Luftdichtung: Unterschied zwischen den Versionen

|[[Bild:BPhys GD 1 06 Konvekt Fuge Waerme-01.jpg|left|thumb|200px|Der Wärmeverlust über eine 1 mm breite Fuge ist enorm: Faktor 4,8]]

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 [[Hüllfläche|Gebäudehülle]] einwirken können. Druckdifferenzen auf die [[Hüllfläche|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.  

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

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.  

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 Heiz[[energiebedarf]]s, 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.

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 [[Hüllfläche|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.  

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 sd von 30 m (mvtr von 150 MNs/g). Die Messung bestätigte den rechnerischen Feuchteintrag in die [[Konstruktion]] von 0,5 g/m². Auch bei diffusionsoffeneren Dampfbremsen mit einem [[sd-Wert|s_d-Wert]] von 2 m (mvtr von 10 MNs/g) sind die Feuchtemengen für [[Konstruktion]]en problemlos.  

Bei der kleinsten Fuge von nur 1 mm Breite und 20 Pa Druckdifferenz betrug der Feuchtigkeitseintrag durch Konvektion (Luftströmung) 800 g/m Fuge pro Tag. Bei der Fugenbreite von 3 mm waren es 1700 g/m.  

|[[Bild:06_maxLF0_d2.jpg|left|thumb|200px|Beim Abkühlen auf 0 °C kondensieren 3,85 g Wasser]]

|[[Bild:07_maxLF-10_d.jpg|left|thumb|200px|Beim Abkühlen auf -10 °C sogar 6,55 g Wasser]]

Der [[Tauwasserausfall]] beim Abkühlen von Luft beginnt unterhalb des Taupunkts, der bei der „Norm“- Innenraumluft von 20 °C und 50 % relativer [[Feuchtigkeit]] bei 9,2 °C liegt.

Aus jedem Kubikmeter Luft, der in eine [[Konstruktion]] eindringt und auf 0 °C abkühlt kondensieren 3,85 g Wasser, bei Abkühlung auf -10°C Außentemperatur sind es sogar 6,55 g Wasser.

|[[Bild:08_schimmel_d.jpg|left|thumb|200px|Der schimmelkritische Bereich liegt bei der 50 % feuchter Raumluft bei 12,6 °C und bei 65 % feuchter Raumluft bei 16.5 °C]]

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 9,2 °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.

|[[Bild:BPhys GD 1 16 Diagramm LF sinkt-01.jpg|left|thumb|200px|Erwärmt sich Luft von -10 °C und 80 % rel. LF auf +20 °C, hat sie nur noch eine rel. LF von 9,9 %]]

'''Russland:''' In Zahlen: Luft von -10 °C kann maximal 2,1 g Wasser pro m³ Luft aufnehmen, Luft von +20 °C hingegen 17,3 g/m³. Bei 80 % relativer [[Luftfeuchtigkeit]] ist der Wassergehalt bei -10 °C noch 1,7 g/m³. Erwärmt man Luft von -10 °C und 80 % relativer [[Luftfeuchtigkeit]] auf +20 °C, hat sie nur noch eine relative [[Luftfeuchtigkeit]] von 9,9 % (1,7 g/m³ sind 9,9 % von 17,3 g/m³).

'''Irland:''' In Zahlen: Luft von 0 °C kann maximal 3,3 g Wasser pro m³ Luft aufnehmen, Luft von +20 °C hingegen 17,3 g/m³. Bei 80 % relativer [[Luftfeuchtigkeit]] ist der Wassergehalt bei 0 °C noch 2,64 g/m³. Erwärmt man Luft von 0 °C und 80 % relativer [[Luftfeuchtigkeit]] auf +20 °C hat sie nur noch eine relative [[Luftfeuchtigkeit]] von 15,3 % (2,64 g/m³ sind 15,3 % von 17,3 g/m³).

Je mehr kalte Luft durch Fugen in der [[Hüllfläche|Gebäudehülle]] in das Gebäude eindringt, umso trockener wird die Raumluft. In der Praxis sinkt die relative [[Luftfeuchtigkeit]] so auch unter 30 %. In diesen Fällen nützt es nicht viel, die Raumluft zu befeuchten. Sie wird immer wieder durch trockene Außenluft ersetzt. Erst wenn die Außentemperaturen wieder steigen, ist das Problem mit der trockenen Raumluft auf einmal verschwunden.

Die Erkenntnisse über die Auswirkungen der [[Luftdichtheit]]  wurden in Deutschland 1995 (6 Jahre 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.

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.

Eine sehr hohe Endklebekraft 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|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.  

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“.