Feuchtevariabilität

Feuchtevariable Dampfbremsen (auch: "Feuchteadaptive -", "Intelligente Dampfbremsen")
Bahnen mit dieser Eigenschaft ändern, im Gegensatz zu konventionellen Dampfbremsen, ihren Dampfdiffusionswiderstand in Abhängigkeit von der Luftfeuchtigkeit.

• Im Winter, bei geringer relativen Luftfeuchte, sind sie stark diffusionshemmend ,
• im Sommer, bei hoher relativen Luftfeuchte, hoch diffusionsoffen.

Letzteres bietet das hohe Rücktrocknungspotential.

Feuchtevariable Dampfbremsen bieten daher zu jeder Jahreszeit ein hohes Bauschadens-Freiheits-Potenzial.

Je größer die Variabilität des Diffusionswiderstandes zwischen Winter und Sommer ist, umso mehr Sicherheit bietet die Dampfbremse.

Feuchtesituation in der Konstruktion

Auszug einer von MOLL bauökologische Produkte GmbH initiierten Studie:

Austrocknung der Konstruktion nach innen

Feuchtesituation in der Konstruktion

Der Diffusionsstrom geht immer von der warmen zur kalten Seite. Daraus folgt:
• Im Winter: Erhöhte Feuchtigkeit auf der Außenseite.
• Im Sommer: Erhöhte Feuchtigkeit auf der Innenseite.

Eine zusätzliche entscheidende Trocknungsmöglichkeit bietet sich für das Bauteil durch Aktivierung der inneren Rücktrocknungsfläche:
Immer wenn die Temperatur außenseitig der Dämmung höher ist als innerhalb des Gebäudes, kehrt sich der Diffusionsstrom um – im Bauteil enthaltene Feuchtigkeit drängt dann zur Gebäudeinnenseite. Dieser Effekt setzt bereits bei sonnigen Tagen im Frühjahr ein und wirkt bis in den Herbst hinein – er erfolgt verstärkt in den Sommermonaten. Würde statt einer Dampfbrems- und Luftdichtungsbahn eine diffusionsoffene Luftdichtungsbahn verbaut werden, könnte die eventuell in der Konstruktion befindliche Feuchtigkeit nach innen austrocknen.
Eine diffusionsoffene Bahn würde aber im Winter zu viel Feuchtigkeit in die Konstruktion gelangen lassen – die großen Feuchtemengen würden unweigerlich zu einem Bauschaden führen. Bei Verwendung von Dampfsperren scheint die Konstruktion auf den ersten Blick gegen Feuchtigkeit geschützt. Erfolgt allerdings ein Eintrag von Feuchtigkeit durch Konvektion, Flankendiffusion oder erhöhte Baustofffeuchtigkeit, ist eine Rücktrocknung im Sommer nach innen nicht möglich. Da diese Bauweise Feuchtefallen begünstigt, wurde ihnen der Status der anerkannten Regeln auf dem 2. Holz[Bau]Physik-Kongress im Februar 2011 aberkannt .

Ideal ist daher eine Dampfbremse mit einem hohen Diffusionswiderstand im Winter und einem sehr niedrigen Diffusionswiderstand im Sommer. Seit Jahren haben sich diese »intelligenten« Dampfbremsen mit feuchtevariablem s_d-Wert bewährt. Sie verändern ihren Diffusionswiderstand entsprechend der mittleren umgebenden relativen Luftfeuchtigkeit. So sind sie im winterlichen Klima diffusionsdichter und schützen die Konstruktion vor Feuchtigkeitseintrag.
Im sommerlichen Klima sind sie diffusionsoffener und ermöglichen dadurch die Austrocknung von Feuchtigkeit, die sich evtl. in der Konstruktion befindet, in den Innenraum.

6. Das Funktionsprinzip feuchtevariabler Bahnen
Darstellung der rel. Luftfeuchtigkeiten an der Dampfbremse, abhängig von der Jahreszeit.
Umgebende Feuchtigkeit der Dampfbremse   •  im Winter: geringe Luftfeuchtigkeit      ➝ die feuchtevariable Dampfbremse ist diffusionsdichter   •  im Sommer: hohe Luftfeuchtigkeit      ➝ die feuchtevariable Dampfbremse ist diffusionsoffener
7. Die Diffusionsströme feuchtevariabler pro clima Dampfbremsen
Diffusionsstrom	WDD-Wert in g/m² pro Woche
	im Winter	im Sommer
Diffusionsrichtung	nach außen Richtung Unterdeckung	nach innen Richtung Dampfbremse
DB+	28	175
INTELLO Familie	7	560

Idealerweise kann im Sommer der s_d-Wert 0,50 m deutlich unterschreiten – erst unterhalb dieses Wertes gilt ein Material als diffusionsoffen (vgl. DIN 4108-3 [10]). Liegt der mögliche s_d-Wert im Sommerfall oberhalb von 0,50 m ist die Austrocknung aus dem Bauteil deutlich reduziert.

Wirkungsweise des feuchtevariablen Diffusionswiderstandes

Die Richtung des Diffusionsstroms wird durch das Gefälle des Wasserdampfteildrucks bestimmt. Dieser ist abhängig von der Temperatur und dem Feuchtegehalt der Luft inner- bzw. außerhalb eines Gebäudes. Werden vereinfacht nur die das Bauteil umgebenden Temperaturen betrachtet, so diffundiert Feuchtigkeit von der warmen zur kalten Seite - im Winter von innen nach außen und im Sommer von außen nach innen. Messungen der Feuchtegehalte in Dachkonstruktionen haben gezeigt, dass im winterlichen Klima durch den Transport der Feuchtigkeit im Sparrenfeld nach außen die Dampfbremse in einer mittleren Umgebungsfeuchtigkeit von ca. 40 % liegt. Im sommerlichen Klima kommt es bei warmen Außentemperaturen zu erhöhten relativen Luftfeuchtigkeiten an der Dampfbremse, bei unvorhergesehenen Feuchteeinträgen z. T. sogar zu Sommerkondensat (siehe Abb. 6).
Diese Klimabedingungen steuern die Funktion von feuchtevariablen Dampfbremsen – dadurch sind sie im Winterfall diffusionsdichter und im Sommerfall diffusionsoffener.

Seit 1991 hat sich die pro clima DB+ in Millionen verlegten m² bewährt. Ihr Diffusionswiderstand kann s_d-Werte zwischen 0,4 m und 4 m annehmen. Im Jahr 2004 hat die Firma MOLL bauökologische Produkte GmbH die Hochleistungs-Dampfbremse pro clima INTELLO eingeführt. INTELLO hat – wie auch alle anderen Bahnen aus der INTELLO-Familie – einen besonders großen, in allen Klimabereichen wirksamen feuchtevariablen Diffusionswiderstand von 0,25 m bis über 25 m (siehe Abb. 9).
Laut ETA-18/1146 können die INTELLO und INTELLO PLUS s_d-Werte bis 55 m erreichen. Somit wird im oben beschriebenen Winterfall das Bauteil sehr gut vor bauteilschädigendem Feuchteeintrag durch Diffusion geschützt.

Nachweis der Dauerhaftigkeit

Die europäische Normung für Dampfbremsen (DIN EN 13984) kennt aktuell kein Nachweisverfahren zur Überprüfung des Verlaufs und der Dauerhaftigkeit von feuchtevariablen Eigenschaften. Dementsprechend können nach der EN nur Dampfbremsen mit konstanten Diffusionswiderständen überprüft werden. Aus diesem Grund wurde die Alterungsbeständigkeit der Feuchtevariabilität von INTELLO und INTELLO PLUS nach einem durch einen unabhängigen Sachverständigenausschuss des Deutschen Instituts für Bautechnik (DIBt) festgelegten Verfahren nachgewiesen. Dabei wurden die beiden Dampfbremsbahnen im Vergleich zur DIN EN 13984 unter deutlich verschärften Beanspruchungen (erhöhte Temperatur und verdoppelter Alterungszeitraum) beschleunigt gealtert.
Bei der Auswertung wurden zudem die zulässigen Abweichungen der gealterten von den ungealterten Diffusionswiderständen gegenüber der europäischen Norm deutlich verschärft.
Durch die Europäisch Technische Bewertung (ETA-18/1146) verfügen INTELLO und INTELLO PLUS über den nach DIN 68800-2 für Dampfbremsen mit feuchtevariablem Diffusionswiderstand geforderten Nachweis der Alterungsbeständigkeit.

Hoher Diffusionswiderstand im Winter

Der Diffusionswiderstand der Dampfbremsen mit dem INTELLO Funktionsfilm ist so eingestellt, dass die Bahn im winterlichen Klima einen s_d-Wert von mehr als 25 m erreichen kann. Das bewirkt, dass während der kalten Jahreszeit wenn der Feuchtigkeitsdruck auf die Konstruktion am größten ist, die Dampfbremse fast keine Feuchtigkeit in das Bauteil gelangen lässt.

Die Funktion des feuchtevariablen Diffusionswiderstandes ist unabhängig von der Gebäudehöhenlage. Auch bei langen kalten Wintern bleibt die Eigenschaft erhalten.
Bei Konstruktionen mit diffusionsdichten Abdichtungsbahnen auf der Außenseite, können die Bahnen den Feuchtehaushalt regulieren und die Bauteile wirksam vor Feuchtigkeit schützen.
Der hohe s_d-Wert ist auch bei außen planmäßig diffusionsoffenen Dächern von Vorteil, wenn es z. B. durch Reif- und Eisbildung an einer eigentlich diffusionsoffenen Unterdeckbahn zur Bildung einer Dampfsperre kommt (siehe Abb. 9).

sd-Wert-Verhalten von Dampfbremsen Je größer die Variabilität des Diffusionswiderstandes zwischen Winter und Sommer ist, umso mehr Sicherheit bietet die Dampfbremse.

8. sd-Wert-Verhalten von PE-Folie

PE-Folie: keine Feuchtevariabilität

9. sd-Wert-Verhalten von pro clima Dampfbremsbahnen

DB+: Mittlere Feuchtevariabilität INTELLO Familie: Hohe Feuchtevariabilität

10. Nutzung und Bauphase (Austrocknung und Hydrosafe-Wert)

Für hohen Bauteilschutz während der Bauphase wird ein Hydrosafe-Wert zwischen 1,5 und 2,5 m empfohlen.

Niedriger Diffusionswiderstand im Sommer

Der Diffusionswiderstand im sommerlichen Klima kann auf einen s_d-Wert von unter 0,25 m sinken. Dies bewirkt eine schnelle Austrocknung von Feuchtigkeit, die sich evtl. in der Konstruktion befindet, nach innen. Je nach Höhe des Dampfdruckgefälles entspricht das einer Austrocknungskapazität von 5 – 12 g/m² Wasser pro Stunde, entsprechend ca. 80 g/m² Wasser pro Tag bzw. 560 g/m² Wasser pro Woche (siehe Abb. 7).
Dieses hohe Austrocknungsvermögen bewirkt, dass ein Bauteilgefach schon im Frühjahr schnell austrocknet. Entscheidend ist, dass Dampfbremsen mit variablem Diffusionswiderstand im feuchten Bereich (Sommerfall) einen s_d-Wert deutlich kleiner als 0,5 m aufweisen. Ansonsten sind die Sicherheiten bei unvorhergesehenen Feuchteeinträgen zu gering.

Ausgewogenes Diffusionsprofil

In Zeiten besserer Luftdichtungen und damit verbundenen erhöhten Luftfeuchtigkeiten in Neubauten in Mauerwerksbauweise kommt dem Diffusionswiderstand bei höherer rel. Luftfeuchtigkeit (LF) eine wichtige Bedeutung zu.

Neubauten: Trocknungsphase (60/2-Regel)

In Neubauten und in Feuchträumen (Bäder, Küchen) von Wohnhäusern oder Häusern mit wohnähnlicher Nutzung herrscht bau- und wohnbedingt eine erhöhte Raumluftfeuchte von ca. 70 %. Der Diffusionswiderstand einer Dampfbremse sollte so eingestellt sein, dass bei dieser Feuchtigkeit ein s_d-Wert von mindestens 2 m erreicht wird, um die Konstruktion ausreichend vor Feuchteeintrag aus der Raumluft und dadurch bedingt vor Schimmelbildung zu schützen.
Alle Bahnen der INTELLO Familie haben bei 60 % mittlerer Feuchtigkeit (70 % Raumluftfeuchtigkeit und 50 % Feuchtigkeit an der Wärmedämmung) einen s_d-Wert von über 6 m, die DB+ von ca. 2,5 m (siehe Abb. 10).

Bauphase: Hydrosafe-Wert (70/1,5-Regel)

In der Bauphase, wenn Wände verputzt oder Estrich gelegt wurde, herrscht im Gebäude eine sehr hohe Raumluftfeuchte von zum Teil über 90 %.
Der Schutz von gedämmten Holzbau-Konstruktionen während der Bauphase vor baubedingt erhöhter Innenraumfeuchte (Baufeuchte) wird durch den Hydrosafe-Wert beschrieben. Dieser gibt an, welche äquivalente Luftschichtdicke (s_d-Wert) eine auf der Innenseite verlegte feuchtevariable Dampfbrems- und Luftdichtungsbahn mindestens aufweisen muss, damit Dämmung und Konstruktion in allen Phasen ausreichend vor Feuchtigkeit geschützt sind. Als ausreichend sicher wird ein Hydrosafe-Wert von mindestens 1,5 m bei einer mittleren rel. Luftfeuchtigkeit von 70 % beschrieben (siehe DIN 68800-2).

Die Bahnen aus der INTELLO-Familie erreichen bei 70 % mittlerer Feuchte (90 % Raumluftfeuchtigkeit und 50 % in der Dämmebene) einen s_d-Wert von über 2 m (DB+ 2 m) und bieten den Bauteilen auch während baubedingt erhöhten rel. Luftfeuchtigkeiten einen ausreichenden Schutz.
Übermäßige Raumluftfeuchte in der Bauphase über einen langen Zeitraum schädigt alle Materialien bzw. Bauteile im Gebäude, führt zu deren Feuchteanreicherung und sollte konsequent zügig und stetig durch Fensterlüftung entweichen können. Ggf. können Bautrockner erforderlich sein (siehe Abb. 10).

Höchste Sicherheit

Das »intelligente« Verhalten der feuchtevariablen Dampfbremsen von pro clima macht Wärmedämmkonstruktionen je nach Bauart und Lage sehr sicher. Auch bei unvorhergesehenem Feuchtigkeitseintrag in die Konstruktion, z. B. durch widrige Klimabedingungen, unvermeidbare Restleckagen, Flankendiffusion oder erhöhte Einbaufeuchtigkeit von Bauholz oder Dämmstoff können Bauteile von der Schutzfunktion profitieren. Die feuchtevariablen pro clima Dampfbremsen fördern aktiv das Austrocknen von Feuchtigkeit aus dem Bauteil heraus, welche unvorhergesehen in dieses eingedrungen ist.

Einzelnachweis

            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