Wasserdampfdurchlässigkeit: Unterschied zwischen den Versionen
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Die '''Wasserdampfdurchlässigkeit''' bzw. die '''wasserdampfdiffusionsäquivalente Luftschichtdicke''' dargestellt mit dem '''s<sub>d</sub>-Wert''', dient als Maß für den [[Wasserdampfdiffusionswiderstand|Diffusionswiderstand]] einer Bauteilschicht. <br /> | Die '''Wasserdampfdurchlässigkeit''' bzw. die '''wasserdampfdiffusionsäquivalente Luftschichtdicke''' dargestellt mit dem '''s<sub>d</sub>-Wert''', dient als Maß für den [[Wasserdampfdiffusionswiderstand|Diffusionswiderstand]] einer Bauteilschicht. <br /> | ||
Genauer: Sie beschreibt die Dicke einer ruhenden Luftschicht mit demselben Wasserdampf-Diffusionsdurchlasswiderstand wie die betrachtete Materialschicht. | Genauer: Sie beschreibt die Dicke einer ruhenden Luftschicht mit demselben '''Wasserdampf-Diffusionsdurchlasswiderstand''' wie die betrachtete Materialschicht. | ||
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| | | diffusionsoffene Schicht || align="center" | s<sub>d</sub> ≤ 0,5 m | ||
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| | | diffusionsbremsende Schicht || align="center" | 0,5 m < s<sub>d</sub> ≤ 10 m | ||
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| diffusionshemmende Schicht || align="center" | 10 m < s<sub>d</sub> ≤ 100 m | |||
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| | | diffusionssperrende Schicht || align="center" | 100 m < s<sub>d</sub> < 1.500 m | ||
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| | | diffusionsdichte Schicht || align="center" | s<sub>d</sub> ≥ 1.500 m | ||
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| | | Schicht mit variablem s<sub>d</sub>-Wert || align="center" | Bauteilschicht, die ihren s<sub>d</sub>-Wert in Abhängigkeit von der umgebenden relativen Luftfeuchte verändert | ||
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| width="160px" | '''Begriff''' || width="160px" | '''s<sub>d</sub>-Wert (Bereich) | | width="160px" | '''Begriff''' || width="160px" align="center" | '''s<sub>d</sub>-Wert''' (Bereich) *) | ||
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| diffusionsoffen || align="center" | s<sub>d</sub> ≤ 0,5 m | | diffusionsoffen || align="center" | s<sub>d</sub> ≤ 0,5 m | ||
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Konstruktionen die auf der kalten Außenseite mit [[diffusionshemmend]]en oder [[diffusionsdicht]]en Schichten versehen sind, gelten als bauphysikalisch kritischer als außen [[diffusionsoffen]]e Konstruktionen. Unterdeckbahnen mit aktivem Feuchtetransport reduzieren die Gefahr von Bauschäden im Vergleich deutlich. <br /> | Konstruktionen die auf der kalten Außenseite mit [[diffusionshemmend]]en oder [[diffusionsdicht]]en Schichten versehen sind, gelten als bauphysikalisch kritischer als außen [[diffusionsoffen]]e Konstruktionen. Unterdeckbahnen mit aktivem Feuchtetransport reduzieren die Gefahr von Bauschäden im Vergleich deutlich. <br /> | ||
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== Messunsicherheiten bei hochdiffusionsoffenen Materialien == | |||
''Auszug einer von MOLL bauökologische Produkte GmbH initiierten'' Sanierungs-Studie<ref name="Qu_0053" />: | ''Auszug einer von MOLL bauökologische Produkte GmbH initiierten'' Sanierungs-Studie<ref name="Qu_0053" />: | ||
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. | 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. --> | ||
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== Eisschichten sind Dampfsperren == | == Eisschichten sind Dampfsperren == | ||
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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. | 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. | ||
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== Einzelnachweis == | == Einzelnachweis == | ||
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<ref name="Qu_0052"> ''Moll bauökologische Produkte GmbH'': - [[Bauphysik Studie#Kondensation - Taupunkt - Tauwassermenge|''Bauphysik-Studie: „Berechnungen des Bauschadens-Freiheits-Potenzials von Wärmedämmungen in Holz- und Stahlbaukonstruktionen “ '']]</ref> | <ref name="Qu_0052"> ''Moll bauökologische Produkte GmbH'': - [[Bauphysik Studie#Kondensation - Taupunkt - Tauwassermenge|''Bauphysik-Studie: „Berechnungen des Bauschadens-Freiheits-Potenzials von Wärmedämmungen in Holz- und Stahlbaukonstruktionen “ '']]</ref> | ||
<ref name="Qu_0053"> ''Moll bauökologische Produkte GmbH'': - [[Bauphysik Sanierungs-Studie# | <ref name="Qu_0053"> ''Moll bauökologische Produkte GmbH'': - [[Bauphysik Sanierungs-Studie#Eisschichten sind Dampfsperren|''Sanierungs-Studie: „Lösungen für die Luftdichtheit bei energietechnischen Sanierungen von Dachkonstruktionen“ '']]</ref> | ||
</references> | </references> | ||
== Siehe auch == | == Siehe auch == | ||
* [[Bauschadensfreiheit#Bewertung der Feuchtigkeitseinflüsse. Definition des Bauschadensfreiheitskriteriums|Bewertung der Feuchtigkeitseinflüsse. Definition des Bauschadensfreiheitskriteriums]] | |||
* [[Hydrosafe]] | * [[Hydrosafe]] | ||
* [[Umkehrdiffusion]] | * [[Umkehrdiffusion]] |
Aktuelle Version vom 31. Oktober 2024, 13:17 Uhr
Die Wasserdampfdurchlässigkeit bzw. die wasserdampfdiffusionsäquivalente Luftschichtdicke dargestellt mit dem sd-Wert, dient als Maß für den Diffusionswiderstand einer Bauteilschicht.
Genauer: Sie beschreibt die Dicke einer ruhenden Luftschicht mit demselben Wasserdampf-Diffusionsdurchlasswiderstand wie die betrachtete Materialschicht.
- [m]
mit | ||
μ | Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl (μ-Wert), eine Materialkonstante | |
d | die Schichtdicke des Materials, in m. |
Beispiel: Beträgt der sd-Wert einer PE-Folie 20 m, entspricht der Diffusionswiderstand dem einer 20 Meter dicken Luftschicht.
Ein niedriger sd-Wert kann erreicht werden durch einen niedrigen μ-Wert bei einer größeren Schichtdicke (z. B. Holzfaserdämmplatten) oder durch einen höheren μ-Wert bei einer sehr geringen Schichtdicke (z. B. Unterspannbahnen).
Einstufung der Stoffe hinsichtlich Dampfdurchlässigkeit nach DIN 4108-3:
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nach WTA Merkblatt 6-8:
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*) Nicht definierte Zwischenbereiche sind in ihrer Wirkung nicht eindeutig zuordenbar. |
Die Wasserdampfdurchlässigkeit wird geregelt in der DIN EN ISO 12572.
sd-Wert und μ-Wert bei Unterdeckbahnen
Auszug einer von MOLL bauökologische Produkte GmbH initiierten Bauphysik Studie[1]:
Ein niedriger sd-Wert kann erreicht werden durch einen niedrigen μ-Wert (Dampfdiffusionswiderstand) bei einer größeren Schichtdicke (z. B. Holzfaserdämmplatten) oder durch einen höheren μ-Wert bei einer sehr geringen Schichtdicke (z. B. Unterdeckbahnen).
Maßgeblich ist also zunächst der μ-Wert und erst dann die Dicke der Baustoffschicht. Das heißt, dass bei einem hohen μ-Wert ein Tauwasserausfall im Vergleich früher auftreten kann als bei einem niedrigen μ-Wert.
Im Bereich von diffusionsoffenen Unterdeckbahnen besteht wegen der insbesondere während der kalten Jahreszeiten fehlenden Temperatur- und Feuchtedifferenz nur ein geringes Dampfdruckgefälle. Das erklärt, warum es auch in Kombination mit diffusionsoffenen Unterdeckbahnen zu Bauschäden kommen kann, wenn der Feuchtestrom bedingt durch unvorhergesehene Feuchteeinträge im Bauteil erhöht ist.
Beispiel:
- Eine Unterdeck- / Unterspannbahn mit einem mikroporösen Funktionsfilm hat bei einem sd-Wert von 0,02 m und einer Dicke von 0,50 mm einen 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 Unterdeck- / Unterspannbahnen zu einem Tauwasserausfall kommen.
Hintergrund:
- Antrieb für einen Diffusionsstrom sind immer Druckdifferenzen. Befindet sich auf beiden Seiten das gleiche Klima (z. B. 10 °C und 80 % rel. Luftfeuchtigkeit), dann findet kein Feuchtigkeitstransport 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 einer Unterspannbahn/äußeren Luftdichtungsbahn bestehen wegen der geringen Dicke des Materials keine Temperaturunterschiede, so dass man sich auf die Differenzen der relativen Luftfeuchtigkeiten konzentrieren kann. Diese sind im Winter bei Tauwassergefahr an der Unterspannbahn/äußeren Luftdichtung denkbar gering, wenn innenseitig der Bahn 80 % relative Luftfeuchtigkeit und mehr bestehen und außenseitig ähnliche Feuchtigkeitssituationen vorhanden sind.
Dagegen Unterdeck- / Unterspannbahnen mit monolithischer porenfreier Membran, z. B. aus der pro clima SOLITEX-Familie, bieten in diesem Fall große Vorteile, da die Diffusion aufgrund der speziellen Polymerkombination nicht passiv durch Poren, sondern aktiv entlang der Molekülketten erfolgt.
Die Bahnen ermöglichen dadurch einen extrem schnellen aktiven Feuchtetransport aus dem Bauteil heraus und schützen die Konstruktion optimal vor hoher Tauwasserbildung und Schimmelpilzbefall. Fällt Tauwasser auf der Innenseite der Unterdeckung aus, kann es bei winterlich kalten Temperaturen zu einer Reif- oder Eisbildung auf der Innenoberfläche der Bahnen kommen. Eis ist für Wasserdampf undurchlässig und führt zur Bildung einer Dampfsperre auf der Außenseite des Bauteils. Die Folge ist, dass die Austrocknung nach außen aus dem Bauteil heraus stark reduziert, wenn nicht sogar ganz gestoppt wird.
Konstruktionen die auf der kalten Außenseite mit diffusionshemmenden oder diffusionsdichten Schichten versehen sind, gelten als bauphysikalisch kritischer als außen diffusionsoffene Konstruktionen. Unterdeckbahnen mit aktivem Feuchtetransport reduzieren die Gefahr von Bauschäden im Vergleich deutlich.
Eisschichten sind Dampfsperren
Auszug einer von MOLL bauökologische Produkte GmbH initiierten Sanierungs-Studie[2]:
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.
Einzelnachweis
- ↑ Moll bauökologische Produkte GmbH: - Bauphysik-Studie: „Berechnungen des Bauschadens-Freiheits-Potenzials von Wärmedämmungen in Holz- und Stahlbaukonstruktionen “
- ↑ Moll bauökologische Produkte GmbH: - Sanierungs-Studie: „Lösungen für die Luftdichtheit bei energietechnischen Sanierungen von Dachkonstruktionen“
Siehe auch
- Bewertung der Feuchtigkeitseinflüsse. Definition des Bauschadensfreiheitskriteriums
- Hydrosafe
- Umkehrdiffusion
- ISO 12572
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