultierender Feuchtegehalt an den Sparrenflanken wieder zügig austrocknen. <br /> | |||
Der Diffusionswiderstand kann an jeder Stelle der Bahn einen der jeweiligen Situation klimagesteuert angepassten s<sub>d</sub>-Wert zwischen 0,05 und 2 m annehmen. Die Bahnen können sowohl längs als auch quer verlegt werden. <br /> | |||
Vorteilhaft erweist sich die Verwendung von diffusionsoffenen Bahnen außen bzw. die Anordnung einer diffusionsoffenen Aufdachdämmung aus faserförmigen Dämmstoffen. <br /> | |||
Werden Bahnen mit einem konstanten s<sub>d</sub>-Wert für die [[Sub-and-Top]]-Verlegung eingesetzt, sinkt das [[Bauschadens-Freiheits-Potenzial]] erheblich. Im Winter schützen die Bahnen im Sub-Bereich die Wärmedämmung wie feuchtevariable | |||
Bahnen gegen Feuchteeintritt. Im Top-Bereich bieten sie jedoch keine zusätzliche Trocknungsmöglichkeit aus der Konstruktion heraus. Fällt Kondensat an den Sparrenoberseiten aus, kann dieses nur langsam heraustrocknen: Die Gefahr eines Bauschadens nimmt drastisch zu. <br /> | |||
Wärmedämmkonstruktionen sollten grundsätzlich mit möglichst hohen Sicherheitsreserven versehen werden. Dann besteht bei unvorhergesehenen Feuchtebelastungen ein zusätzlicher Schutz vor Bauschaden und [[Schimmel]]. <br /> | |||
Damit ist auch der Verarbeiter optimal vor Schaden und Haftungsansprüchen geschützt.<br /> | |||
Die [[Sub-and-Top]]-Verlegung von feuchtevariablen Dampfbrems- und Luftdichtungsbahnen mit einem möglichst geringen s<sub>d</sub>-Wert bei hohen rel. Luftfeuchtigkeiten bietet bei der Dachsanierung von außen aus bauphysikalischer Sicht den besten Schutz. | |||
=== Zusammenfassung der empfohlenen Sanierungsvarianten mit Sub-and-Top verlegten Dampfbrems- und Luftdichtungssystemen === | |||
Die folgende Übersicht zeigt zusammenfassend die empfohlenen Sanierungslösungen mit verschiedenen Materialien zur Überdämmung. <br /> | |||
Die Ergebnisse dieser Studie und die empfohlene [[DASATOP]] Sanierungsdampfbremse entsprechen bzw. bestätigen die Empfehlungen und Forderungen zur [[Sub-and-Top]] Verlegung aus der [[DIN 4108-3]]. | |||
{| class="wikitable" cellpadding="0" cellspacing="0" rules="all" style="background: #ffffff; font-size:100%; padding: 0 0 0 0;" align="center" | |||
|- style="background:#DDDDDD;" align="center" | |||
| width="60px" | || width="640px" align="left" | '''Sub-and-Top Lösung''' - mit pro clima Luftdichtungsbahn [[DASATOP]] || width="200px" | Überdämmung || width="160px" | Dämmstärke Überdämmung || width="120px" | s<sub>d</sub>-Wert <br /> [[Unterdeckbahn]] | |||
|- align="center" | |||
| Fall 7 || align="left"| '''ohne Überdämmung mit diffusionsoffener Unterdeckbahn''' <br /> Da die feuchtevariable [[DASATOP]] Sanierungsdampfbremse am Sparren sehr schnell öffnen kann, ist eine Überdämmung nicht notwendig, optional aber möglich. | |||
| nicht erforderlich || beliebig || ≤ 0,1 m | |||
|- | |- | ||
| | | colspan="6" style="background:#DDDDDD;" | | ||
|- align="center" | |||
| Fall 8 || align="left"| '''mit Überdämmung aus Holzfaserunterdeckplatte <br /> oder anderen diffusionsoffenen Faserdämmstoffen''' <br /> Bei Sanierungsdampfbremsen, die am Sparren nicht schnell öffnen, ist oft eine Überdämmung notwendig. Zur benötigten Dämmdicke bitte die entsprechenden Herstellerangaben berücksichtigen. | |||
| Holzfaserunterdeckplatte <br /> - <br /> div.offene Faserdämmstoffe || nach Herstellerangabe || nicht erforderlich <br /> - <br /> ≤ 0,1 m | |||
|- | |- | ||
| | | colspan="6" style="background:#DDDDDD;" | | ||
|- align="center" | |||
| Fall 9 || align="left"| '''mit Überdämmung aus Polyurethan, vlieskaschiert''' <br /> Bei Überdämmungen aus [[PUR]] ist wichtig, dass sie keine [[dampfsperre|dampfsperrend]]en Aluminiumschichten besitzen, sondern lediglich mit einem Vlies beschichtet sind, damit sie noch etwas diffusionsfähig sind. Außerdem ist eine Mindestdicke von 50 mm notwendig, um eine ausreichende Überdämmung der Dampfbremse im Sparrenbereich zu gewährleisten (bei Gefachdämmung ≤ 200 mm). | |||
| Polyurethan || ≥ 50 mm || (Vlieskaschierung) | |||
|} | |||
<br clear="all" /> | |||
== Schlussbetrachtung zur Studie == | |||
Das Ziel dieser Studie war, herauszufinden, welche Sanierungsvarianten bei der Dachsanierung von der Außenseite im Hinblick auf den Feuchteschutz zu dauerhaft sicheren Konstruktionen führen. <br /> | |||
Zusätzlich sollten die Untersuchungen zu übersichtlichen Ergebnissen führen, die für alle Standorte in Deutschland anwendbar sind. <br /> | |||
Aus den oben genannten Gründen wurden die Empfehlungen, die sich aus den Berechnungen ergaben, auf die jeweils ungünstigeren Klimaregionen bezogen. Dies kann in Einzelfällen dazu führen, dass die Empfehlungen konservativer ausfallen, als bei individueller Betrachtung. <br /> | |||
Auch die Auswahl der Materialien, die zur Berechnung verwendet wurden, orientierte sich daran, dass die Ergebnisse immer auf der sicheren Seite liegen und somit eine entsprechende Sicherheitsreserve aufweisen. <br /> | |||
Bei abweichenden Bauteilen bzw. Randbedingungen, die nicht den angegebenen Konstruktionsempfehlungen entsprechen, nehmen Sie gerne Kontakt zur technischen Hotline von pro clima auf unter technik@proclima.de oder | |||
+49 6202 2782 45. | |||
<br clear="all" /> | |||
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{{Vorlage:Baustelle klein}} | |||
::::::: = = = = >> '''. . . ab hier, unterhalb noch nicht überarbeitet''' | |||
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=== s<sub>d</sub>-Wert und μ-Wert === | |||
Entscheidend für die [[Tauwasser]]bildung ist zunächst der [[Wasserdampfdiffusionswiderstand|μ-Wert (Dampfdiffusionswiderstandszahl [-])]]. Er beschreibt die „Qualität“ des Baumaterials hinsichtlich einer Sperrwirkung. Der s<sub>d</sub>-Wert (äquivalente Luftschichtdicke [m]) berücksichtigt zusätzlich die Stärke eines Baustoffes. Mit zunehmender Materialstärke verlängert sich die Zeitdauer, die ein Wassermolekül für den Transportvorgang durch den Baustoff benötigt. <br /> | |||
[[Unterspannbahn]]en sind [[diffusionsoffen]] und haben einen niedrigen s<sub>d</sub>-Wert. Aufgrund der geringen Schichtdicke ist der [[Wasserdampfdiffusionswiderstand|μ-Wert]] jedoch vergleichsweise hoch. <br /> | |||
In Zahlen: Eine [[Unterspannbahn]] mit einem [[Mikroporöse Membran|mikroporösen Funktionsfilm]] hat bei einem s<sub>d</sub>-Wert von 0,02 m und einer Dicke von 0,50 mm einen [[Wasserdampfdiffusionswiderstand|μ-Wert]] von 40. Im Vergleich mit einem faserförmigen [[Wärmedämmstoff]] (μ-Wert =1) hat die Bahn eine um den Faktor 40 höhere Diffusionsdichtheit. Dadurch kann es auch an diffusionsoffenen Bahnen zu einem [[Tauwasser]]ausfall kommen. | |||
[[Mikroporöse Membran|Mikroporöse Bahnen]] lassen wesentlich weniger Feuchtigkeit austrocknen, als der [[Wasserdampfdiffusionswiderstand|μ-Wert]] und s<sub>d</sub>-Wert vermuten lassen. Grund hierfür ist die geringe bzw. fehlende Druckdifferenz an diesem dünnen Bauteil unter den wechselnden klimatischen Bedingungen. | |||
: Hintergrund: Antrieb für einen [[Diffusion]]sstrom sind immer Druckdifferenzen. Befindet sich auf beiden Seiten das gleiche Klima (z. B. 10 °C und 80 % rel. [[Luftfeuchtigkeit]]), dann findet kein Feuchtigkeitstransport durch Diffusion statt. Erst wenn Temperatur oder rel. Feuchtigkeit auf beiden Seiten des Bauteils unterschiedlich sind, wollen sich Moleküle über [[Diffusion]] von einer Seite zur anderen bewegen. Bei Bahnen bestehen wegen der geringen Dicke des Materials keine Temperaturunterschiede. Relevant ist die Differenz der relativen [[Luftfeuchtigkeit]] beidseitig der Bahn. Diese sind im Winter (bei [[Tauwasser]]gefahr) an der Bahn denkbar gering, wenn innenseitig 80 % relative [[Luftfeuchtigkeit]] und mehr bestehen und außenseitig ähnliche Feuchtigkeitssituationen vorhanden sind. | |||
Sicherheitsvorteile bieten hier [[Unterdeckbahn|Unterdeck-]] und [[Unterspannbahn]]en mit [[Luftdichtungsbahn monolithisch|monolithischen Funktionsfilmen]]. Im Falle eines [[Kondensat]]ausfalls an der Innenseite der Bahn innerhalb der Konstruktion wird Feuchtigkeit aktiv durch [[Diffusion]] entlang der Molekülketten aus dem Bauteil heraus transportiert. Unter Feuchteeinfluss verringert sich der Diffusionswiderstand von pro clima [[DASAPLANO 0,01 connect]] – die Gefahr von Eisbildung sinkt. Bei [[mikroporöse Membran|mikroporösen Membran]]en hingegen kommt es durch [[Tauwasser]]bildung auf der Bahn zu einer verringerten Diffusionsfähigkeit. Feuchtigkeit kann ausschließlich passiv im gasförmigen Zustand durch die Bahnen hindurchgelangen – die Gefahr von Eisbildung ist höher als bei [[Luftdichtungsbahn monolithisch|monolithischen Membranen]]. | |||
=== Messunsicherheiten bei hochdiffusionsoffenen Materialien === | |||
Eine für die Bestimmung des Diffusionswiderstandes maßgebliche Norm, die [[DIN EN ISO 12572]], enthält im Abschnitt 9 „Messgenauigkeit“ eine Auflistung über mögliche Fehlerquellen. Es werden neben der Qualität der Prüfkörper sowie der Genauigkeit der Messeinrichtungen auch die Klimarandbedingungen während der Messung (Luftdruckschwankungen) als mögliche das Messergebnis fehlerhaft beeinflussende Ursachen angegeben. Die DIN EN ISO 12572 ist entsprechend den Angaben unter Abschnitt 9.8 nicht für die Messung der Eigenschaften von hohen [[Wasserdampfdiffusions-Durchlasskoeffizient]]en (d. h. mit s<sub>d</sub> < 0,1 m) geeignet. Aus den beschriebenen Gründen ist in der [[DIN 4108-3]] für Messungen nach [[DIN EN ISO 12572]] bei der Diffusionsberechnung auf diffusionsoffeneren Materialien ein s<sub>d</sub>-Wert von 0,1 m anzusetzen. | |||
=== Bewertung der Feuchtigkeitseinflüsse. Definition des Bauschadensfreiheitskriteriums === | |||
{|align="right" width="300px" style="border-style:solid; border-width:1px; margin: 0px 0px 0px 15px;" class="rahmenfarbe1" | |||
| Abb 4. <br /> '''Schimmelpilze wachsen auch unter ungünstigen Umgebungsbedingungen''' | |||
|- | |- | ||
| | | [[Bild:Wohngesund Schimmel 1.jpg|center|300px|]] | ||
| | |- style="font-size:90%;" | ||
| | |Sedlbauer und Krus <ref name="QuSS_03" /> geben für das Erreichen von Wachstumsbedingungen für fast alle im Baubereich relevanten [[Schimmelpilz]]e ein rel. [[Luftfeuchtigkeit]] von 80 % an. Der optimale Bereich liegt je nach Spezies bei 90 bis 96 % rel. [[Luftfeuchtigkeit]]. | ||
|} | |} | ||
Die in den Abb. 1 + 2 beschriebenen Feuchtigkeitseinträge können innerhalb von Bauteilen zu einer erhöhten rel. [[Luftfeuchtigkeit]] bis hin zur [[Kondensat]]bildung führen. In Kombination mit einer ausreichend hohen Temperatur an der Stelle des erhöhten Feuchtegehaltes kann es bei ausreichend langer Einwirkung und einer geeigneten Nahrungsquelle zur Auskeimung von [[Schimmelpilz]]sporen kommen. [[Schimmelpilz]]e gelten als so genannte „Erstkolonisierer“, da sie auch „unter biologisch ungünstigen Umgebungsbedingungen“ <ref name="QuSS_03" /> gedeihen können. | |||
Sedlbauer und Krus <ref name="QuSS_03" /> geben für das Erreichen von Wachstumsbedingungen für fast alle im Baubereich relevanten [[Schimmelpilz]]e eine rel. [[Luftfeuchtigkeit]] von 80 % an. Der optimale Bereich liegt je nach Spezies bei 90 bis 96 % rel. Luftfeuchtigkeit. Die in den Zeiträumen erhöhter Feuchtegehalte vorhandene Temperatur muss für die Auskeimung der Sporen, bzw. für das Wachstum des Pilzes im Bereich zwischen 0 und 50 °C liegen. Die ideale Wachstumstemperatur liegt bei etwa 30 °C. | |||
Bei dieser Temperatur können auf [[Mineralwolle]] ab einer rel. [[Luftfeuchtigkeit]] von 92 % Schimmelpilze auskeimen und wachsen. Ist die Temperatur geringer, sind erhöhte rel. Luftfeuchten für die Besiedelung erforderlich. <br /> | |||
„Verunreinigungen durch Staub, Fingerabdrücke und Luftverschmutzung (Küche, Rückstände beim Duschen usw.) oder Ausdünstungen des Menschen“ reichen aus, um auf weniger geeigneten Untergründen die Voraussetzungen für einen Bewuchs mit [[Schimmelpilz]]en zu verbessern. Diese Randbedingungen haben einen Einfluss auf die Höhe der erforderlichen rel. Luftfeuchtigkeit bzw. Temperatur, die für das Auskeimen erforderlich ist. Temperaturen unterliegen im Tag-Nacht-Wechsel Schwankungen, die dazu führen können, dass zeitweise keine Bedingungen für das Schimmelpilzwachstum vorliegen. In <ref name="QuSS_03" /> wird nach Zöld angegeben, dass bei Temperaturen unter 20 °C Schimmelpilzgefährdung vorliegt, wenn über 5 Tage an mehr als 12 Stunden eine rel. Luftfeuchtigkeit oberhalb von 75 % in der Konstruktion herrscht. Das Kriterium für eine durch mögliches Schimmelpilzwachstum gefährdete Konstruktion kann wie folgt definiert werden: | |||
# '''Temperatur im Tagesmittel über 0 °C''' | |||
# '''Rel. [[Luftfeuchtigkeit]] im Tagesmittel dauerhaft über 90 %''' | |||
# '''Temperatur und rel. Luftfeuchte müssen über lange Zeit in diesem Bereich vorhanden sein.''' | |||
<br clear="all" /> | <br clear="all" /> | ||
=== | === Fazit Vergleich Luftdichtung außen zu Luftdichtung und Dampfbremse innen === | ||
Berechnungen mit [[Diffusionsberechnungsmodelle|instationären Simulationsverfahren]] können Risiken der Tauwasserbildung darstellen und lassen Rückschlüsse auf das [[Bauschadens-Freiheits-Potenzial]] einer Konstruktion zu. Werden Konstruktionen mit außen liegenden Luftdichtungen ohne ausreichende Überdämmung betrachtet, zeigt das Ergebnis rel. [[Luftfeuchtigkeit]]en oberhalb von 90 % und große [[Tauwasser]]bildung an den Grenzschichten der Wärmedämmung zur Luftdichtung. Es besteht die Gefahr von [[Schimmel]]bildung in der Konstruktion. | |||
Sind Innenbekleidungen nicht vollflächig fugenfrei vorhanden, kann es zu einem hohen [[Tauwasser]]ausfall innerhalb der Konstruktion kommen. Die innere Dämmschicht kann im Bereich von Zwischenwänden, z. B. bei Undichtheiten im Giebelmauerwerk, luftdurchströmt werden. Die Wahrscheinlichkeit von [[Schimmelpilz]]wachstum steigt nochmals. | |||
Die Bestimmung der [[sd-Wert|s<sub>d</sub>-Werte]] hochdiffusionsoffener Materialien kann entsprechendden Anmerkungen der [[DIN EN ISO 12572]] einem hohen [[Wasserdampfdurchlässigkeit#Messunsicherheiten bei hochdiffusionsoffenen Materialien|Messfehler]] unterliegen. Die Erhöhung des [[Diffusionswiderstand]]es der [[Luftdichtung]]sbahn um 0,01 m (von 0,02 auf 0,03 m) verursacht eine Erhöhung des max. Feuchtegehaltes an der Grenzschicht Dämmstoff/Luftdichtungsbahn in der Berechnung von Fall 1 mit Innenbekleidung um mehr als 60 %. Steigt der Wert auf 0,04 m erhöht sich der max. Feuchtegehalt um über das Doppelte (120 %) des Ausgangswertes. Leichte Abweichungen des Diffusionswiderstandes erhöhten also die Gefahr von [[Schimmelpilz]]bildung enorm.<br /> | |||
Wird die Luftdichtungsebene in die Mitte der Wärmedämmebene verlegt (1:1-Lösung), sinken die rel. Luftfeuchten an der Grenzschicht unterhalb kritischer Werte.<br /> | |||
Bei dieser Vorgehensweise können alle faserförmigen Dämmstoffe zwischen den Sparren eingesetzt werden. | |||
Alternativ kann bei der Verwendung von sorptiven [[Dämmstoff]]en, wie z. B. [[Holzfaserdämmung]] und [[Zellulose]], die Stärke der Aufdachdämmung auf 1/3 der Gesamtdämmstärke verringert werden (2:1-Lösung). Ist bereits eine Dämmung vorhanden, müssen mindestens 40 mm der Dämmung vor der [[Luftdichtung]]sebene aus einer sorptiven Dämmung bestehen. | |||
Die beiden vorgestellten Lösungen wurden aufgrund verschiedener im Markt erhältlichen Qualitäten von Holzfaserplatten produktunabhängig ermittelt. Hersteller von [[Holzfaserplatte]]n können von diesen Angaben abweichende Aufbauten empfehlen. Diese haben genaue Kenntnis über die technischen Eigenschaften ihrer Produkte, so dass die für die [[Aufdachdämmung]] erforderlichen Schichtdicken geringer ausfallen können. <br /> | |||
Bei von unseren Angaben abweichenden Bauteilen wenden Sie sich für Freigaben und Konstruktionsempfehlungen bitte direkt an den Lieferanten/Hersteller der Holzfaserplatten. | |||
Die sicherste Lösung stellt im Vergleich die Konstruktion mit der [[Sub-and-Top]] verlegten Dachsanierungs-Dampfbremse [[DASATOP]] dar. Sie kann mit allen faserförmigen Dämmstoffen kombiniert werden. Die Wärmedämmung ist durch die innenseitig verlegte Dampfbremse mit einem [[sd-Wert|s<sub>d</sub>-Wert]] bis zu 2 m ausreichend vor der Befeuchtung aus dem Innenraum geschützt. An keiner Stelle innerhalb der Konstruktion treten schimmelkritische Feuchtigkeiten auf. | |||
Mit der [[DASATOP]] ist es nicht erforderlich, das Bauteil zum Schutz vorschädlicher Tauwasserbildung mit einer zusätzlichen Aufdachdämmung zu versehen. | |||
{{Textrahmen01| | |||
=== Zehn Punkte führen zur dauerhaft sicheren Konstruktion === | |||
# Als optimal sicher gelten Konstruktionen, die mit [[Dampfbremse|Dampfbrems-]] und [[Luftdichtung]]sebenen die [[Goldene Regel 1/3 zu 2/3]] (1/3 innen, 2/3 außen) einhalten (siehe Abschnitt [[#Goldene Regel 1/3 zu 2/3|Goldene Regel 1/3 zu 2/3]]). | |||
# Je weiter die Luftdichtungsebene in Richtung Innenraum liegt, umso sicherer werden die Konstruktionen. Je weiter außen sich die Luftdichtungsebene befindet, umso problematischer ist die Konstruktion: Das [[Bauschadens-Freiheits-Potenzial]] ist dann verringert. | |||
# Vollflächige, fugenfreie Innenbekleidungen verhindern bei außen verlegten Luftdichtungsbahnen Feuchteeintrag durch [[Konvektion]]. | |||
# [[Sub-and-Top]]-Lösungen der [[DASATOP]] bieten das größte [[Bauschadens-Freiheits-Potenzial]] mit allen faserförmigen Dämmstoffen, da sich diese unterhalb der Wärmedämmung im warmen Bereich befindet (wärmer als die Taupunkttemperatur). Auf den Sparren kann sie den [[Diffusionswiderstand]] einer [[Unterspannbahn]] annehmen. | |||
# Werden sorptive Dämmstoffe, wie z. B. [[Holzfaserdämmung]] oder [[Zellulose]], verwendet, kann die 2:1-Lösung in Verbindung mit einer Luftdichtungsbahn mit einer feuchteaktiven, luftdichten [[Monolithische Membran|monolithischen Membran]] mit der [[DASAPLANO 0,01 connect]] als Luftdichtungsebene gewählt werden. | |||
# Konstruktionen können mit nicht sorptiven [[Dämmstoff]]en, wie z. B. [[Mineralwolle]], als sicher angesehen werden, wenn die Luftdichtungsebene raumseitig von 50 % des Gesamt[[wärmedurchlasswiderstand]]es liegt. | |||
# Vorteilhaft als Luftdichtungsbahn bei Fall 2 und Fall 3 ist eine diffusionsoffene [[Unterspannbahn]] mit [[Monolithische Membran|monolithischer Membran]], z. B. [[DASAPLANO 0,01 connect]], welche die Feuchtigkeit aktiv entlang der Molekülketten transportieren kann. Dadurch wird die Gefahr von Eisbildung und damit einer sprunghaften Erhöhung des [[Diffusionswiderstand]]es bei unvorhergesehenem Feuchteeintrag verringert. | |||
# Empfehlenswert ist immer die Durchführung einer baubegleitenden Qualitätssicherung. Bei der Sanierung von außen kann die Luftdichtheit mittels [[Blower Door|Überdrucktest]], kombiniert mit künstlichem Nebel, durchgeführt werden. Leckagen lassen sich dann aufspüren und abdichten. | |||
# Der [[Diffusionswiderstand]] von diffusionsoffenen Luftdichtungsbahnen muss äußerst genau eingehalten werden und auch bei hoher relativer [[Luftfeuchtigkeit|Feuchtigkeit]] gelten. | |||
# Die Luftdichtung sollte sich möglichst im frostfreien Bereich befinden. | |||
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=== Ergebnisdiskussion === | |||
{{Textrahmen vario|Sicherheitsformel |Je höher die Sicherheitsreserve einer Konstruktion, d. h. das [[Bauschadens-Freiheits-Potenzial]] ist, desto besser ist die Konstruktion bei unvorhergesehenen Feuchtebelastungen vor [[Schimmel]] geschützt.|400px}} | |||
===Ziel des Bauens=== | === Ziel des Bauens === | ||
Ziel des Bauens sind nicht nur energieeffiziente Gebäude und hoher klimatischer Wohnkomfort, sondern insbesondere | Ziel des Bauens sind nicht nur energieeffiziente Gebäude und hoher klimatischer Wohnkomfort, sondern insbesondere | ||
Gebäude mit [[Wohngesundheit|wohngesund]]em Raumklima. Hier spielen nicht nur toxikologische Aspekte, z. B. durch Emissionen von Baustoffen, eine Rolle, sondern vor allem die [[Schimmel]]freiheit auf und in der Konstruktion. Sporen von [[Schimmelpilz]]en schädigen das Immunsystem und fördern/führen zu Allergien; die Ausscheidungen der Schimmelpilze | Gebäude mit [[Wohngesundheit|wohngesund]]em Raumklima. Hier spielen nicht nur toxikologische Aspekte, z. B. durch Emissionen von Baustoffen, eine Rolle, sondern vor allem die [[Schimmel]]freiheit auf und in der Konstruktion. Sporen von [[Schimmelpilz]]en schädigen das Immunsystem und fördern/führen zu Allergien; die Ausscheidungen der Schimmelpilze | ||
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Ziel des Bauens sollte es sein, die bauphysikalische Sicherheit nicht bis zum Letzten auszureizen, sondern gerade in | Ziel des Bauens sollte es sein, die bauphysikalische Sicherheit nicht bis zum Letzten auszureizen, sondern gerade in | ||
Bezug auf [[Schimmel]] das höchstmögliche | Bezug auf [[Schimmel]] das höchstmögliche Sicherheitspotenzial zu generieren. | ||
{{Textrahmen01| | {{Textrahmen01| | ||
===Acht Punkte führen zu dauerhaft sicherer Konstruktion und Verarbeitung=== | === Acht Punkte führen zu dauerhaft sicherer Konstruktion und Verarbeitung === | ||
# Optimal sicher sind Konstruktionen mit [[Feuchtevariabilität|feuchtevariablen]] Dampfbrems- und Luftdichtungsbahnen mit einem besonders geringen [[Diffusionswiderstand]] im feuchten Bereich von < 0,10 m. | # Optimal sicher sind Konstruktionen mit [[Feuchtevariabilität|feuchtevariablen]] Dampfbrems- und Luftdichtungsbahnen mit einem besonders geringen [[Diffusionswiderstand]] im feuchten Bereich von < 0,10 m. | ||
# [[Sub-and-Top]]-Bahnen mit besonders niedrigem Diffusionswiderstand bei Feuchtigkeitsausfall können über den Sparren im Frostbereich liegen. Die Gefahr von Eisbildung ist aufgrund der hohen möglichen Austrocknung und der Diffusionscharakteristik der Konstruktion praktisch ausgeschlossen. | # [[Sub-and-Top]]-Bahnen mit besonders niedrigem Diffusionswiderstand bei Feuchtigkeitsausfall können über den Sparren im Frostbereich liegen. Die Gefahr von Eisbildung ist aufgrund der hohen möglichen Austrocknung und der Diffusionscharakteristik der Konstruktion praktisch ausgeschlossen. | ||
# Unkritische Sparrenfeuchten werden mit der [[DASATOP]] dreimal bzw. fünfmal (z. T. achtmal) so schnell erreicht. Der erhöhte Schutz vor [[Schimmel]]bildung ist dabei gewährleistet. | # Unkritische Sparrenfeuchten werden mit der [[DASATOP]] dreimal bzw. fünfmal (z. T. achtmal) so schnell erreicht. Der erhöhte Schutz vor [[Schimmel]]bildung ist dabei gewährleistet. | ||
# Die Wärmedämmung wird durch Verlegung im Gefachbereich vor nutzungsbedingten Feuchtigkeiten aus dem Innenraum durch [[sd-Wert|s<sub>d</sub>-Wert]]e bis zu 2 m geschützt. Schädliche [[Tauwasser]]bildung in der Dämmebene kann nicht erfolgen. | # Die Wärmedämmung wird durch Verlegung im Gefachbereich vor nutzungsbedingten Feuchtigkeiten aus dem Innenraum durch [[sd-Wert|s<sub>d</sub>-Wert]]e bis zu 2 m geschützt. Schädliche [[Tauwasser]]bildung in der Dämmebene kann nicht erfolgen. | ||
# Außen diffusionsoffene Konstruktionen haben größere Rücktrocknungsreserven als Konstruktionen mit diffusionshemmenden | # Außen diffusionsoffene Konstruktionen haben größere Rücktrocknungsreserven als Konstruktionen mit diffusionshemmenden Bauteilschichten (z. B. Schaumdämmstoffe). | ||
Bauteilschichten (z. B. Schaumdämmstoffe). | |||
# Empfehlenswert ist immer die Durchführung einer baubegleitenden Qualitätssicherung. Bei der Sanierung von außen kann die Luftdichtheit mittels Überdrucktest, kombiniert mit künstlichem Nebel, durchgeführt werden. Leckagen lassen sich dann aufspüren und abdichten. | # Empfehlenswert ist immer die Durchführung einer baubegleitenden Qualitätssicherung. Bei der Sanierung von außen kann die Luftdichtheit mittels Überdrucktest, kombiniert mit künstlichem Nebel, durchgeführt werden. Leckagen lassen sich dann aufspüren und abdichten. | ||
# Die Befestigung der Bahn bei der [[Sub-and-Top]]-Verlegung sollte mit dünnen Leisten mechanisch erfolgen. Eine zusätzliche Verklebung ist mit einem Luftdichtungsanschlusskleber möglich. Klebebänder haften auf den staubigen Untergründen der alten Sparren nicht. | # Die Befestigung der Bahn bei der [[Sub-and-Top]]-Verlegung sollte mit dünnen Leisten mechanisch erfolgen. Eine zusätzliche Verklebung ist mit einem Luftdichtungsanschlusskleber möglich. Klebebänder haften auf den staubigen Untergründen der alten Sparren nicht. | ||
# Blendfreie Bahnen mit dunklerer Farbe sind aus Gründen der Unfallrelevanz und des Verlegekomforts hellen, insbesondere weißen Bahnen vorzuziehen. | # Blendfreie Bahnen mit dunklerer Farbe sind aus Gründen der Unfallrelevanz und des Verlegekomforts hellen, insbesondere weißen Bahnen vorzuziehen. | ||
}} | }} | ||
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==Einzelnachweise== | == Einzelnachweise == | ||
<references> | <references> | ||
<ref name=" | <ref name="QuSS_03">Tagung Schimmelpilze im Wohnbereich: ''Schimmelpilz aus bauphysikalischer Sicht - Beurteilung durch aw-Werte oder Isoplethensysteme?'', Klaus Sedlbauer, Martin Krus, [[Fraunhofer Gesellschaft|Fraunhofer IBP, Holzkirchen]], 26.06.2002</ref> | ||
<ref name="QuSS_09"> WTA Merkblatt 6-2-01/D: „''Simulationwärme- und feuchtetechnischer Prozesse''“, Wissenschaftlich-Technische Arbeitsgemeinschaft für Bauwerkserhaltung und Denkmalpflege e.V. -[[WTA]]- Referat 6 Physikalisch-Chemische Grundlagen, München, 12/2014</ref> | |||
<ref name=" | <ref name="QuSS_04"> [[WUFI]]® How to „''Tauwasserauswertung in hydrophoben Mineralfaserdämmungen''“, Stand: 2022-11</ref> | ||
<ref name=" | |||
</references> | </references> | ||
== | == Download der Sanierungs-Studie == | ||
{|align="left" style="border-style:solid; border-width:1px; margin: 0px 15px 0px 0px;" class="rahmenfarbe1" | |||
|[[Bild:Pc_00_WISSEN_2012_03.3_Sanierungs-Studie.png|right|70px|verweis=http://de.proclima.com/media/downloads/de_w_Bauphysik-Sanierungs-Studie_2.pdf]] | |||
|} | |||
:Umfang: 16 Seiten | |||
:Format: DIN A4 | |||
:Datei: PDF | |||
:'''[http://de.proclima.com/media/downloads/de_w_Bauphysik-Sanierungs-Studie_2.pdf Download]''' | |||
<br clear="all" /> | |||
{{NAV Bphys gd1}} | {{NAV Bphys gd1}} | ||
[[Kategorie:Konstruktion]][[Kategorie:Wohngesundheit]][[Kategorie:Qualitätssicherung]][[Kategorie:Bauphysik]][[Kategorie:Glossar]] | [[Kategorie:Konstruktion]] [[Kategorie:Wohngesundheit]] [[Kategorie:Qualitätssicherung]] [[Kategorie:Bauphysik]] [[Kategorie:Glossar]] |
Aktuelle Version vom 31. Oktober 2024, 17:15 Uhr
Sanierungs-Studie von MOLL bauökologische Produkte GmbH initiiert:
Energetische Dachsanierung von außen
- Lösungen für die Luftdichtheit bei energietechnischen Sanierungen von Dachkonstruktionen
- Funktionstechnische Platzierung der Luftdichtung in Konstruktionen
- Randbedingungen, Materialeigenschaften und bauphysikalische Hintergründe verschiedener Lösungen.
- - Deutschland -
Computergestützte Simulationsberechnung des gekoppelten Wärme- und Feuchtetransports von Dach- und Wandkonstruktionen unter Berücksichtigung der natürlichen Klimabedingungen und innerbaustofflichen Flüssigkeitstransporte.
Sanierungslösungen mit hoher Sicherheit
Einführung
Es ist allgemein bekannt, dass Luftdichtheit die Voraussetzung für die Funktion einer Wärmedämmkonstruktion ist.
Luftdichte Konstruktionen sorgen für ein behagliches Innenraumklima und helfen Bauschäden durch Auffeuchtung infolge Kondensation zu vermeiden. Insbesondere konvektive Feuchteströme können große Mengen an Feuchtigkeit innerhalb kürzester Zeit in eine Wärmedämmebene eintragen und damit sowohl die Tragkonstruktion als auch die Wärmedämmung in ihrer Funktion gefährden. Nicht selten führt dies zu Schimmelbildung und Beeinträchtigung der Funktion der Konstruktion.
Bei bestehenden Dachkonstruktionen stellt sich die Frage, mit welchen Möglichkeiten die im Regelfall mangelhafte Luftdichtheit bei der energetischen Sanierung in Kombination mit erhöhten Dämmdicken aufgewertet werden kann. Dabei sind zunächst die verschiedenen Möglichkeiten hinsichtlich des Einbauortes zu prüfen.
In der DIN 4108-7 wird unter Punkt 5 „Planung und Ausführung“ angegeben, dass die Luftdichtheitsschicht „in der Regel […] raumseitig der Dämmebene anzuordnen“ ist. Diese Empfehlung der Norm setzt den idealtypischen Zustand eines Neubauvorhabens voraus. Bei einer Dachsanierung ist dieser nur unter großem Aufwand zu erreichen und mit großen Unannehmlichkeiten für die Bewohner des zu sanierenden Objekts verbunden. Dementsprechend kann gemäß der Normungung die Luftdichtheit von Gebäuden in jeder Ebene des Bauteils realisiert werden.
Bei der Wahl der Lage einer Luftdichtungsebene muss der Tauwasserausfall in der Konstruktion entsprechend den Anforderungen der DIN 4108-3 betrachtet werden.
- Verfügt eine innenseitig angeordnete Luftdichtungsebene über einen zu geringen Diffusionswiderstand (sd-Wert), kann ggf. zu viel Feuchtigkeit in die Konstruktion eindringen und in Abhängigkeit der folgenden Bauteilschichten als Tauwasser ausfallen –
- ist eine Luftdichtungsebene außenseitig mit einem zu hohen Diffusionswiderstand vorhanden, kann es bei niedrigen Widerständen innen ebenfalls zu einer Feuchteakkumulation in der Konstruktion kommen.
Ziel dieser Studie ist es, die einzelnen Varianten zu untersuchen, zu bewerten und Empfehlungen für nachhaltig sichere Konstruktionen aufzuzeigen, die über ein möglichst großes Bauschadens-Freiheits-Potenzial verfügen. Fehlertolerante Aufbauten sind beim Bauen im Bestand besonders wichtig.
Grundlagen und Randbedingungen
Funktionstechnische Platzierung der Luftdichtung in Konstruktionen
Diffusionsvorgänge in der Konstruktion lassen sich zuverlässig bewerten |
Abb 1. Feuchteeinwirkung auf eine Dämmkonstruktion im Winter |
Über eine Dampfbrems- und Luftdichtungsebene mit einem sd-Werten von 3 m gelangen lediglich 5 g Wasser pro Quadratmeter am Tag in die Konstruktion. |
Berücksichtigung von Feuchteeinträgen durch Konvektion |
Abb 2. Feuchteeintrag in die Dämmung durch Leckagen |
Über eine 1 mm breite Fuge sind Feuchteeinträge von bis zu 800 %g Wasser am Tag möglich. |
Genaue Ergebnisse mit instationären Berechnungsmodellen |
Stationäre Modelle |
=> liefern grobe Anhaltswerte |
Instationäre Modelle |
=> liefern genauste Werte für Feuchtegehalte für jede Position im Bauteil - ideal für die Berechnung der Bauteilsicherheit |
Goldene Regel 1/3 zu 2/3
Die DIN 4108-3 gibt einen Verweis auf die sogenannte 20 %-Regel, die besagt, dass ohne rechnerischen Nachweis 20 % des Gesamtwärmedurchlasswiderstandes (bei gleich bleibenden Wärmeleitgruppen innerhalb der Konstruktion ist das 1/5 der Gesamtwärmedämmstärke) unterhalb/raumseitig der diffusionshemmenden Bauteilschicht angeordnet werden darf. Wird diese Vorgabe überschritten, ist ein rechnerischer Nachweis zu führen.
Hintergrund ist, dass bei Berücksichtigung der Normklimabedingungen bei Konstruktionen mit Dämmstoffen gleicher Wärmeleitgruppe von innen gesehen nach ca. 1/3 der Gesamtdämmstärke die Taupunkttemperatur (8,7 °C) unterschritten wird. Liegt die Luftdichtungsebene hinter dem Taupunkt kann es zu einem Tauwasserausfall in unbekannter Höhe kommen. Kritische Feuchtigkeitsgehalte können bereits ab einer rel. Luftfeuchtigkeit von über 80 % erreicht werden. Ab diesem Feuchteniveau sind zwischen 0 °C und 50 °C Wachstumsbedingungen für fast alle Schimmelpilze erreicht [1].
Darüber hinaus kann die Bildung von Tauwasser an Luftdichtungsbahnen, die im Frostbereich einer Konstruktion angeordnet werden, zur Bildung einer Eisschicht führen. Diese verhindert jede Art von Feuchtetransport durch die Luftdichtungsebene (z. B. Diffusion oder Gasaustausch durch Poren), da Eis praktisch dampfdicht ist. Als Folge können weitere bauteilschädigende Feuchtigkeitsmengen anfallen.
Quellen für einen Feuchtigkeitseintrag
Zwei grundlegende Ursachen für einen Feuchteeintrag in Wärmedämmkonstruktionen werden unterschieden:
- Eintrag durch Diffusion
- Eintrag durch Konvektion
Feuchtigkeitstransporte aus Diffusionsvorgängen lassen sich berechnen durch Anwendung pauschaler stationärer Klimadaten (z. B. gemäß DIN EN ISO 13788) oder als realitäts nahe instationäre Berechnung der Feuchtetransporte durch Anwendung realer Klima- und Baustoffkenndaten gemäß DIN EN 15026.
Berechnungsmodelle für Diffusionsvorgänge
Für die Berechnung der Feuchtetransporte durch Diffusion innerhalb der Konstruktion stehen verschiedene Berechnungsmodelle mit unterschiedlicher Genauigkeit zur Verfügung.
Die DIN 4108-3 beschreibt, neben einer großen Auswahl an nachweisfreien Konstruktionen, zwei gängige Berechnungsverfahren.
Im Anhang A wird das einfache Periodenbilanzverfahren (auch Glaser-Verfahren) in Anlehnung an DIN EN ISO 13788 beschrieben. Hierbei wird die Tauwasser- bzw. Verdunstungsmenge, die durch Diffusion in das betrachtete Bauteil hinein bzw. heraus gelangen kann, mit standardisierten Klimabedingungen errechnet. Für die Berechnung stehen 2 Blockklimate (Winter bzw. Sommerklima) zur
Verfügung. Dieser genannte Ansatz erlaubt keine detaillierte Betrachtung der Wärme- und Feuchteströme. Es ist nicht möglich, den genauen Feuchtegehalt eines der eingesetzten Materialien zu bestimmen. Dieses sogenannte Glaser-Verfahren dient seit Jahrzehnten im Baubereich ausschließlich der groben Abschätzung von Tauwasser bzw. Verdunstungsmengen.
Im Anhang D der DIN 4108-3 wird die Feuchteschutzbemessung durch hygrothermische Simulation gemäß DIN EN 15026 beschrieben. Dieses instationäre Berechnungsmodell, wie es im WUFI pro bzw. WUFI 2D oder im Delphin enthalten ist, simuliert die Feuchte- und Wärmeströme innerhalb von Konstruktionen. Werden stündlich ermittelte Klimadaten zur Berechnung verwendet, liefern diese mit weitem Abstand die genauesten Ergebnisse.
Berechnung in Anlehnung an DIN EN ISO 13788 - Verfahren nach Glaser
Der Feuchtigkeitsstrom wird bei einem pauschalierten Klima von 90 Tagen Winter (-5 °C außen / 80 % rel. Luftfeuchte und 20 °C innen / 50 % rel. Luftfeuchte) und 90 Tagen Sommer (bei innen / außen ausgeglichenem Wasserdampfteildruck) berechnet. Die Konstruktionen müssen u. A. folgende Grenzen einhalten:
- Die Tauwassermenge darf bei nicht kapillar aufnahmefähigen Bauteilschichten (z. B. bei Folien) 500 g/m² nicht überschreiten.
- Die Tauwassermenge in der Winterperiode muss geringer sein als die Verdunstungsmenge im Sommer.
Mehr siehe: Periodenbilanzverfahren
Berechnung nach DIN EN 15026
Wirklich realistische Ergebnisse liefern die instationären Berechnungsverfahren wie WUFI pro, 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). Feuchtigkeitsgehalt und Temperatur können für jeden Punkt der betrachteten Konstruktion ausgegeben werden. Auch Einflüsse wie z. B. Verschattung, die Art der Eindeckung, Beläge wie Gründach, Kies usw. und sogar Undichtheiten der Luftdichtungsschicht inklusive dem konvektiven Feuchteeinträgen können in den Berechnungen berücksichtigt werden.
Berechnungsmodelle für konvektiven Eintrag
Feuchteeintrag in die Konstruktion durch Undichtheiten in der Dampfbremse | |
Abb. 3: 1 mm Fuge = 800 g/24 h pro m Fugenlänge | |
Feuchtetransport | |
durch Dampfbremse: | 0,5 g/m² x 24 h |
durch 1 mm Fuge: | 800 g/m x 24 h |
Erhöhung Faktor: | 1.600 |
Randbedingungen | |
Dampfbremse sd-Wert | = 30 m |
Innentemperatur | = +20 °C |
Außentemperatur | = 0 °C |
Druckdifferenz | = 20 Pa |
entsprechend Windstärke 2-3 | |
Messung: Institut für Bauphysik, Stuttgart |
Der Antrieb der Konvektion ist der Druckunterschied zwischen dem Inneren eines Gebäudes und der Außenluft. Der Druckunterschied resultiert aus der Windanströmung des Gebäudes von außen und dem Aufsteigen der beheizten Luft innerhalb des bewohnten Raums (siehe Abb. 2).
Ab WUFI pro 5.0 steht für die Berechnung von konvektiven Feuchteeinträgen ein Luftinfiltrationsmodell zur Verfügung. Es kann auf Grundlage eines Austausches mit der Innenraumluft einen konvektiven Feuchteeintrag simulieren. Das setzt voraus, dass die Undichtheit der Konstruktion bekannt ist, denn diese dient dazu, den Feuchtigkeitseintrag zu quantifizieren.
Bei Luftströmungen durch Leckagen konzentriert sich der Feuchteeintrag auf eine kleine Fläche. Dadurch ist dieser um ein Vielfaches höher, als es die Berechnungsergebnisse darstellen können. Durch Konvektion kann durch eine Fuge von 1 mm Breite und 1 m Länge (= 1/1000 m²) eine Feuchtigkeitsmenge von 800 g/m und Tag durch Konvektion in die Wärmedämmkonstruktion
gelangen (siehe Abb. 3).
So viel Feuchtigkeit kann auch die diffusionsoffenste Unterdeckbahn nicht austrocknen lassen.
Anreicherung der Feuchtigkeitsmenge infolge innerer Konvektion
Konvektionsströme können auch innerhalb von Konstruktionen auftreten. Durch die Erwärmung der Konstruktion von außen beim direkten Bescheinen durch die Sonne kann Feuchtigkeit innerhalb des Bauteils aufsteigen und sich ggf. an Stellen sammeln, an denen weitere Konvektionsvorgänge, z. B. durch Wechsel, unterbrochen sind.
Eisschichten sind Dampfsperren
Kommt es zu einem Tauwasserausfall an Materialschichten, die im Frostbereich liegen (z. B. an außen liegenden Luftdichtungsbahnen), kann sich dort bei Minustemperaturen eine Eisschicht bilden. Infolge der verhinderten Austrocknung nach außen aus der Konstruktion heraus kommt es zur weiteren Bildung von sehr großen Kondensatmengen, die wiederum gefrieren. Das Resultat ist eine verringerte Dämmwirkung des eingesetzten Dämmstoffes sowie eine starke Gefährdung der in der Konstruktion enthaltenen Materialien.
Berechnungs-Software
Auf Grundlage der formulierten Kriterien werden die Konstruktionen mit WUFI pro des Fraunhofer-Institutes für Bauphysik auf ihre
Gebrauchstauglichkeit hin untersucht.
Außenklima
Abb. 4: Klimazonen zur Berechnung mit HRY Klimadaten |
Diese Betrachtungen werden mit den Klimadatensätzen der hygrothermischen Referenzjahre (HRY) durchgeführt. Zur Berechnung mit den HRY Klimadaten wurde Deutschland in 11 Klimazonen unterteilt, denen jeweils ein Referenzort zugeteilt ist, dessen Klimadatensatz für alle Standorte in dieser Klimazone verwendet werden kann (siehe Abb. 4).
Die untersuchten Konstruktionen wurden jeweils mit allen 11 Klimadatensätzen berechnet und verglichen, um fundierte Erkenntnisse und Empfehlungen zu sicheren Aufbauten der Konstruktionen zu gewinnen.
Ziel der Bauteilprüfungen war, dass die empfohlenen Sanierungslösungen in allen HRY Klimazonen funktionieren.
Innenklima
Das Innenklima wird entsprechend den Annahmen des WTA-Merkblatts 6-2-14/D[2] bzw. DIN 4108-3 mit »Normalklima +5 %« festgelegt, wie es, wie es in Räumen bewohnter Häuser (Schlaf- und Wohnräume, Bäder und Küchen) vorhanden ist.
Dachsanierung von außen mit flächiger Luftdichtung
Die Dachsanierung erfolgt von der Außenseite, wobei die Innenbeplankung vollflächig erhalten bleibt. Diese Vorgehensweise wird z. B. bei Sanierungen angewendet, bei denen der Dachraum bereits bewohnt ist und/oder der Austausch der Dacheindeckung (z. B. Ziegel) notwendig wird.
Die Luftdichtung muss somit ebenfalls von der Außenseite installiert werden. Eine raumseitig flächige Verlegung, wie sie i. d. R. bei Neubauten vorgesehen wird (siehe: »Funktionstechnische Platzierung der Luftdichtung in Konstruktionen«), ist nicht möglich.
Bei der Dachsanierung von außen mit flächiger Luftdichtung wird das Dach von außen geöffnet, das Gefach vollständig mit Dämmung gefüllt, die Luftdichtungsbahn flächig auf den Bestandssparren verlegt, luftdicht an den benachbarten luftdichten Bauteilen angeschlossen und eine Überdämmung (z. B. Holzfaserunterdeckplatten) montiert. Anschließend folgen Konterlattung, Traglattung und Dacheindeckung.
Materialeigenschaften
Abb. 5: Vergrößerung eines mikroporösen Funktionsfilmes Passiver Feuchtetransport durch Poren (Gasaustausch) vergrößert die Gefahr von Eisbildung im Bauteil und ist nicht absolut luftdicht. |
Abb. 6: Vergrößerung des monolithischen porenfreien Funktionsfilms der DASAPLANO 0,01 connect Aktiver Feuchtetransport entlang der Molekülketten erhöht das Austrocknungsvermögen und gewährleistet 100 % Luftdichtheit. |
Für diese Sanierungsvariante müssen Luftdichtungsbahnen verwendet werden, die abweichend von »normalen« Dampfbremsen, sehr diffusionsoffen, aber trotzdem luftdicht sind, da sie im Bauteilaufbau relativ weit außen im Kaltbereich angeordnet sind.
Dieses ist erst möglich, seitdem Materialien zur Verfügung stehen, die selbst sehr diffusionsoffen sind, wie z. B. Thermoplastischer Elastomer Ether Ester (TEEE), welches seit den 1990er Jahren für diffusionsoffene Bahnen (z. B. Unterdeckbahnen) genutzt wird.
Die meisten »diffusionsoffenen« Bahnen werden allerdings, nach wie vor noch mit Materialien hergestellt, die selbst nicht so diffusionsoffen sind, wie es erforderlich wäre.
Die Membranen dieser Bahnen werden während der Produktion mit mikroskopisch kleinen Löchern versehen um die Diffusionsoffenheit überhaupt zu ermöglichen. Diese Bahnen nennt man mikroporös (früher mikroperforiert). Sie werden trotz einiger Nachteile überwiegend als Unterspann- und Unterdeckbahnen eingesetzt.
Für die Luftdichtung haben sich die Bahnen mit den sogenannten monolithischen Funktionsfilmen (z. B. TEEE) bewährt, die eine Diffusionsoffenheit bis zu einem sd-Wert von 0,01 m aufweisen können und in der Lage sind, Feuchtigkeit aktiv zu transportieren.
Die pro clima DASAPLANO 0,01 connect verfügt über einen entsprechenden Film aus einer monolithischen Polymermischung und bietet der Konstruktion folgende Vorteile:
- Luftdichtheit: Der monolithische Funktionsfilm der DASAPLANO gewährleistet eine 100 %ige Luftdichtheit. Im Gegensatz zu herkömmlichen Luftdichtungsbahnen mit mikroporösen Filmen (siehe Abb. 5) ist die DASAPLANO absolut porenfrei (siehe Abb. 6).
- Diffusionsoffenheit: Der monolithische Funktionsfilm ermöglicht einen aktiven Feuchtigkeitstransport durch das Bahnenmaterial. Steht Kondensat innenseitig in Tropfenform an der DASAPLANO-Bahn an, wird diese entlang der Molekülketten aktiv nach außen weitertransportiert. Dadurch wird die Gefahr von Eisbildung (= Dampfsperre) an der Luftdichtungsbahn im Vergleich zu einer Bahn mit mikroporösen Funktionsfilmen deutlich reduziert.
- Feuchtevariabilität: Der Funktionsfilm der DASAPLANO 0,01 hat feuchtevariable Eigenschaften. Dadurch sinkt der Diffusionswiderstand der Bahnen bei Kondensatbildung bis auf einen sd-Wert unter 0,01 m.
Der üblichen Erhöhung des Diffusionswiderstandes, z. B. infolge des Porenverschlusses durch Wasser, wird optimal vorgebeugt. Soll die Luftdichtungsbahn oberhalb der Sparren verlegt werden, bietet DASAPLANO 0,01 im Vergleich zu mikroporösen Luftdichtungsbahnen deutlich höhere Bauteilsicherheiten.
Funktionsweise der Dachsanierung von außen mit flächiger Luftdichtung
Die physikalische Funktionsweise der Dachsanierung von außen mit flächiger Luftdichtung beruht darauf, dass man die beiden Aufgaben der klassischen Dampfbremse, die Diffusion zu regeln und luftdicht zu sein, hier trennt. Die Diffusion wird geregelt indem die äußeren Bauteilschichten sehr diffusionsoffen sind. Raumseitige Bauteilschichten können, je nach Konstruktionsaufbau, die dampfbremsende Funktion übernehmen.
Die Luftdichtungsbahn (z. B. DASAPLANO 0,01) übernimmt ausschließlich die Luftdichtung und kann deutlich weiter in den Kaltbereich der Konstruktion verlegt werden als eine Dampfbremse, da sie mit einem sd-Wert von 0,01 m hochdiffusionsoffen ist. Eine diffusionsoffene Überdämmung (z. B. Holzfaserunterdeckplatte)
schützt die Luftdichtungsbahn vor Vereisung. Die notwendige Dämmdicke und somit das Dickenverhältnis der Überdämmung zur Zwischensparrendämmung wird in der folgenden Untersuchung
ermittelt.
Um eine einfache Planung und Ausführung zu ermöglichen, sind die Dämmdickenverhältnisse auf die Dicke der Dämmstoffe bezogen und nicht auf den rechnerischen R-Wert der Dämmstoffschichten (Fall 1 bis Fall 5).
Da die Dämmwirkungen (λ-Wert / WLZ) der einzelnen Dämmstoffe unterschiedlich sind, werden raumseitig der Luftdichtung (Zwischensparrendämmung) Dämmstoffe mit einer guten Dämmwirkung und außenseitig der Luftdichtung (Überdämmung) Dämmstoffe mit einer schlechteren Dämmwirkung betrachtet.
Somit werden physikalisch ungünstigere Situationen berücksichtigt und Ergebnisse mit einer robusten Sicherheitsreserve erzielt. Um einfache Lösungen für die Praxis zu erreichen, stand die Ermittlung der Dämmdickenverhältnisse im Vordergrund dieser Berechnungen. Daraus ergab sich, dass auch Dämmdicken genannt werden, die von aktuell marktüblichen Standardmaßen abweichen (z. B. bei Fall 1 und Fall 4 Holzfaserunterdeckplatten in 90 mm). In der Praxis ist dann die nächst höhere Standarddicke sinnvoll oder ein 2-lagiger Schichtaufbau.
Auswertungsbereich
Ausgewertet wird das Ergebnis der WUFI-Berechnung nach den Vorgaben des Leitfaden zur »Tauwasserauswertung in hydrophoben Mineraldämmungen«[3]. Demnach darf die freie Wassersättigung der verwendeten Mineraldämmung im oberen Millimeter (kaltseitig) nicht überschritten werden. Als Dämmstoff wurde ein Material aus der WUFI-Datenbank gewählt, das nach einer Vielzahl von Vergleichsrechnungen zu den im Vergleich höchsten Feuchtegehalten im Dämmstoff führt und somit eine Worst-case Betrachtung ermöglicht (= hohe Sicherheitsreserven).
Dachsanierung von außen mit flächiger Luftdichtung zwischen Bestandssparren mit Mineralfaser-Gefachdämmung und Überdämmung aus Holzfaserunterdeckplatten
Steildach: | 40° Dachneigung |
Dacheindeckung: | rote Ziegel |
Ausrichtung der Dachfläche: | Nord |
Fall 1: 2:1-Sanierungslösung mit Überdämmung aus Holzfaserunterdeckplatte
Abb. 7: Fall 1: 2:1-Sanierungslösung mit Überdämmung aus Holzfaserunterdeckplatte |
Abb. 8: Fall 1: Wassergehalt (kg/m³) im Auswertungsbereich der Gefachdämmung beispielhaft in der Klimazone HRY 7 |
Bauteilaufbau (von innen nach außen) (siehe Abb. 7):
- Bestand: Innenbeplankung (z. B. Gipsbauplatte), sd-Wert ≥ 0,1 m
- Bestand (optional): Lattung
- Bestand: Sparren, 180 mm
- Vollsparrendämmung mit nicht sorptionsfähigem Dämmstoff (Mineralwolle: WLZ 032), 180 mm
- Luftdichtungsbahn pro clima DASAPLANO 0,01, vollflächig luftdicht verlegt und angeschlossen
- Überdämmung mit Holzfaserunterdeckplatten (WLZ 049), 90 mm
- Konterlattung und Traglattung
- Dachziegel rot
Entspricht dem Dämmdickenverhältnis 2:1 (Vollsparrendämmung : Überdämmung)
Die Ergebnis-Grafik zeigt den Wassergehalt im Verlauf der ersten 5 Jahre (siehe Abb. 8).
Schon ab dem zweiten Jahr stellt sich ein eingependelter Zustand ein. Im überwiegenden Jahresverlauf ist der Wassergehalt sehr gering und erreicht Werte bis zu 0,34 kg/m³ im Auswertungsbereich der Mineralfaserdämmung.
In den Wintermonaten steigt er kurzzeitig an bis zum Maximum von 196,61 kg/m³ und bleibt deutlich unterhalb des Grenzwerts für den gewählten Dämmstoff von 361 kg/m³.
Ergebnisdiskussion zu Fall 1:
Beim vorliegenden Dämmdickenverhältnis von 2:1 (z. B. 180 mm zu 90 mm) wird der Grenzwert von 361 kg/m³ in allen 11 HRY-Klimazonen deutlich unterschritten. Die Ergebnisse der maximalen Wassergehalte betrugen zwischen 2,93 kg/m³ und 196,70 kg/m³.
Somit stellt sich die 2:1-Sanierungslösung mit Überdämmung aus Holzfaserunterdeckplatte als sehr sicher heraus. Die Untersuchungen ergaben außerdem, dass auch zusätzliche Unterdeckbahnen auf der Überdämmung mit Holzfaserunterdeckplatten einsetzbar sind, sofern sie einen sd-Wert ≤ 0,1 m besitzen.
Fall 2: 3:1-Sanierungslösung mit Überdämmung aus Holzfaserunterdeckplatte
Abb. 9: Fall 2: 3:1-Sanierungslösung mit Überdämmung aus Holzfaserunterdeckplatte |
Abb. 10: Fall 2: Wassergehalt (kg/m³) im Auswertungsbereich der Gefachdämmung beispielhaft in der Klimazone HRY 11 |
Abb. 11: Fall 2: Wassergehalt (kg/m³) im Auswertungsbereich der Gefachdämmung beispielhaft in der Klimazone HRY 7 |
Abb. 12: Fall 2: Wassergehalt (kg/m³) im Auswertungsbereich der Gefachdämmung beispielhaft in der Klimazone HRY 7 |
Bauteilaufbau (von innen nach außen) (siehe Abb. 9):
- Bestand: Innenbeplankung (z. B. Gipsbauplatte), sd-Wert ≥ 0,1 m
- Bestand (optional): Lattung
- Bestand: Sparren, 180 mm
- Vollsparrendämmung mit nicht sorptionsfähigem Dämmstoff (Mineralwolle: WLZ 032), 180 mm
- Luftdichtungsbahn pro clima DASAPLANO 0,01, vollflächig luftdicht verlegt und angeschlossen
- Überdämmung mit Holzfaserunterdeckplatten (WLZ 049), 60 mm
- Konterlattung und Traglattung
- Dachziegel rot
Entspricht dem Dämmdickenverhältnis 3:1 (Vollsparrendämmung : Überdämmung)
Wassergehalt im Auswertungsbereich der Gefachdämmung beispielhaft in der Klimazone HRY 11 (siehe Abb. 10).
Im überwiegenden Jahresverlauf ist der Wassergehalt gering. Er erreicht Werte bis zu 0,28 kg/m³ im Auswertungsbereich der Mineralfaserdämmung.
In den Wintermonaten steigt er an bis zum Maximum von 279,95 kg/m³.
Somit liegt der Wassergehalt noch unter dem Grenzwert von 361 kg/m³.
Wassergehalt im Auswertungsbereich der Gefachdämmung beispielhaft in der Klimazone HRY 7 (siehe Abb. 11).
Im überwiegenden Jahresverlauf ist auch hier der Wassergehalt gering. Er erreicht Werte bis zu 0,32 kg/m³ im Auswertungsbereich der Mineralfaserdämmung.
In den Wintermonaten steigt er aber an bis zum Maximum von 588,41 kg/m³ und übersteigt somit den Grenzwert von 361 kg/m³ sehr deutlich.
Zwischenergebnis:
Beim Dämmdickenverhältnis von 3:1 (180 mm zu 60 mm) wird der Grenzwert von 361 kg/m³ in 3 von 11 HRY-Klimazonen überschritten.
Somit kann eine Konstruktion mit einer Gipsbauplatte auf der Innenseite nicht bei einem Dämmverhältnis von 3:1 für ganz Deutschland empfohlen werden.
Lösungsansatz: Erhöhung des Diffusionswiderstand auf der Innenseite.
Neuer Bauteilaufbau (von innen nach außen):
- Bestand: Innenbeplankung (z. B. Vollholzbeplankung), sd-Wert ≥ 0,5 m
- Bestand (optional): Lattung
- Bestand: Sparren, 180 mm
- Vollsparrendämmung mit nicht sorptionsfähigem Dämmstoff (Mineralwolle: WLZ 032), 180 mm
- Luftdichtungsbahn pro clima DASAPLANO 0,01, vollflächig luftdicht verlegt und angeschlossen
- Überdämmung mit Holzfaserunterdeckplatten (WLZ 049), 60 mm
- Konterlattung und Traglattung
- Dachziegel rot
Entspricht dem Dämmdickenverhältnis 3:1 (Vollsparrendämmung : Überdämmung)
Wassergehalt im Auswertungsbereich der Gefachdämmung beispielhaft in der Klimazone HRY 7 (siehe Abb. 12).
Im überwiegenden Jahresverlauf ist der Wassergehalt gering. Er erreicht Werte bis zu 0,29 kg/m³ im Auswertungsbereich der Mineralfaserdämmung.
In den Wintermonaten steigt er an bis zum Maximum von 28,74 kg/m³. Somit liegt der Wassergehalt jetzt deutlich unter dem Grenzwert von 361 kg/m³.
Ergebnisdiskussion zu Fall 2:
Wird der sd-Wert auf ≥ 0,5 m erhöht, wird auch beim vorliegenden Dämmdickenverhältnis von 3:1 (z. B. 180 mm zu 90 mm) der Grenzwert von 361 kg/m³ in allen 11 HRY-Klimazonen unterschritten.
Die Ergebnisse der maximalen Wassergehalte betrugen zwischen 0,51 kg/m³ und 28,74 kg/m³. Aber Achtung! Auch wenn die Wassergehalte noch weit vom Grenzwert erscheinen, ist dieser sehr schnell erreicht, sobald der innere sd-Wert geringer wird.
Somit stellt sich die 3:1-Sanierungslösung mit Überdämmung aus Holzfaserunterdeckplatte als sicher heraus, sobald die innere Beplankung (z. B. Holzschalung, Holzwerkstoffplatten usw.) einen sd-Wert ≥ 0,5 m aufweist.
Die Untersuchungen ergaben außerdem, dass bei o.g. Bedingungen auch zusätzliche Unterdeckbahnen auf der Überdämmung mit Holzfaserunterdeckplatten einsetzbar sind,
sofern sie einen sd-Wert ≤ 0,1 m besitzen.
Fall 3: Sanierungslösung mit Überdämmung aus Holzfaserunterdeckplatte zzgl. einer eingelegten Dampfbremsbahn
Abb. 13: Fall 3: Sanierungslösung mit Überdämmung aus Holzfaserunterdeckplatten zzgl. einer eingelegten Dampfbremsbahn |
Abb. 14: Fall 3: Wassergehalt (kg/m³) im Auswertungsbereich der Gefachdämmung beispielhaft in der Klimazone HRY 7 |
Um den raumseitigen Diffusionswiderstand zu erhöhen wird eine Dampfbremse (z. B. pro clima DA) im Gefach eingelegt und fixiert. Eine luftdichte Verklebung dieser Dampfbremse ist nicht notwendig, da die Luftdichtheit durch die verklebte Luftdichtungsbahn (z. B. DASAPLANO 0,01) erreicht wird. Auch bereits im Bestand vorhandene Bahnen oder Beplankungen (z. B. OSB) können diese Aufgabe erfüllen, sofern sie einen ausreichend hohen Diffusionswiderstand besitzen und noch voll funktionsfähig sind.
Bauteilaufbau (von innen nach außen) (siehe Abb. 13):
- Bestand: Innenbeplankung (z. B. Gipsbauplatte), sd-Wert ≥ 0,1 m
- Bestand (optional): Lattung
- Bestand: Sparren, 180 mm
- Vollsparrendämmung mit nicht sorptionsfähigem Dämmstoff (Mineralwolle: WLZ 032), 180 mm
- Luftdichtungsbahn pro clima DASAPLANO 0,01, vollflächig luftdicht verlegt und angeschlossen
- Überdämmung mit Holzfaserunterdeckplatten (WLZ 049), 35 mm
- Konterlattung und Traglattung
- Dachziegel rot
Entspricht dem Dämmdickenverhältnis 3:1 (Vollsparrendämmung : Überdämmung)
Wassergehalt im Auswertungsbereich der Gefachdämmung beispielhaft in der Klimazone HRY 7 (siehe Abb. 14).
Im überwiegenden Jahresverlauf ist der Wassergehalt gering. Er erreicht Werte bis zu 0,20 kg/m³ im Auswertungsbereich der Mineralfaserdämmung.
An wenigen Tagen im Winter ist ein Peak der Auswertungskurve zu erkennen, dessen Höchstwert von 6,63 kg/m³ deutlich unterhalb des Grenzwert für den
gewählten Dämmstoff von 361 kg/m³ liegt.
Ergebnisdiskussion zu Fall 3:
Durch den höheren Diffusionswiederstand auf der Raumseite kann die Überdämmung (hier Holzfaserunterdeckplatte) in diesem Berechnungsbeispiel auf 35 mm reduziert werden.
Der Grenzwert von 361 kg/m³ wird in allen 11 HRY-Klimazonen unterschritten.
Das Ergebnis zeigt, dass die Dicke der Überdämmung, gegenüber der oben beschriebenen 2:1- und 3:1-Lösungen noch weiter reduziert werden kann, indem eine zusätzliche Dampfbremsbahn (z. B. pro clima DA) im Gefach eingelegt wird, um den Diffusionswiderstand zu erhöhen.
Somit stellt sich die Sanierungslösung mit Überdämmung aus Holzfaserunterdeckplatte im o. g. Dämmverhältnis 35 mm : 180 mm (annähernd 5:1) als sicher heraus, sobald der
innere sd-Wert, durch einlegen einer pro clima DA Dampfbremsbahn einen sd-Wert ≥ 2,3 m aufweist. Die Untersuchungen ergaben außerdem, dass bei o. g. Bedingungen auch zusätzliche Unterdeckbahnen auf der Überdämmung mit Holzfaserunterdeckplatten einsetzbar sind, sofern sie einen sd-Wert ≤ 0,1 m besitzen.
Fazit zur Dachsanierungg mit flächiger Luftdichtung mit Mineralfaser-Gefachdämmung und Überdämmung aus Holzfaserunterdeckplatten
Konstruktionen dieser Art benötigen eine ausreichende Überdämmung mit diffusionsoffenen Holzfaserunterdeckplatten. In den oben aufgeführten Untersuchungen hat sich
herausgestellt, dass bei den Dämmverhältnis von 2:1 die Konstruktionen sehr sicher funktionieren.
Dächer, die heute saniert werden, weisen oftmals nur Sparrenhöhen zwischen 12 und 16 cm auf. Somit ist das Dämmdickenverhältnis von 2:1 auch unter dem Gesichtspunkt sinnvoll, dass ja ein gewisses Maß der Überdämmung notwendig ist, um einen zeitgemäßen Wärmeschutz-Standard zu erreichen.
Das Dämmdickenverhältnis von 3:1 ist ebenfalls möglich, wenn innenseitige Bauteilschichten (z. B. die Innenbeplankung) mindestens einen sd-Wert von ≥ 0,5 m aufweisen.
Falls eine dünnere Überdämmung geplant/ausgeführt werden muss, ist es möglich, den inneren Diffusionswiderstand, z. B. mit einer pro clima DA Dampfbremsbahn, noch weiter zu erhöhen.
Bei Abweichungen zu o. g. Aufbauten ist ein objektbezogener Nachweis mit einer Berechnung nach DIN EN 15026 durchzuführen.
Dachsanierung von außen mit flächiger Luftdichtung zwischen Bestandssparren mit Mineralfaser-Gefachdämmung und Überdämmung aus Mineralfaser-Aufdachdämmung
Steildach: | 40° Dachneigung |
Dacheindeckung: | rote Ziegel |
Ausrichtung der Dachfläche: | Nord |
Die Überdämmung dieser Sanierungsvariante besteht aus Mineralfaserdämmung. Da Mineralfaser diffusionsoffener ist als Holzfaserunterdeckplatten, aber auch weniger Feuchtigkeit speichern kann, unterscheiden sich die Diffusionsvorgänge in dieser Sanierungsvariante von denen aus Fall 1 bis Fall 3. Außerdem benötigen Überdämmungen aus Mineralfaser immer eine zusätzliche Unterdeckbahn zum Schutz vor Witterungseinflüssen. Somit entsteht im Hinblick auf die Diffusion eine prägnantere Grenze zwischen der Mineralfaserdämmung und der Unterdeckbahn.
Aus den genannten Gründen ist für diese Sanierungsvariante mit Mineralfaser-Überdämmung eine optimierte Luftdichtungsbahn sinnvoll.
Eine Reihe exemplarischer Berechnungen mit WUFI pro hat ergeben, dass sich der optimale sd-Wert bei der feuchtevariablen pro clima INTELLO X einstellt.
Somit wird bei der Dachsanierung von außen mit Überdämmung aus Mineralfaser generell die Verwendung der INTELLO X empfohlen.
Auswertungsbereich
Aus o. g. Gründen wurde bei dieser Sanierungsvariante auch die Feuchteentwicklung unterhalb der äußeren Unterdeckbahn geprüft.
Hierzu wird analog zur Gefachdämmung der obere Millimeter nach den Vorgaben des Leitfaden zur »Tauwasserauswertung in hydrophoben Mineraldämmungen«[3] betrachtet.
Als Dämmstoffe wurden Materialien aus der WUFI-Datenbank gewählt, die nach einer Vielzahl von Vergleichsrechnungen zu den ungünstigsten Berechnungsergebnissen führten und somit hohe Sicherheitsreserven enthalten.
Somit wurde für die weiteren Berechnungen ein Dämmstoff für die Gefachdämmung ausgewählt, der einen Grenzwert der freien Wassersättigung von 361 kg/m³ besitzt.
Der Dämmstoff für die Überdämmung besitzt einen Grenzwert der freien Wassersättigung von 544 kg/m³.
Fall 4: 2:1-Sanierungslösung mit Überdämmung aus Mineralfaser-Aufdachdämmung
Abb. 15: Fall 4: 2:1-Sanierungslösung mit Überdämmung aus Mineralfaser-Aufdachdämmung |
Abb. 16: Fall 4: Wassergehalt (kg/m³) im Auswertungsbereich der Überdämmung beispielhaft in der Klimazone HRY 7 |
Abb. 17: Fall 4: Wassergehalt (kg/m³) im Auswertungsbereich der Gefachdämmung beispielhaft in der Klimazone HRY 7 |
Bauteilaufbau (von innen nach außen) (siehe Abb. 15):
- Bestand: Innenbeplankung (z. B. Gipsbauplatte), sd-Wert ≥ 0,10 m
- Bestand (optional): Lattung
- Bestand: Sparren, 180 mm
- Vollsparrendämmung mit nicht sorptionsfähigem Dämmstoff (Mineralwolle: WLZ 032), 180 mm
- Luftdichtungsbahn pro clima INTELLO X, vollflächig luftdicht verlegt und angeschlossen
- Überdämmung mit nicht sorptionsfähigem Dämmstoff (Mineralwolle: WLZ 040), 90 mm
- Unterdeckbahn (ggf. aufkaschiert) mit sd-Wert ≤ 0,1 m
- Konterlattung und Traglattung
- Dachziegel rot
Entspricht dem Dämmdickenverhältnis 2:1 (Vollsparrendämmung : Überdämmung)
Wassergehalt im Auswertungsbereich der Überdämmung beispielhaft in der Klimazone HRY 7 (siehe Abb. 16).
Im überwiegenden Jahresverlauf ist der Wassergehalt gering. Es werden Werte bis zu 0,17 kg/m³ im Auswertungsbereich der Mineralfaserdämmung erreicht. Nur an wenigen Tagen im
Winter ist ein Peak der Auswertungskurve zu erkennen, dessen Höchstwert von 273,74 kg/m³ deutlich unterhalb des Grenzwert für den gewählten Dämmstoff von 544 kg/m³ liegt.
Wassergehalt im Auswertungsbereich der Gefachdämmung beispielhaft in der Klimazone HRY 7 (siehe Abb. 17).
Im überwiegenden Jahresverlauf ist der Wassergehalt sehr gering und geht herunter bis auf 0,25 kg/m³ im Auswertungsbereich der Mineralfaserdämmung. Nur an wenigen Tagen im Winter ist ein Peak der Auswertungskurve zu erkennen, dessen Höchstwert von 345,70 kg/m³ knapp unterhalb des Grenzwert für den gewählten Dämmstoff von 361 kg/m³ liegt.
Ergebnisdiskussion zu Fall 4:
Beim vorliegenden Dämmverhältnis von 2:1 werden die Grenzwerte von 361 kg/m³ (Gefachdämmung) bzw. 544 kg/m³ (Überdämmung) in allen 11 HRY-Klimazonen unterschritten.
Somit stellt sich die 2:1-Sanierungslösung mit Überdämmung aus Mineralfaser-Aufdachdämmung als sicher heraus. Die Dämmdickenverhältnisse sind, wie bei den Fällen 1 bis 3, auch hier auf die Dicke der Dämmstoffe bezogen und nicht auf den rechnerischen R-Wert der Dämmstoffschichten.
Fall 5: 3:1-Sanierungslösung mit Überdämmung aus Mineralfaser-Aufdachdämmung
Abb. 18: Fall 5: Schnittzeichnung mit 3:1-Lösung (Überdämmung mit MiWo) |
Abb. 19: Fall 5: Wassergehalt (kg/m³) im Auswertungsbereich der Überdämmung beispielhaft in der Klimazone HRY 7 |
Abb. 20: Fall 5: Wassergehalt (kg/m³) im Auswertungsbereich der Gefachdämmung beispielhaft in der Klimazone HRY 7 |
Soll die Überdämmung dünner werden als im Fall 4, muss der sd-Wert auf der Innenseite erhöht werden. Das kann man z. B. durch eine entsprechende innere Beplankung (z. B. Holz-schalung, Holzwerkstoffplatten usw.) erreichen.
Bauteilaufbau (von innen nach außen) (siehe Abb. 18):
- Bestand: Innenbeplankung (z. B. Vollholz), sd-Wert ≥ 0,50 m
- Bestand (optional): Lattung
- Bestand: Sparren, 180 mm
- Vollsparrendämmung mit nicht sorptionsfähigem Dämmstoff (Mineralwolle: WLZ 032), 180 mm
- Luftdichtungsbahn pro clima INTELLO X, vollflächig luftdicht verlegt und angeschlossen
- Überdämmung mit nicht sorptionsfähigem Dämmstoff (Mineralwolle: WLZ 040), 60 mm
- Unterdeckbahn (ggf. aufkaschiert) mit sd-Wert ≤ 0,1 m
- Konterlattung und Traglattung
- Dachziegel rot
Entspricht dem Dämmdickenverhältnis 3:1 (Vollsparrendämmung : Überdämmung)
Wassergehalt im Auswertungsbereich der Überdämmung beispielhaft in der Klimazone HRY 7 (siehe Abb. 19).
Im überwiegenden Jahresverlauf ist der Wassergehalt gering. Es werden Werte bis zu 0,15 kg/m³ im Auswertungsbereich der Mineralfaserdämmung erreicht. Nur an wenigen Tagen im
Winter ist ein Peak der Auswertungskurve zu erkennen, dessen Höchstwert von 213,40 kg/m³ deutlich unterhalb des Grenzwert für den gewählten Dämmstoff von 544 kg/m³ liegt.
Wassergehalt im Auswertungsbereich der Gefachdämmung beispielhaft in der Klimazone HRY 7 (siehe Abb. 20).
Im überwiegenden Jahresverlauf ist der Wassergehalt sehr gering und geht herunter bis auf 0,22 kg/m³ im Auswertungsbereich der Mineralfaserdämmung. Nur an wenigen Tagen im Winter ist ein Peak der Auswertungskurve zu erkennen, dessen Höchstwert von 350,24 kg/m³ knapp unterhalb des Grenzwert für den gewählten Dämmstoff von 361 kg/m³ liegt.
Ergebnisdiskussion zu Fall 5:
Beim vorliegenden Dämmverhältnis von 3:1 werden die Grenzwerte von 361 kg/m³ (Gefachdämmung) bzw. 544 kg/m³ (Überdämmung) in allen 11 HRY-Klimazonen unterschritten.
Somit stellt sich die 3:1-Sanierungslösung mit Überdämmung aus Mineralfaser-Aufdachdämmung als sicher heraus, sobald die innere Beplankung (z. B. Holzschalung, Holzwerkstoffplatten usw.) einen sd-Wert ≥ 0,5 m aufweist.
Die Dämmdickenverhältnisse sind, wie bei den Fällen 1 bis 4, auch hier auf die Dicke der Dämmstoffe bezogen und nicht auf den rechnerischen R-Wert der Dämmstoffschichten.
Analog zu Fall 3 kann ggf. eine eingelegte Dampfbremsbahn (z. B. pro clima DA) und der somit erhöhte innere sd-Wert genutzt werden, um eine dünnere Überdämmung einsetzen zu
können.
Da Überdämmungen mit Mineralwolle, die dünner sind als beim Dämmverhältnis 3:1, nur selten vorkommen, wurde diese Option hier nicht näher betrachtet.
Fazit Dachsanierung mit flächiger Luftdichtung mit Mineralfaser-Gefachdämmung und Überdämmung aus Mineralfaser-Aufdachdämmung
Konstruktionen dieser Art benötigen eine ausreichende Überdämmung mit diffusionsoffenen Mineralfaser-Aufdachdämmungen.
In den oben aufgeführten Untersuchungen hat sich herausgestellt, dass bei den Dämmverhältnis von 2:1 die Konstruktionen sicher funktionieren.
Dächer, die heute saniert werden, weisen oftmals nur Sparrenhöhen zwischen 12 und 16 cm auf. Somit ist das Dämmdickenverhältnis von 2:1 auch unter dem Gesichtspunkt sinnvoll,
dass ja ein gewisses Maß der Überdämmung notwendig ist, um einen zeitgemäßen Wärmeschutz-Standard zu erreichen.
Das Dämmdickenverhältnis von 3:1 ist ebenfalls möglich, wenn innenseitige Bauteilschichten (z. B. die Innenbeplankung) mindestens einen sd-Wert von ≥ 0,5 m aufweisen.
Falls eine dünnere Überdämmung geplant/ausgeführt werden muss, ist es möglich, den inneren Diffusionswiderstand, z. B. mit einer pro clima DA Dampfbremsbahn, noch weiter zu erhöhen.
Bei Abweichungen zu o.g. Aufbauten ist ein objektbezogener Nachweis mit einer Berechnung nach DIN EN 15026 durchzuführen.
Dachsanierung von außen mit flächiger Luftdichtung zwischen Bestandssparren mit Mineralfaser-Gefachdämmung und Überdämmung aus Schaumdämmstoffen
Dachsanierungen von außen sind auch mit Überdämmung aus geschäumten Aufdachdämmungen (z. B. PUR) möglich.
Allerdings sind diese geschäumten Dämmstoffe relativ diffusionsdicht und widersprechen dem eigentlich angestrebten Dachaufbau, der innen so dampfbremsend wie nötig und außen so diffusionsoffen wie möglich sein sollte.
Insbesondere Dämmstoffe mit sehr niedrigen Lambda Werten besitzen in der Regel Deckschichten / Kaschierungen aus Aluminium, die somit diffusionsdicht sind.
Deshalb ist es bei dieser Sanierungsvariante wichtig, dass die Überdämmung einen relativ großen Anteil der Gesamtdämmwirkung der Konstruktion aufweist (siehe »#Funktionstechnische Platzierung der Luftdichtung in Konstruktionen«.
In einer Parameterstudie mit WUFI pro wurde im Rahmen dieser Studie untersucht, bei welchen Dämmverhältnissen zwischen der Überdämmung mit geschäumten Dämmungen und Mineralfaser Gefachdämmung, der Feuchteschutz der Konstruktion in allen HRY-Klimazonen erfüllt wird.
Da die Dämmwirkungen (λ-Wert / WLZ) der einzelnen Dämmstoffe zum Teil sehr unterschiedlich sind, werden die Dämmdickenverhältnisse hier auf den rechnerischen R-Wert der Dämmstoffschichten und nicht auf die Dicke der Dämmstoffe bezogen, wie in Fall 1 bis Fall 5.
Als Dämmstoffe wurden Materialien aus der WUFI-Datenbank gewählt, die nach einer Vielzahl von Vergleichsrechnungen zu den ungünstigsten Berechnungsergebnissen führten und somit hohe Sicherheitsreserven enthalten.
In diesem Fall wurde für die Berechnungen ein Dämmstoff für die Gefachdämmung ausgewählt, der einen Grenzwert der freien Wassersättigung von 255 kg/m³ besitzt. Als Luftdichtung hat sich die Dampfbremse pro clima DA als optimal herausgestellt. Sie wird flächig über die Sparren oder einer Schalung verlegt. Die Sparrengefache werden im Idealfall vorher voll ausgedämmt (z. B. mit flexibler Mineralfaserdämmung). Ggf. können die Gefache auch ungedämmt oder teilgedämmt bleiben (siehe Ergebnisdiskussion zu Fall 6).
Fall 6: Sanierungslösung mit Überdämmung aus Schaumdämmstoffen
Abb. 21: Fall 6: 3:2 Sanierungslösung mit Überdämmung aus Schaumdämmstoffen (PUR) ohne Luftschicht im Gefach (ohne Schalung) |
Abb. 22: Fall 6: Wassergehalt (kg/m³) im Auswertungsbereich der Gefachdämmung beispielhaft in der Klimazone HRY 7 |
Abb. 23: Fall 6: 1:1 Sanierungslösung mit Überdämmung aus Schaumdämmstoffen mit Schalung |
Abb. 24: Fall 6: 1:2 (ZSD : ADD) Sanierungslösung mit Überdämmung aus Schaumdämmstoffen mit Luftschicht im Gefach |
Bauteilaufbau (von innen nach außen) (siehe Abb. 21):
- Bestand: Innenbeplankung (z. B. Gipsbauplatte), sd-Wert ≥ 0,1 m
- Bestand (optional): Lattung
- Bestand: Sparren, 180 mm
- Vollsparrendämmung mit nicht sorptionsfähigem Dämmstoff (Mineralwolle: WLZ 035), 180 mm
- Dampfbremsbahn pro clima DA, vollflächig luftdicht verlegt und angeschlossen
- Überdämmung mit Schaumdämmstoff (z. B. WLZ 035), 120 mm
- Unterdeckbahn (ggf. aufkaschiert)
- Konterlattung und Traglattung
- Dachziegel rot
Entspricht dem Dämmdickenverhältnis 3:2 (Vollsparrendämmung : Überdämmung)
Wassergehalt im Auswertungsbereich der Gefachdämmung beispielhaft in der Klimazone HRY 7 (siehe Abb. 22).
In den Sommermonaten ist der Wassergehalt sehr gering und erreicht Werte bis zu 0,40 kg/m³ im Auswertungsbereich der Mineralfaserdämmung. Nur an wenigen Tagen im Winter ist ein Peak der Auswertungskurve zu erkennen, dessen Höchstwert von 209,10 kg/m³ unterhalb des Grenzwert für den hier gewählten Dämmstoff von 255 kg/m³ liegt.
Ergebnisdiskussion zu Fall 6:
Beim vorliegenden Dämmverhältnis von 3:2 von Gefachdämmung zu Überdämmung wird der Grenzwert von 255 kg/m³ in allen 11 HRY-Klimazonen unterschritten.
Somit stellt sich diese Sanierungsvariante als sicher heraus.
Befindet sich auf den Sparren (unter der Dampfbremsbahn) eine Vollholzschalung wird der Grenzwert bei o.g. Dämmverhältnis nicht mehr in allen HRY-Klimazonen eingehalten.
Deshalb ist bei einer Vollholzschalung ein Dämmverhältnis (zwischen Gefachdämmung und Überdämmung) von 1:1 zu empfehlen. (siehe Abb. 23)
Sollten die Gefache nicht oder nur teilweise gedämmt sein (z. B. durch vorhandene Schalung nicht erreichbar) (siehe Abb. 24), ist, ist wichtig, dass die Luftschichten in der
Sparrenebene keine Öffnungen zum Außenbereich haben und somit keine Außenluft einströmen kann.
Außerdem sollte dann (abweichend von o. g. Berechnungsergebnissen) die Überdämmung mindestens 2/3 der Gesamtdämmwirkung (R-Wert) erfüllen, um Kondensat in diesem
Luftraum zu vermeiden. Das entspricht dem Dämmverhältnis 1:2 von Gefachdämmung zu
Überdämmung (R-Wert). Bei abweichenden
Randbedingungen muss eine objektbezogene
Bauteilprüfung durchgeführt werden.
Zusammenfassung der empfohlenen Sanierungsvarianten mit flächig verlegter Luftdichtung zwischen Gefachdämmung und Überdämmung
Die folgende Übersicht zeigt zusammenfassend die empfohlenen Sanierungslösungen mit den jeweils empfohlenen Luftdichtungsbahnen und Dämmverhältnissen.
Je nach Standortklima und verwendeten Materialien können ggf. auch dünnere Überdämmungen verwendet werden, sofern das mit individuellen, standortbezogenen Berechnung nach DIN EN 15026 nachgewiesen wird.
Lösung Überdämmung |
pro clima Luftdichtungsbahn |
Dämmverhältnis (Gefachdämmung : Überdämmung) |
sd-Wert innen | |
Fall 1 | 2:1-Lösung | DASAPLANO 0,01 connect | 2:1 | ≥ 0,1 m |
Holzfaserunterdeckplatte | ||||
Fall 2 | 3:1-Lösung | DASAPLANO 0,01 connect | 3:1 | ≥ 0,5 m |
Holzfaserunterdeckplatte | ||||
Fall 3 | Dampfbremse ins Gefach* | DASAPLANO 0,01 connect | ~ 5:1 z. B. ≤ 180 mm : ≥ 35 mm |
≥ 2,3 m *) pro clima DA |
Holzfaserunterdeckplatte | ||||
Fall 4 | 2:1-Lösung | INTELLO X | 2:1 | ≥ 0,1 m |
Mineralfaser-Aufdachdämmung | ||||
Fall 5 | 3:1-Lösung | INTELLO X | 3:1 | ≥ 0,5 m |
Mineralfaser-Aufdachdämmung | ||||
Fall 6 | Schaumdämmstoff | DA (connect) | R-Wert-Relation: 3:2 | ≥ 0,1 m |
mit Schalung (R-Wert): 1:1 | ||||
und Luftschicht (R-Wert): 1:2 |
Dachsanierung von außen mit Luftdichtung im Sub-and-Top Verfahren verlegt
Grundlagen und Randbedingungen
Verlegung und Funktionsweise der Dachsanierung von außen im Sub-and-Top Verfahren
Besondere Sicherheit bei der Sanierung mit feuchtevariablen Sub-and-Top-Bahnen | ||||||||||||||
Abb. 25: Sub-and-Top-Prinzip Im Gefach (Sub) diffusionsdichter: Schutz vor Feuchte. Auf den Sparren (Top) hochdiffusionsoffen: schnelle Trocknung nach außen. | ||||||||||||||
Abb. 26: DASATOP sd-Wert 0,05-2 m Im trockenen Bereich: sd-Wert 2 m » entspricht einer Dampfbremse Im feuchten Bereich (z. B. auf den Sparren): sd-Wert 0,05 m » entspricht einer Unterdeckbahn | ||||||||||||||
Abb. 27: Bahn sd-Wert 2 m und 5 m Dampfbremsen mit konstantem sd-Wert sind sowohl im Feucht- als auch Trockenbereich dampfbremsend und reduzieren die wichtige Trocknung im Sparrenbereich. | ||||||||||||||
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Abb. 28: WDD-Werte für verschiedene sd-Werte |
Bei dieser Dachsanierungsvariante wird analog der bisher beschriebenen Sanierungen das Dach von außen geöffnet. Eventuell vorhandene Dämmungen entfernt und die Bahn im sogenannten Sub-and-Top Verfahren verlegt.
Hierbei wird die Bahn durch das Gefach (unten) auf der Innenbekleidung (ggf. auf vorhandener Lattung) verlegt. An der Sparrenflanke wird die Bahn hoch geführt, über den Sparren verlegt und an der anderen Seite des Sparren wieder herunter in das nächste Gefach geführt. Somit ergibt sich eine wellenförmige Verlegung durch das Gefach (Sub) und über das Tragwerk (Top) (siehe Abb. 25).
An den Sparrenseiten wird die Bahn mit dünnen Halteleisten / Montageleisten fixiert, um den Spalt zwischen Sparren und Bahn so eng wie möglich zu schließen.
Die Verwendung dünner Montageleisten (z. B. DASATOP FIX) hat den Vorteil, dass sie einfacher befestigt werden können (z. B. mit Tackerklammern) und dass sie größtmöglichen Raum für die Dämmung lassen, die dann nicht ausgeklinkt werden muss. Durch die Verklebung der Bahnenstöße und Anschlüsse an die benachbarten luftdichten Bauteile wird eine flächige Luftdichtheit erreicht.
Im Anschluss an die Verlegung der Sanierungsbahn wird das Gefach mit faserförmigen Dämmstoff hohlraumfrei ausgelegt und eine Unterdeckung in Form einer Unterdeckbahn oder Unterdeckplatte verlegt. Anschließend folgen Konterlattung, Traglattung und Dacheindeckung.
Materialeigenschaften
Wie in Abb. 25 zu sehen ist die Besonderheit dieser Verlegeform, dass die Bahn im Gefachbereich raumseitig verläuft, was für Dampfbremsen die ideale Position darstellt (siehe oben: »Goldene Regel 1/3 zu 2/3«).
An den Sparren wird die Bahn bis in den Kaltbereich geführt, was der Raumluft ermöglicht, durch den verbliebenen, engen Spalt zwischen Bahn und Sparren, ebenfalls bis in den Kaltbereich gelangen zu können.
Die Raumluft kühlt sich auf den Weg nach oben ab, wodurch deren relative Luftfeuchtigkeit steigt.
Damit dadurch keine zu hohen Feuchtigkeiten an der Sparrenoberseite entstehen, benötigt man für diese Verlegeform eine Bahn, die an dieser Stelle (Top) die Feuchtigkeit heraus lassen kann, aber trotzdem luftdicht ist.
Ideal dafür ist eine feuchtevariable Dampfbremse mit relativ niedrigen Diffusionswiderständen, die am Sparren (Top) sehr schnell und sehr weit öffnen kann. Also dort einen möglichst niedrigen sd-Wert aufweist.
Im Gefach hingegen einen höheren sd-Wert behält und somit in diesem Bereich weiterhin als Dampfbremse fungiert. Ideal auf diese Einbausituation eingestellt ist die pro clima DASATOP mit einem sd-Wert von 0,05 m bis 2 m.
Die Sub-and-Top-Verlegung der Sanierungs-Dampfbremse DASATOP stellt die sichere Luftdichtheit her und schützt durch den feuchtevariablen sd-Wert die Wärmedämmung in allen Schichten vor bauteilschädigenden, erhöhten Feuchtigkeitsgehalten.
Die DASATOP kann mit allen faserförmigen Dämmstoffen kombiniert werden. Eine Luftdichtungsbahn oberhalb der Zwischensparrendämmung ist dabei nicht erforderlich. Konstruktionen mit der DASATOP sind bei luftdichter Verlegung und Verklebung keiner Gefahr von Schimmelpilzbildung im Bauteil ausgesetzt. Sie bieten damit die größte Sicherheit für alle faserförmigen Dämmstoffe und für die Konstruktion. Warum die feuchtevariable Funktion mit den optimiert niedrigen sd-Werten so wichtig für die Funktion der Sanierungs-Lösung ist, zeigt die nachfolgende Untersuchung:
Sub–and–Top Vergleich des Bauschadens-Freiheits-Potenzials bei Dampfbremsen mit unterschiedlichem sd-Wert
In der folgenden Ausarbeitung werden reine Sub-and-Top-Lösungen betrachtet, die sowohl unterhalb der Wärmedämmung als auch über die Tragkonstruktion der Konstruktion verlegt werden, wie oben beschrieben.
Dabei sind zwei grundlegende Varianten zu unterscheiden:
- Systeme aus Dampfbrems- und Luftdichtungsbahnen mit feuchtevariablem (veränderlichem) Diffusionswiderstand. Diese verfügen über einen in Abhängigkeit von der umgebenden mittleren rel. Luftfeuchtigkeit variablen Diffusionswiderstand.
Bei der Dachsanierungs-Dampfbremse DASATOP kann dieser Werte zwischen 0,05 und 2 m (siehe Abb. 26) annehmen, je nachdem, welche mittlere rel. Luftfeuchtigkeit sich in unmittelbarer Nähe der Bahn einstellt.
Informationen zur genauen Wirkungsweise der Feuchtevariabilität enthält die Studie »Berechnung des Bauschadens-Freiheits-Potenzials von Wärmedämmungen in Holz- und Stahlbaukonstruktionen« - Systeme aus Dampfbrems- und Luftdichtungsbahnen mit konstantem (unveränderlichem) Diffusionswiderstand. Bei diesem Bahnenkonzept werden Funktionsfilme eingesetzt, die keine Veränderung des Diffusionswiderstandes bei unterschiedlicher rel. Luftfeuchtigkeit aufweisen. Beispielhaft sind die Diffusionswiderstände zweier Bahnen mit dem sd-Wert von 2 m bzw. 5 m in Abb. 27 dargestellt.
Vergleichende Betrachtung der Rücktrocknungsreserven
Werden Bahnen Sub-and-Top verlegt, ist klar, dass diese oberseitig der Tragkonstruktion einen möglichst geringen Diffusionswiderstand annehmen sollten. Sd-Werte unterhalb von
0,1 m sind ideal, damit durch hohe Diffusionsoffenheit möglichst große Mengen an Feuchtigkeit vom Sparren abtrocknen können.
Feuchtevariable Dampfbremsen für Zwischensparrendämmungen erreichen einen sd-Wert im feuchten Bereich von ca. 0,25 m. Sie bieten daher ein geringeres Bauschadens-Freiheits-Potenzial als die DASATOP.
Wird der Diffusionsstrom durch ein Material nach DIN 4108-3 im stationären Zustand mittels Berechnung der Wasserdampfdiffusionsstromdichte g [kg/m² x h] erfasst, wird die Leistungsfähigkeit unterschiedlich dichter Bahnen deutlich.
Die Wasserdampfdiffusionsstromdichte wird ermittelt durch die Differenz der Wasserdampfteildrucke pi (innen) [Pa] und pa (außen) [Pa] dividiert durch den Wasserdampfdurchlasswiderstand Z [m² x h x Pa/kg]. Durch Multiplikation mit 24 erhält man den täglichen Wasserdampfdurchgang (WDD) [g/m² x 24 h]. Beispielhaft wird der Diffusionsstrom bei Erreichen des Taupunktes kombiniert mit einer winterlichen Außentemperatur berechnet. Für pi wird ein Wert von 1.163 Pa (9,2 °C / 100 % rel. Luftfeuchtigkeit (Taupunkttemperatur bei Normklima) und für pa ein Wert von 208 Pa (-10 °C / 80 % rel. Luftfeuchtigkeit) zugrunde gelegt.
- Hinweis
Abweichend zur aktuellen Fassung der DIN 4108-3 nutzen wir hier die Einheiten [kg/m² x h] für die Wasserdampfdiffusionsstromdichte und [m² x h x Pa/kg] für den Wasserdampfdurchlasswiderstand um den täglichen Wasserdampfdurchlass [g/m² x 24 h] darzustellen (siehe Abb. 28).
Deutlich reduzieren sich die möglichen Wasserdampfdurchgänge bereits bei geringen Erhöhungen der sd-Werte. Dies hat Auswirkungen auf die Sicherheit einer Konstruktion.
Diese Betrachtung kann nicht unmittelbar auf instationäre Berechnungen übertragen werden, da sich pi und pa durch das in der Berechnung verwendete reale Klima und in Abhängigkeit von der Lage in der Konstruktion ständig ändern. Für die Austrocknungssituation sind die Werte beispielsweise aufgrund der geringeren Druckdifferenzen auf beiden Seiten der Bahnen geringer.
Berechnung des Bauschadens-Freiheits-Potenzials
Berechnung des Bauschadens-Freiheits-Potenzials Standort Holzkirchen, Dach |
Abb. 29: Fall 7: Ergebnis für diffusionsoffene Unterdeckung (sd = 0,1 m) |
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Abb. 30: Fall 8: Ergebnis für 60 mm Holzfaserunterdeckplatte außen (sd = 0,3 m) |
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Abb. 31: Fall 9: Ergebnis mit 50 mm Polyurethan außen (sd = 2,5 m) |
Für die Berechnung von Konstruktionen mit Sub-and-Top-verlegten Bahnen ist die Betrachtung der Entfeuchtungsleistung der Tragkonstruktion (hier Sparren) maßgebend.
Bei nicht eng an den Sparren anliegenden Bahnen kann es während der kalten Jahreszeit zu einer Tauwasserbildung oberseitig der Sparren kommen.
Diese muss durch das Bahnenmaterial aus der Konstruktion heraustrocknen können. Dafür ist es erforderlich, die Wärme- und Feuchteströme zweidimensional zu betrachten. Wärme- und Feuchteströme erfolgen nicht ausschließlich von innen nach außen. Diffusionsströme können auch innerhalb der Konstruktion stattfinden, z. B. von den Sparrenflanken durch geeignete Dampfbrems- und Luftdichtungsbahnen
in die Wärmedämmebene.
Um die Entfeuchtungsleistung darzustellen, wird über die Holzfeuchte der Sparren die zusätzliche Feuchtigkeitsmenge eingebracht. Diese wird mit einem Materialfeuchtegehalt von 80 % (= 2.300 g Wasser pro lfm Sparren) in der Berechnung berücksichtigt und simuliert einen Feuchtigkeitsausfall zwischen Dampfbrems- / Luftdichtungsbahn und Sparren.
Aus der errechneten Rücktrocknungsmenge kann anschließend das Bauschadens-Freiheits-Potenzial in [g] H₂O/[m] Sparren pro Jahr errechnet werden. Im Normalfall haben die Sparren einen Feuchtigkeitsgehalt von ca. 300 g pro lfm.
- Das Bauschadens-Freiheits-Potenzial beschreibt
- wie tolerant die Konstruktion bei unvorhergesehener Feuchtebelastung ist und
- wie viel Wasser in eine Konstruktion (unvorhergesehen) eindringen kann und
- sie trotzdem bauschadensfrei bleibt.
Untersuchte Konstruktionen
- Steildach mit 40° Dachneigung nach Norden orientiert, Dacheindeckung aus grauen Dachziegeln.
- Sparrenhöhe 12 cm mit Vollsparrendämmung aus Mineralwolle (Dichte = 60 kg/m³).
Die Festlegung des Innenklimas erfolgt mit normaler Feuchtelast.
Fall 7: Sub-and-Top ohne Überdämmung mit diffusionsoffener Unterdeckbahn
- Die Unterdeckung hat in der Berechnung einen sd-Wert von 0,1 m (siehe Abb. 29).
Fall 8: Sub-and-Top mit Überdämmung aus Holzfaserunterdeckplatte
- Diese wird zur Vermeidung von Wärmebrücken als zusätzliche Aufsparrendämmung eingesetzt (sd-Wert = 0,3 m). Berechnungsbeispiel mit 60 mm Holzfaserunterdeckplatte (siehe Abb. 30).
Fall 9: Sub-and-Top mit Überdämmung aus 50 mm Polyurethan vlieskaschiert
- Aufsparrendämmung wie bei Fall 8, jedoch sd-Wert = 2,5 m. (siehe Abb. 31)
Jeder der 3 Fälle wird mit 3 unterschiedlichen Dampfbremsen – Sub-and-Top verlegt – betrachtet:
- Dampfbremse DASATOP sd-Wert feuchtevariabel 0,05 bis über 2 m
- Dampfbremse sd-Wert 2 m konstant
- Dampfbremse sd-Wert 5 m konstant
Ergebnisdiskussion
Untersucht wird das Austrocknungsvermögen des in den Sparren vorhandenen erhöhten Feuchtigkeitsgehaltes. Dieser wird vergleichend über einen Zeitraum von 3 Jahren für jeden der Fälle mit den unterschiedlichen Dampfbremsbahnen
dargestellt.
Bei allen Konstruktionen ist erkennbar, dass bei der Variante mit der feuchtevariablen DASATOP die Materialfeuchte aus dem Sparren am schnellsten entweichen kann.
Für einen Vergleich der Austrocknungsgeschwindigkeit wird hier der Fasersättigungswert herangezogen. Erkennbar wird somit, dass der Sparren in der Konstruktion mit der DASATOP etwa dreimal schneller trocknet, als mit der Dampfbremse mit dem konstanten sd-Wert von 2 m. Im Vergleich zu einer Dampfbremse mit dem konstanten sd-Wert von 5 m ermöglicht die DASATOP eine fünfmal schnellere Austrocknung bei Konstruktionen mit Aufdachdämmungen.
Bei Konstruktionen ausschließlich mit der diffusionsoffenen Unterdeckbahn bietet die DASATOP sogar eine über achtmal schnellere Trocknung als eine Konstruktion mit einer Dampfbremse mit einem sd-Wert von 5 m.
Fazit: Vergleich von Sub-and-Top verlegten Dampfbrems- und Luftdichtungssystemen
Die Sub-and-Top-Verlegung mit feuchtevariablen Dampfbrems- und Luftdichtungsbahnen ist aus bauphysikalischer Sicht die beste Lösung für die Sicherheit der Konstruktion und bietet bei unvorhergesehenen Feuchtigkeitsbelastungen das größte Bauschadens-Freiheits-Potenzial.
Unkritische Holzfeuchtigkeiten werden bei der Verwendung der DASATOP in den Sparren im Vergleich zu Bahnen mit sd-Werten von 2 m bzw. 5 m ca. dreimal bzw. ca. fünfmal (z. T. sogar achtmal) schneller erreicht.
Bei der Sub-and-Top-Verlegung erfüllt die Bahn unterhalb der Wärmedämmung (Sub) die Funktion einer Dampfbremse. Bei der Verlegung über den Sparren (Top) ist hingegen die Funktion einer Unterdeckbahn von Vorteil, damit Feuchtigkeit möglichst ungehindert austrocknen kann. Dann kann bei nicht perfekt an den Sparren anliegenden Bahnen ein resultierender Feuchtegehalt an den Sparrenflanken wieder zügig austrocknen.
Der Diffusionswiderstand kann an jeder Stelle der Bahn einen der jeweiligen Situation klimagesteuert angepassten sd-Wert zwischen 0,05 und 2 m annehmen. Die Bahnen können sowohl längs als auch quer verlegt werden.
Vorteilhaft erweist sich die Verwendung von diffusionsoffenen Bahnen außen bzw. die Anordnung einer diffusionsoffenen Aufdachdämmung aus faserförmigen Dämmstoffen.
Werden Bahnen mit einem konstanten sd-Wert für die Sub-and-Top-Verlegung eingesetzt, sinkt das Bauschadens-Freiheits-Potenzial erheblich. Im Winter schützen die Bahnen im Sub-Bereich die Wärmedämmung wie feuchtevariable
Bahnen gegen Feuchteeintritt. Im Top-Bereich bieten sie jedoch keine zusätzliche Trocknungsmöglichkeit aus der Konstruktion heraus. Fällt Kondensat an den Sparrenoberseiten aus, kann dieses nur langsam heraustrocknen: Die Gefahr eines Bauschadens nimmt drastisch zu.
Wärmedämmkonstruktionen sollten grundsätzlich mit möglichst hohen Sicherheitsreserven versehen werden. Dann besteht bei unvorhergesehenen Feuchtebelastungen ein zusätzlicher Schutz vor Bauschaden und Schimmel.
Damit ist auch der Verarbeiter optimal vor Schaden und Haftungsansprüchen geschützt.
Die Sub-and-Top-Verlegung von feuchtevariablen Dampfbrems- und Luftdichtungsbahnen mit einem möglichst geringen sd-Wert bei hohen rel. Luftfeuchtigkeiten bietet bei der Dachsanierung von außen aus bauphysikalischer Sicht den besten Schutz.
Zusammenfassung der empfohlenen Sanierungsvarianten mit Sub-and-Top verlegten Dampfbrems- und Luftdichtungssystemen
Die folgende Übersicht zeigt zusammenfassend die empfohlenen Sanierungslösungen mit verschiedenen Materialien zur Überdämmung.
Die Ergebnisse dieser Studie und die empfohlene DASATOP Sanierungsdampfbremse entsprechen bzw. bestätigen die Empfehlungen und Forderungen zur Sub-and-Top Verlegung aus der DIN 4108-3.
Sub-and-Top Lösung - mit pro clima Luftdichtungsbahn DASATOP | Überdämmung | Dämmstärke Überdämmung | sd-Wert Unterdeckbahn | ||
Fall 7 | ohne Überdämmung mit diffusionsoffener Unterdeckbahn Da die feuchtevariable DASATOP Sanierungsdampfbremse am Sparren sehr schnell öffnen kann, ist eine Überdämmung nicht notwendig, optional aber möglich. |
nicht erforderlich | beliebig | ≤ 0,1 m | |
Fall 8 | mit Überdämmung aus Holzfaserunterdeckplatte oder anderen diffusionsoffenen Faserdämmstoffen Bei Sanierungsdampfbremsen, die am Sparren nicht schnell öffnen, ist oft eine Überdämmung notwendig. Zur benötigten Dämmdicke bitte die entsprechenden Herstellerangaben berücksichtigen. |
Holzfaserunterdeckplatte - div.offene Faserdämmstoffe |
nach Herstellerangabe | nicht erforderlich - ≤ 0,1 m | |
Fall 9 | mit Überdämmung aus Polyurethan, vlieskaschiert Bei Überdämmungen aus PUR ist wichtig, dass sie keine dampfsperrenden Aluminiumschichten besitzen, sondern lediglich mit einem Vlies beschichtet sind, damit sie noch etwas diffusionsfähig sind. Außerdem ist eine Mindestdicke von 50 mm notwendig, um eine ausreichende Überdämmung der Dampfbremse im Sparrenbereich zu gewährleisten (bei Gefachdämmung ≤ 200 mm). |
Polyurethan | ≥ 50 mm | (Vlieskaschierung) |
Schlussbetrachtung zur Studie
Das Ziel dieser Studie war, herauszufinden, welche Sanierungsvarianten bei der Dachsanierung von der Außenseite im Hinblick auf den Feuchteschutz zu dauerhaft sicheren Konstruktionen führen.
Zusätzlich sollten die Untersuchungen zu übersichtlichen Ergebnissen führen, die für alle Standorte in Deutschland anwendbar sind.
Aus den oben genannten Gründen wurden die Empfehlungen, die sich aus den Berechnungen ergaben, auf die jeweils ungünstigeren Klimaregionen bezogen. Dies kann in Einzelfällen dazu führen, dass die Empfehlungen konservativer ausfallen, als bei individueller Betrachtung.
Auch die Auswahl der Materialien, die zur Berechnung verwendet wurden, orientierte sich daran, dass die Ergebnisse immer auf der sicheren Seite liegen und somit eine entsprechende Sicherheitsreserve aufweisen.
Bei abweichenden Bauteilen bzw. Randbedingungen, die nicht den angegebenen Konstruktionsempfehlungen entsprechen, nehmen Sie gerne Kontakt zur technischen Hotline von pro clima auf unter technik@proclima.de oder
+49 6202 2782 45.
Einzelnachweise
- ↑ Tagung Schimmelpilze im Wohnbereich: Schimmelpilz aus bauphysikalischer Sicht - Beurteilung durch aw-Werte oder Isoplethensysteme?, Klaus Sedlbauer, Martin Krus, Fraunhofer IBP, Holzkirchen, 26.06.2002
- ↑ WTA Merkblatt 6-2-01/D: „Simulationwärme- und feuchtetechnischer Prozesse“, Wissenschaftlich-Technische Arbeitsgemeinschaft für Bauwerkserhaltung und Denkmalpflege e.V. -WTA- Referat 6 Physikalisch-Chemische Grundlagen, München, 12/2014
- ↑ 3,0 3,1 WUFI® How to „Tauwasserauswertung in hydrophoben Mineralfaserdämmungen“, Stand: 2022-11
Download der Sanierungs-Studie
- Umfang: 16 Seiten
- Format: DIN A4
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Tauwasserausfall •
Feuchtevariabilität
60/2 und 70/1,5-Regel •
1:1, 2:1 & 3:1 Lösung •
Bauschadens-Freiheits-Potenzial
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Sanierungs-Studie /
Kurzfassung:
Dachsanierung von außen •
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