Luftdichtung

Luftdichtung – die entscheidende Größe

... damit die Wärmedämmung wirklich dämmt und die Konstruktion bauschadensfrei bleibt

Die Wärmedämmung in einem Gebäude trennt zwei unterschiedliche Klimabereiche: Das Innenraumklima und Außenraumklima. Für die Bedingungen in Europa und Russland bedeutet das: Im Winter ist es innen warm und außen kalt, im Sommer hingegen innen kühler als außen. In beiden Fällen entsteht eine Temperaturdifferenz, welche sich durch Luftströmung auszugleichen versucht. Dabei drängt im Winter die warme Luft aus dem Gebäude durch die Konstruktion ins Freie. Auf ihrem Weg durch die Wärmedämmung kühlt sie jedoch immer mehr ab, je weiter sie nach außen gelangt. Kalte Luft kann weniger Feuchtigkeit aufnehmen als warme so dass die in der warmen Luft mitgeführte gasförmige Feuchtigkeit schließlich als Tauwasser ausfällt. Dieses Tauwasser kann in der Konstruktion zu erheblichen Bauschäden führen. Statisch wirksamen Bauteile können verrotten und ihre Tragfähigkeit verlieren, ebenso fördert die Feuchtigkeit die Entstehung von gesundheitsschädlichem Schimmel.

Die Konsequenzen aus derartigen Bauschäden sind für das Bauwerk und die Gesundheit seiner Nutzer immens - auf der anderen Seite können sie durch sehr einfache Maßnahmen dauerhaft vermieden werden. Bei der Planung und Ausführung der Konstruktion ist lediglich darauf zu achten, dass Feuchtigkeit nicht in schädlichem Ausmaß in die Wärmedämmung eindringen kann, also dass der Luftstrom von innen nach außen begrenzt wird. Dies wird durch die Installation einer luftdichten Bauteilschicht auf der Innenseite der Wärmedämmung erreicht. Entscheidend für ihre Wirksamkeit ist größte Sorgfalt, sowohl bei der Planung als auch bei der Ausführung.

Luftdichtheit bedeutet nicht, dass der Innenraum hermetisch wie mit einer Plastiktüte von der Außenluft abgeschlossen ist. Die Luftdichtungsebene verhindert lediglich die Strömung, also die Konvektion von Luft, der Austausch von innen nach außen per Diffusion findet weiterhin statt.

Der ideale Aufbau

Die Wirkung aller Wärmedämmungen beruht auf den Lufteinschlüssen im Dämmmaterial (Zelluloseflocken, Kork, Woll-, Mineralfasern oder andere Materialien). Voraussetzung für die dämmende Wirkung dieser Lufteinschlüsse ist deren Schutz vor Luftbewegung. Deshalb ist bei der idealen Dämmkonstruktion der Dämmstoff allseitig abgeschlossen:
Innen luftdicht - außen winddicht.

Ungeschützter Dämmstoff: Luftbewegung reduziert Dämmwirkung.	Geschützter Dämmstoff: Volle Dämmwirkung.

Beispiel Pullover

Auch die wärmedämmende Wirkung eines Wollpullovers beruht auf unbewegten Lufteinschlüssen in den Fasern: Sobald ein kalter Wind weht, lässt die Dämmwirkung nach. Zieht man eine dünne Windjacke darüber, die selbst keine nennenswerte wärmende Funktion hat, ist die Wirkung wieder hergestellt.

Hinweis

Wichtig beim Einbau der Luftdichtung ist die perfekte Ausführung, denn Undichtheiten in der Fläche und an Anschlüssen haben Folgen.

Innen luftdicht, außen winddicht

Deshalb ist bei der idealen Dämmkonstruktion der Dämmstoff allseitig abgeschlossen:
Außen mit der Winddichtung, z. B. einer diffusionsoffenen Unterdeck- oder Fassadenbahn, innen mit einer Luftdichtungsebene, z. B. einer Dampfbremse.

Die Winddichtung verhindert, dass die Dämmung von kalter Außenluft durchströmt wird. Die Luftdichtung schützt gegen das Eindringen von feuchter Raumluft und damit vor Tauwasser und Schimmel.

Mangelhafte Luftdichtung und ihre Folgen

Lüftungswärmeverlust

Ökonomie + Ökologie / Wärmeverluste / Klimaerwärmung

Undicht: Hohe Heizkosten	Dichte: Geringe Kosten

Bereits kleinste Leckagen in der Dampfbremsebene, wie wie z. B. durch mangelnde Verklebung der Bahnenüberlappungen oder -anschlüsse entstehen, haben weitreichende Folgen. Eine derartige Fehlstelle hat die gleichen Auswirkungen wie eine durchgehende Fuge zwischen Fensterrahmen und Mauerwerk. Niemand würde in diesem Bereich eine Fuge tolerieren. Entsprechend sollten Fugen in der Dampfbremse die gleiche Aufmerksamkeit bekommen.

Die durch Undichtheiten entstehenden höheren Heizkosten führen zu einer geringeren Rentabilität der Wärmedämmung für den Bauherrn. Darüber hinaus entsteht eine höhere Emission von CO₂, als es bei der Beheizung von luftdichten Gebäuden notwendig wäre. Entsprechend einer Untersuchung des Instituts für Bauphysik in Stuttgart verschlechtert sich der U-Wert einer Wärmedämmkonstruktion um den Faktor 4,8. (mehr: siehe unten)

Nur eine fugenfreie Wärmedämmkonstruktion hat den vollen Dämmwert.

Übertragen auf die Realität bedeutet das, dass für ein Haus mit einer Wohnfläche von 80 m², bei dem Leckagen in der Luftdichtung vorhanden sind, eine ebenso große Energiemenge zum Beheizen benötigt wird wie für ein luftdichtes Haus mit ca. 400 m² Wohnfläche. Unkontrollierte CO₂-Emissionen fördern das Treibhausklima – die menschliche Zivilisation spürt die Auswirkungen z. B. durch eine steigende Anzahl von Unwetterkatastrophen. Deshalb ist die Reduzierung der CO₂-Emissionen anzustreben. Nicht nur durch Verzicht, sondern v. a. durch den Einsatz von intelligenten Lösungen helfen wir der Umwelt.

Häuser in Mitteleuropa benötigen nach einer Erhebung aus dem Jahr 2000 im Durchschnitt 22 l Öl/m² (220 KWh/m²) Wohnfläche für die Raumheizung, ein Passivhaus braucht nur 1 l, ein "3 Liter Haus", wie der Name schon sagt, 3 l Öl/m² – vorausgesetzt die Luftdichtung ist perfekt. Fugen in der Luftdichtungsebene von Gebäuden führen zu einer Vervielfachung des Energiebedarfs je Quadratmeter Wohnfläche.

Unangenehmes Raumklima im Sommer

Kühle Räume bei sommerlicher Hitze	Schnelle Aufheizung durch Luftströmung

Der sommerlichen Hitzeschutz wird charakterisiert durch die Zeitdauer in Stunden, in der die unter der Dacheindeckung herrschende Wärme bis an die Innenseite der Konstruktion gelangt (Phasenverschiebung), und durch die damit verbundene Steigerung der Innenraumtemperatur in Grad Celsius (°C) im Vergleich zur Außentemperatur (Amplitudendämpfung).

Kühle Räume bei sommerlicher Hitze

Für den sommerlichen Hitzeschutz wird die Phasenverschiebung und die Amplitudendämpfung berechnet. Dabei wird eine luftdichte Wärmedämmkonstruktion vorausgesetzt. Die Wärme wird relativ träge (je nach Art und Beschaffenheit des Dämmmaterials) nach innen geleitet.

• Die Phasenverschiebung beschreibt die Zeit, die die Wärme braucht, um von außen in das Gebäudeinnere zu gelangen. Werte von mehr als 10 Stunden gelten als komfortabel.
• Die Amplitudendämpfung stellt dar, wie hoch sich die Temperatur dann im Gebäudeinneren im Vergleich zu draußen erwärmt.

Schnelle Aufheizung durch Luftströmung

Fugen in der Luftdichtungsebene führen dazu, dass aufgrund der hohen Temperatur- und damit Druckdifferenz eine Luftströmung von außen nach innen und damit ein hoher Luftaustausch stattfindet. Die Wärmedämmung kann nicht mehr zum sommerlichen Wärmeschutz beitragen und es entsteht ein unangenehmes, zu warmes Raumklima.

Ungesundes Raumklima im Winter

Trockene Kaltluft dringt durch Fugen ein	Zu geringe Luftfeuchte: nachteilig für die Gesundheit

In der Heizperiode sollte die relative Luftfeuchtigkeit in bewohnten Räumen bei behaglichen 40 – 60 % liegen.
Ein zu trockenes Raumklima ist gesundheitsschädlich.

Trockene Kaltluft dringt durch Fugen ein

Das häufig zu beobachtende Phänomen der trockenen Raumluft im Winter beruht darauf, dass kalte Außenluft durch Fugen ins Haus eindringt. Wird die kalte Luft durch Beheizen erwärmt, reduziert sich ihr relativer Feuchtegehalt.
Häuser mit einer schlechten Luftdichtung neigen daher im Winter zu einer zu trockenen Raumluft, die sich auch mit Befeuchtungsgeräten kaum erhöhen lässt. Die Konsequenz ist ein unbehagliches Raumklima.

Zu geringe relative Luftfeuchtigkeit ist nachteilig für die Gesundheit und die Behaglichkeit

Beispiel: - 10 °C kalte Luft kann bei 80 % relaltiver Luftfeuchtigkeit (rLF) maximal 1,7 g/m³ Feuchtigkeit aufnehmen (Winter-Außenklima).
Wird diese Luft auf 20 °C (Winter-Innenklima) erwärmt, sinkt die rel. Luftfeuchtigkeit auf 9,9 %.

• Mehr zum Thema Sättigungswerte, Behaglichkeit, gesundheitliche Aspekte, siehe: Luftfeuchtigkeit

Details und Hintergrundwissen:

Versuchsaufbau zur Ermittlung der Auswirkungen von Fugen in der Gebäudehülle

Die Auswirkungen der mangelhaften Luftdichtheit wurden vom Fraunhofer Institut für Bauphysik in Stuttgart, Deutschland, in einer Messstudie 1989 untersucht und in verschiedenen Fachzeitschriften veröffentlicht :

Geprüft wurde die Wärmedämmwirkung und der Feuchtedurchgang bei einer innen liegenden Dampfbremse zusammen mit einer Wärmedämmung aus Mineralwolle mit 14 cm Dämmstärke (ehemaliger Wärmedämmstandard in Deutschland).
Als definierte Undichtheit wurden in der Mitte der 1 m² großen Dampfbremsfläche Fugen angelegt: 1 m lang und mit unterschiedlich Breiten: 1, 3, 5 und 10 mm. Die Fugen befanden sich nur in der Dampfbremse, nicht in der Wärmedämmung.

Für die Ermittlung der Wärmeverluste wurde eine Temperaturdifferenz von innen 20 °C zu außen -10 °C hergestellt, für die Ermittlung der Feuchteströme eine Temperaturdifferenz von innen 20 °C zu außen 0 °C (um eine Vereisung der durchdringenden Wassermenge zu vermeiden).

Die Druckdifferenzen entsprachen mit 10, 20, 30 und 40 Pa denen, die typischerweise auf die Gebäudehülle einwirken können. Druckdifferenzen auf die Gebäudehülle entstehen sowohl thermisch bedingt, also durch den Temperaturunterschied von innen (warm) nach außen (kalt), als auch windbedingt durch Winddruck und Windsog. Eine Druckdifferenz von 20 Pa entsteht z. B. bei einem Außenklima von -10 °C und Windstärke 3 oder von 0 °C und Windstärke 4.

Zunächst wurden die beiden zu untersuchenden Größen – Wärmedämmwirkung und Feuchtedurchgang – mit der fugenfreien Dampfbremse bei den unterschiedlichen Druckdifferenzen gemessen. Anschließend untersuchte man die Konstruktion mit den verschiedenen Fugen, jeweils mit allen Druckdifferenzen.

Vorab sei gesagt: Die Messergebnisse waren alarmierend und schreckten die Fachwelt auf.

Luftdichtung – die Voraussetzung, dass die Wärmedämmung wirklich dämmt

Der Wärmeverlust über eine 1 mm breite Fuge ist enorm: Faktor 4,8	Verschlechterung der Wärmedämmung bei unterschiedlich breiten Fugen

Bei der Untersuchung der Wärmedämmwirkung der 14 cm dicken Wärmedämmung mit der fugenfreien Dampfbremse bestätigte der gemessene U-Wert den rechnerischen von 0,30 W/m²K.

Anschließend wurde die Wärmedämmung mit den unterschiedlich breiten Fugen bei den verschiedenen Druckdifferenzen gemessen.

Schon bei der kleinsten Fugebreite von 1 mm und der Druckdifferenz von 20 Pa ergab sich eine Reduzierung der Dämmwirkung um den Faktor 4,8. Das heißt, der Dämmwert der 14 cm dicken Wärmedämmung ist mit der geringen Undichtheit nicht mehr 0,30 W/m²K, sondern 1,44 W/m²K. Fugenbreiten von 3 mm ergaben Verschlechterungsfaktoren von 11.

Fazit: Undichtheiten in der Luftdichtungsebene, z. B. in der Dampfbremse, führen zu einer Reduzierung der Wärmedämmwirkung. Der Heizenergiebedarf und damit die CO₂ Emissionen erhöhen sich um ein Mehrfaches.

Luftdichtung – die Voraussetzung für Bauschadensfreiheit

Bei der oben erwähnten Studie vom Fraunhofer Institut für Bauphysik wurde neben der Wärmedämmwirkung auch der Feuchteeintrag in die Konstruktion gemessen. Die Dampfbremse hatte einen Diffusionswiderstand (s_d-Wert) von 30 m (mvtr von 150 MNs/g). Die Messung bestätigte den rechnerischen Feuchteeintrag in die Konstruktion von 0,5 g/m². Auch bei diffusionsoffeneren Dampfbremsen mit einem s_d-Wert von 2 m (mvtr von 10 MNs/g) sind die Feuchtemengen für Konstruktionen problemlos.

800 g Tauwasser durch 1 mm Fuge	Abhängigkeit des Feuchteeintrags von der Fugenbreite

Im zweiten Versuch wurde der Feuchteeintrag über die Fugen ermittelt:

Bei der kleinsten Fuge von nur 1 mm Breite und 20 Pa Druckdifferenz (entspr. Windstärke 2-3) betrug der Feuchtigkeitseintrag durch Konvektion 800 g/m Fuge pro Tag. Bei einer Fugenbreite von 3 mm waren es 1.700 g/m.

Hintergrund:
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. So viel Feuchtigkeit kann auch die diffusionsoffenste Unterdeckbahn nicht austrocknen lassen.
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.
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.

Kondensation - Taupunkt - Tauwassermenge

Der Feuchtigkeitseintrag führt an den Außenbauteilen zur Kondensation und bildet einen Wasserfilm, der die Diffusionsfähigkeit des Bauteils reduziert. Bei Frost bildet sich aus dem Wasserfilm eine diffusionsdichte Eisschicht. So kann ein diffusionsoffenes Bauteil auf der Außenseite zu einer diffusionsdichten Sperrschicht werden und zu einem noch höheren Tauwasserausfall in der Konstruktion führen.

Feuchtephysik der Luft Beim Abkühlen der Luft erhöht sich die Luftfeuchtigkeit. • Bei Unterschreitung der Taupunkttemperatur fällt Tauwasser aus. • Bei höherer Raumluftfeuchtigkeit erhöht sich die Taupunkttemperatur ⇒ es fällt früher Tauwasser aus.
1. Feuchtephysik der Luft bei 50 % rel. Luftfeuchtigkeit	2. Feuchtephysik der Luft bei 65 % rel. Luftfeuchtigkeit
Bei einem Innenklima von 20 °C / 50 % rel. Luftfeuchte wird der Taupunkt bei 8,7 °C erreicht. Bei -5 °C fällt Kondensat von 5,35 g/m³ Luft aus.	Bei erhöhter Raumluftfeuchtigkeit von 65 % rel. Luftfeuchte wird der Taupunkt schon bei 13,2 °C erreicht. Bei -5 °C fällt Kondensat von 7,95 g/m³ Luft aus.

Der Tauwasserausfall beim Abkühlen von Luft beginnt unterhalb des Taupunkts, der bei der „Norm“- Innenraumluft von 20 °C und 50 % relativer Feuchtigkeit bei 8,7 °C liegt.

Aus jedem Kubikmeter Luft, der in eine Konstruktion eindringt und auf -5 °C abkühlt kondensieren 5,35 g Wasser.

Mehr dazu

• Tauwasserausfall
• Sättigungswerte der Luft siehe: Luftfeuchtigkeit

Folge von Feuchtigkeit in der Konstruktion: Schimmel

Feuchtigkeit in der Konstruktion führt schnell zu Schimmelbildung. Schimmel geht einher mit einer Zerstörung der Bausubstanz. Je nach Wassermenge und Konstruktionsweise kann es schon nach kurzer Zeit, evtl. aber auch erst nach mehreren Jahren zu Bauschäden kommen. Die Konstruktion muss dann aufwendig erneuert werden.

Gravierender als der finanzielle Schaden durch Schimmel ist jedoch die gesundheitliche Gefahr für die Menschen. Man unterscheidet Schimmelsporen und die sogenannten MVOC (microbial volatile organic compounds), die gasförmigen Ausscheidungen von Pilzen. Schimmelsporen gelten als der größte Allergieverursacher. Das Immunsystem kann grundlegend geschädigt werden, z.T. sogar irreparabel. Sporen und vor allem MVOC’s stehen im Verdacht, außerdem ein krebserregendes Potenzial zu haben.

Man weiß, dass man bei angeschimmeltem Brot nicht nur den Schimmelbefall abschneiden, sondern das Brot komplett wegwerfen sollte. Auch andere verschimmelte Nahrungsmittel wie Nüsse sollten gar nicht mehr gegessen werden. Der Magen hat durch seine Säure aber durchaus eine gewisse Abwehrkraft gegen diese Schadstoffe. Anders hingehen ist es, wenn Schimmelsporen und MVOC’s eingeatmet werden. Der Lunge fehlt ein wirkungsvoller Abwehrmechanismus. Sporen und MVOC’s haben ungehinderten Zugang in den Körper.

Die Folgen für die Gesundheit der Bewohner sind in der Regel nicht direkt zuzuordnen, denn der Krankheitsverlauf ist schleichend und diffus. Ein krankes Immunsystem äußert sich in vielfältiger Form.

Ursachen für die Abkühlung von Bauteilinnenoberflächen

Es macht für die Gesundheitsgefährdung keinen Unterschied, ob sich das Schimmelwachstum auf der Oberfläche der inneren Bauteilschichten zeigt oder „unsichtbar“ in der Konstruktion liegt. Der Schimmel innerhalb von Bauteilen ist potentiell sogar gefährlicher, da man ihn von außen nicht erkennt und Krankheiten nicht zuordnen kann.

Sichtbarer Schimmel ist erkennbar und kann beseitigt werden. Schimmel in der Konstruktion kann jahrelang, unter Umständen jahrzehntelang unerkannt bleiben und zu gravierenden Gesundheitsschädigungen führen.

Der schimmelkritische Bereich liegt bei <50 % feuchter Raumluft bei 12,6 °C bei 65 % feuchter Raumluft bei 16.5 °C

Schimmel tritt nicht nur dann auf, wenn der Taupunkt unterschritten wird, d. h. Tauwasser ausfällt, sondern bereits dann, wenn die relative Luftfeuchtigkeit an der Grenzfläche der Bauteiloberfläche dauerhaft über 80 % liegt.

Die Reduzierung der Oberflächentemperatur auf den Bauteiloberflächen kann durch Wärmebrücken oder durch mangelhafte Luftdichtung verursacht werden. Wärmebrücken kühlen das Gebäude aus wie Kühlrippen. Bei mangelhafter Luftdichtung dringt kalte Luft von außen ein, hinterströmt die inneren Bauteile (Gipsbauplatten oder Holzverkleidungen) und führt zur Absenkung der Oberflächentemperatur.

Je kälter und je windiger es draußen ist, umso mehr kühlen die inneren Bauteilschichten aus.

Je feuchter das Raumklima, umso höher die Taupunkt- und die Schimmelgrenztemperatur, bzw. umso schneller das Schimmelwachstum. Berechnet auf 20 °C Lufttemperatur hat Luft mit 50 % relativer Luftfeuchtigkeit einen Taupunkt von 8,7 °C und Luft mit 65 % relativer Luftfeuchtigkeit einen Taupunkt von 13,2 °C. Der schimmelkritische Bereich liegt bei der 50 % feuchter Raumluft bei 12,6 °C und bei 65 % feuchter Raumluft bei 16.5 °C.

Thermografie zeigt niedrige Oberflächentemperatur durch Wärmebrücken und Undichtheiten

Balkendurchdringung Außenwand	Thermografie
Dachflächenfenster
Außenecke in einem Dachgeschosszimmer

Thermografiekameras zeigen die Oberflächentemperaturen von Bauteilen. Rote und weiße Flächen zeugen von hohen Oberflächentemperaturen. Blaue Flächen entsprechen niedrige Oberflächentemperaturen, an denen kalte Luft eindringt und zur Abkühlung der Bauteiloberflächen führt. Die Scala zeigt die Zuordnung der Temperaturen zur Farbe. Je blauer die Farbe, desto kühler die Oberfläche und um so größer die Gefahr der Schimmelbildung an der Oberfläche oder im Bauteil.

Die Bilder zeigen deutlich, wie die kalte Luft an den Bauteilen entlang strömt und die Oberflächen abkühlt.

Ökonomische Konsequenzen

Ökonomisch spart man bei einer fehlerhaften oder gar fehlenden Luftdichtung mit der Wärmedämmung weitaus weniger Energie ein, als man erwartet. Die Rechnung für Heizenergie, sei es Öl, Gas, Elektrizität, Holz, Biomasse, Fernwärme, etc. ist viel höher als vorab kalkuliert. Das führt zu einer schlechten Rentabilität der Investition für die Wärmedämmmaßnahme. Hätte man sein Geld in eine andere Anlage investiert, hätte man einen besseren Ertrag erzielt.

Der Wert der Immobilie ist auch abhängig vom Energieverbrauch. Eine Immobilie mit hohen monatlichen Unterhaltungskosten hat einen geringeren Wert als eine Immobilie mit geringen monatlichen Kosten.

Wenn gar die Wärmedämmung so schlecht ist, dass das Gebäude bei starkem Frost oder starkem Wind nicht ausreichend beheizt werden kann, werden die elementaren Bedürfnisse von Menschen nach Schutz und Wärme nicht mehr befriedigt. Niemand möchte in kalten und zugigen Gebäuden wohnen oder arbeiten. Derart problematische Immobilien lassen sich als erste nicht mehr vermieten oder verkaufen und erfahren einen hohen Wertverlust.

Die Energiekosten haben sich in den letzten Jahren vervielfacht. Und die Verteuerung wird sich in den nächsten Jahren politisch bedingt (Nahost, Iran, Irak), bedarfsbedingt (Expansion in China, etc.) und naturbedingt (Naturkatastrophen, z. B. Hurrikans) weiter beschleunigen. Die Investition in eine gute Wärmedämmung, sei es beim Neubau oder beim Sanieren/Modernisieren ist schon jetzt sehr lohnenswert und wird bei weiter steigenden Energiepreisen noch höhere Renditen abwerfen.

Die Energiekosten werden in Zukunft weiter steigen. Bei einem hohen Energiebedarf besteht die Gefahr, dass die Heizkosten von privaten Haushalten kaum mehr bezahlt werden können. Es ist natürlich denkbar, die Energiekosten durch Reduzierung der Raumtemperatur zu senken. Eine Temperaturreduzierung von 1 °C führt immerhin zu einer Verringerung des Heizenergiebedarfs, d. h. der Heizkosten um 6 %. Aus ökonomischer und ökologische Sicht ist es sicherlich sinnvoll, die Wohnraumtemperatur von 22 °C auf 20 °C zu senken. Die Reduzierung von 20 °C auf 10 °C, zur Kompensation der enormen Heizkosten, ist bestimmt nicht erstrebenswert.

Der Gebäudeenergiebedarf beträgt mehr als 40 % des Gesamtenergieverbrauchs

Über 40 % des jährlichen Weltenergiebedarfs wird zum Heizen und Kühlen von Gebäuden verbraucht und stellt so den größten Energieanteil, noch vor den Verbräuchen für Verkehr und Industrie dar. Mit effektiven Wärmedämmungen lässt sich der Energieverbrauch drastisch reduzieren. Für angenehme Wohnraumtemperaturen auch bei großer Kälte und windigem Außenklima benötigt man bei einem Passivhaus zum Heizen pro m² Wohnfläche nur 10 kWh (entsprechend 1 l Öl oder 10 m³ Gas). Neubauten in Deutschland mit gesetzlich vorgeschriebener luftdichten Gebäudehülle und Wärmedämmdicke verbrauchen ca. 60 kWh (entsprechend 6 l Öl oder 60 m³ Gas).Bei Gebäuden mit schlechter Luftdichtung und den daraus resultierenden Wärmeverlusten über die Fugen, ist ein Energieverbrauch von über 500 kWh (50 l Öl oder 500 m³ Gas) pro m² Wohnfläche keine Seltenheit.

Je kälter oder je windiger das Außenklima ist, umso größer sind die Auswirkungen einer mangelhaften Luftdichtheit für die Wärmedämmung und umso größer ist der Energieverbrauch. In Russland war der Winter 2005/2006 so kalt, dass die benötigten Energiemengen kaum mehr zur Verfügung gestellt werden konnten.

Nicht nur hohe Wärmedämmdicken sind entscheidend für die Energieeinsparung, sondern vor allem eine gute Luftdichtung. – Eine Wärmedämmung mit schlechter Luftdichtung ist in ihrer Wirkung stark reduziert.

Überprüfung der Luftdichtheit

Mit der Blower Door und dem WINCON-Verfahren lassen sich Luftundichtigkeiten der Gebäudehülle aufspüren. Mit der Blower Door lassen sich zusätzlich genaue Volumenströme protokollieren, die auf einem angeschlossenen Laptop und einem automatisiertem Messablauf in einen normgerechten BlowerDoor-Prüfbericht übernommen und ausgewertet werden können.

Gesetze und Normen in Deutschland

Die Erkenntnisse über die Auswirkungen der Luftdichtheit wurden in Deutschland 1995 (6 J. nach Veröffentlichung der Messstudie des Instituts für Bauphysik) mit der 3. Wärmeschutzverordnung über die Luftdichtheit gesetzlich bindend und führten zur Vornorm der DIN 4108-7. Im Jahre 2000 folgten die Energieeinsparverordnung und die DIN 4108-7. 2020 das Gebäude-Energie-Gesetz (GEG).

Während Normen Empfehlungscharakter haben und Mindestanforderungen beschreiben, sind Verordnungen gesetzlich bindend. Wenn die Mindestanforderungen an die Luftdichtheit nicht erreicht wird, muss nachgebessert werden. Das ist in der Regel extrem teuer. Sanierungskosten von mehr als 50.000 € sind keine Seltenheit.

Realisierung einer funktionierenden Luftdichtheit

Verklebung der Bahnenüberlappungen mit Luftdichtungsklebeband	Anschluss an angrenzende mineralische Bauteile mit Luftdichtungskleber
Verklebung einer Folienbahnenüberlappungen mit Luftdichtungsklebeband	Anschluss an gehobeltes Holz oder an Holzwerkstoffplatten mit Klebebändern

Um eine funktionierende Luftdichtung zu erreichen, müssen die Dampfbremsen untereinander mit Klebebändern verbunden werden. Anschlüsse zu angrenzenden Bauteilen werden mit Luftdichtungsklebern dauerhaft zuverlässig hergestellt.

Klebebänder für Überlappungen von Dampfbremsen

Klebebänder für die Luftdichtung müssen

• eine hohe Anfangsklebkraft bei normalen Temperaturen
• eine hohe Anfangsklebkraft bei kalten Temperaturen
• eine sehr hohe Endklebkraft
• eine hohe Schälfestigkeit (AFERA 5001)
• eine hohe Scherfestigkeit
• eine hohe Wärmefestigkeit
• eine ausreichende Feuchtefestigkeit
• eine Dauerhaftigkeit von mehr als 30 Jahren aufweisen.

Für die Klebkraft ist der Anpressdruck entscheidend. Würde man ein Klebeband einfach nur lose auflegen, würde sich keine feste Verbindung ergeben. Eine hohe Anfangsklebkraft ist wichtig, damit die Klebebänder nach dem Andrücken den Kontakt halten.

Eine hohe Anfangsklebkraft bei kalten Temperaturen ist erforderlich, da die Luftdichtung meist dann erstellt wird, wenn die Heizung noch nicht funktioniert.
Eine sehr hohe Endklebkraft ist nötig, damit die Verbindung auch dann sicher ist, wenn Spannungen auf die Verklebung wirken. Hierbei ist der Untergrund von besonderer Bedeutung. Untergründe werden nach FLiB eingeteilt in 2 Substratklassen: PE-Folie und Holz. PE-Folien sollten eine Oberflächenspannung von mehr als 40 mN/m haben. Aber auch PE-Folien mit nur 30 mN/m müssen sich noch sicher verkleben lassen. Holz sollte glatt, d. h. gehobelt oder geschliffen sein. Auf sägerauem Holz hat ein Klebeband keine gute Haftungsmöglichkeit.

Kondensatausfall an gedämmten Dachflächenfenster nach Verputz- und Estricharbeiten

Neben der Schälhaftung bei 180° (der typischen Klebebandkenngröße) und der Schälhaftung bei 90° ist vor allem eine hohe Scherkraft erforderlich. Sie drückt aus, wie gut sich das Klebeband mit dem Untergrund „verschweißt“.

Eine hohe Wärmefestigkeit gewährleistet, dass das Klebeband auch sicher funktioniert, wenn es höheren Temperaturen ausgesetzt wird. Dies kann in der Bauphase oder an Dachflächenfenstern der Fall sein.

Die Feuchtefestigkeit ist vor allem in der Bauphase wichtig. Nach Verputz und Estricharbeiten befindet sich sehr viel Feuchtigkeit im Gebäude. Klebebänder müssen auch unter diesen Bedingungen zuverlässig halten.

Die Dauerhaftigkeit ist eine der grundlegenden Eigenschaften der Klebebandverbindung. Gebäude stehen statistisch gesehen mindestens 30 Jahre, bevor sie umgebaut, saniert oder modernisiert werden. Diese Zyklen können aber auch durchaus länger sein. Versprödende Bestandteile, wie Harze sollten in Verbindungsmitteln also vermieden werden. Einfache Klebebänder, wie man sie zum Verkleben von Paketen verwendet, verspröden schon nach inigen Jahren. Im Baubereich angewendet würden sie die Luftdichtheit nicht dauerhaft sicherstellen und einfach abfallen.

Anschlüsse von Dampfbremsen an angrenzende Bauteile

Anschluss Drempel mit Luftdichtungskleber	Anschluss Drempel im Holzbau
Anschluss Giebelwand mit Luftdichtungskleber	Anschluss Ortgang auf Putz mit Anschlusskleber

Die Anschlüsse an angrenzende Bauteile werden mit Luftdichtungsanschlusskleber hergestellt. Wichtig ist, dass die Dampfbremse mit einer Schlaufe angeschlossen wird, um Bauteilbewegungen schadlos ausgleichen zu können. An die Haltbarkeit von Anschlussklebern werden die gleichen Ansprüche gestellt, wie bei Klebebändern.

Siehe auch

weitere Konstruktionsdetails

Dampfbremsen – bestimmend für die Sicherheit gegen Bauschäden

Bis in die 90er Jahre glaubte man, dass Dampfbremsen mit einem hohen Diffusionswiderstand den besten Schutz gegen Bauschäden bieten. Heute weiß man, dass Bahnen mit einem intelligenten Feuchtemanagement optimal dazu geeignet sind, Bauschäden sicher und dauerhaft zu vermeiden. Diese Dampfbrems- und Luftdichtungsbahnen haben einen feuchtevariablem Diffusionswiderstand und sind in der Lage, ihre Molekularstruktur zu verändern, das heißt: Sie sind im Winter diffusionsdicht und schützen die Konstruktion sicher vor Feuchteeintrag – im Sommer hingegen sind sie diffusionsoffen und ermöglichen maximale Austrocknung.

Lösungen für Energieeinsparung, Komforterhöhung und Kostenreduzierung

Der Baubereich ist weltweit der Sektor mit dem größten Ressourcenbedarf. Wir verbrauchen in unseren Volkswirtschaften zur Herstellung von Gebäuden die größten Mengen Primärenergie – das gleiche gilt für die Energiemenge bei der Nutzung. Wenn es uns beim Bauen gelingt, intelligente Lösungen umzusetzen, wenn es uns gelingt, uns bewusst mit den Baukonstruktionen und ihrer Bauphysik zu beschäftigen, können wir wie in keinem anderen Bereich unserer Gesellschaft Energie sparen und so die CO₂ Emissionen und die Kosten für den Unterhalt der Gebäude reduzieren - und das ganze bei optimalem Komfort in Wohnungen und Arbeitsstätten.

Fazit

Die Wärmedämmung ist nur dann effektiv in Bezug auf Energieeinsparung, CO₂ Emissionsreduzierung, Bauschadensfreiheit und Wohnkomfort, wenn die Gebäudehülle luftdicht ist. Luftdichtheit ist also die entscheidende Größe für eine Wärmedämmkonstruktion. Sie wird erreicht, wenn die Überlappungen der Dampfbremsen mit Klebebändern verklebt und Anschlüsse an angrenzende Bauteile mit Luftdichtungsanschlussklebern hergestellt werden.

Luftdichtheit erfordert einfache Maßnahmen und führt zu einem großen Ergebnis.

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Aufdach

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Anschluss-Streifen

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Sanierung

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Rieselschutz

• RB - Rieselschutzbahnen

            Themenüberblick "Baufeuchte"

Luftdichtung • Konvektion • Diffusion • Flankendiffusion • Einbaufeuchte
Feuchtetransport • Diffusion-Berechnungsmodelle • Dampfdurchlässigkeit • Tauwasserausfall • Feuchtevariabilität
60/2 und 70/1,5-Regel • 1:1, 2:1 & 3:1 Lösung • Bauschadens-Freiheits-Potenzial
Studie • Sanierungs-Studie / Kurzfassung: Dachsanierung von außen • Konstruktionsdetails

 

Siehe auch

• Lüftung
• Lüftungsebene
• Komfortlüftung
• kontrollierte Lüftung (mechanische Lüftung)
• Perforation Luftdichtung

Weblinks

• Erläuterungen zur Luft- und Winddichtheit - der VHT Darmstadt
• FLIB - Fachverband Luftdichtheit im Bauwesen e.V. - Bundesweite fachliche Dachorganisation