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Flankendiffusion: Unterschied zwischen den Versionen
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'''Flankendiffusion''' kann bei der Entstehung von Baufeuchteschäden eine bedeutende Rolle spielen. Bei luft- und [[diffusionsdicht]]e [[Konstruktion]]en wird die innere Dichtungsschicht häufig durch andere Bauteile durchbrochen, Feuchte diffundiert über diesen Weg in die [[Konstruktion]] und kann nach der [[Tauwasserausfall|Kondensation]] nicht mehr entweichen – Feuchteschäden sind die Folge. | ==Konstruktiv bedingte Feuchtigkeit== | ||
===Flankendiffusion - Der häufig unvorhergesehene Feuchteeintrag über Bauteilflanken=== | |||
''Auszug einer von MOLL bauökologische Produkte GmbH initiierten'' Studie <ref name="Qu_001" />: | |||
{|align="right" style="margin: 0 0 0 15px;" | |||
|'''Bauschaden: Feuchteeintrag<br />trotz luftdichtem Anschluss und<br />Verwendung einer [[Dampfsperre]]''' | |||
||'''Ursache des Feuchteeintrags: <br />[[Feuchtetransport]] über die <br />Flanke, hier das Mauerwerk''' | |||
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|[[Bild:BPhys GD 2Studie 09b Dachschn.Flankendiffusion-01.jpg|left|thumb|200px|Luftdichte Konstruktion mit [[PE]]-Folie und luftdichter | |||
Putzschicht, außen Bitumendachbahn.]] | |||
|[[Bild:BPhys GD 1 09_Dachschn.Flankendiffusion-01.jpg|left|thumb|200px|Feuchteeintrag durch Flankendiffusion über das angrenzende | |||
Mauerwerk.]] | |||
|} | |||
Es sind in der Praxis Bauschäden aufgetreten, die sich allein mit [[Diffusion]]s- und [[Konvektion]]svorgängen nicht erklären ließen. Ruhe <ref name="Qu_05" /> und Klopfer <ref name="Qu_06" /> haben 1995 bzw. 1997 bei einem Bauschaden auf das Problem der '''Flankendiffusion''' hingewiesen.<ref name="Qu_07" /> | |||
;Die Konstruktion | |||
Dach, außenseitig Holzschalung und Bitumendachbahn, innenseitig Kunststofffolie aus [[Polyethylen]] (PE), dazwischen der mit [[Mineralwolle]] voll ausgedämmte Sparrenzwischenraum. Trotz perfekter [[Luftdichtheit]] tropfte im Sommer Wasser aus den Anschlüssen der Bahn auf die unteren angrenzenden Bauteile. <br /> | |||
Zunächst wurde angenommen, dass die Ursache erhöhte [[Einbaufeuchtigkeit]] sei. Da das Abtropfen von Jahr zu Jahr zunahm, war dies ausgeschlossen. Nach 5 Jahren wurde das Dach geöffnet. Die Holzschalung war bereits größtenteils verfault. <br /> | |||
Diskutiert wurde der Feuchteeintrag durch Flankendiffusion. Dabei dringt Feuchtigkeit über die Flanke des seitlichen Luftdichtungsanschlusses, hier ein porosiertes Ziegelmauerwerk, ins Dach ein. Der Feuchtestrom umgeht dadurch die [[PE]]-Folie. (siehe Abbildungen)<br /> | |||
Unter Bauphysikern wurde der Sachverhalt zu Beginn kontrovers diskutiert, bis Künzel <ref name="Qu_08" /> 1997 die Flankendiffusion mit Hilfe von Berechnungen des zweidimensionalen Wärme- und [[Feuchtetransport]]s mit [[WUFI|WUFI 2D]] rechnerisch nachwies. <br /> | |||
Nach der Berechnung erhöhte sich die Holzfeuchtigkeit über dem Ziegelmauerwerk bereits nach einem Jahr auf ca. 20 % und damit bereits über die [[schimmel]]kritische Grenze, nach 3 Jahren stieg sie auf 40 % und nach 5 Jahren auf 50 %. | |||
<br clear="all" /> | |||
==Flankendiffusion - Studie== | |||
''Auszug einer von MOLL bauökologische Produkte GmbH initiierten'' Studie <ref name="Qu_002" />: | |||
{|align="right" style="margin: 0 0 0 15px;" | |||
|[[Bild:BPhys_GD_2Studie_26_komstruktionsaufbau.jpg|left|thumb|200px|Konstruktionsaufbau: <br />Einbindende Wand]] | |||
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Für die Ermittlung des Einflusses des Feuchteeintrages über Bauteilflanken wird der Anschluss einer einbindenden Außenwand an eine Wärmedämmkonstruktion betrachtet. Die Konstruktion verfügt auf der Außenseite im [[Unterdach]]bereich über eine diffusionsdichte Bitumendachbahn. | |||
Mauerwerk hat einen geringeren Diffusionswiderstand als die Dampfbrems- und Luftdichtungsebene der angrenzenden Holzbaukonstruktion. Dadurch ist es möglich, dass die Diffusion von Feuchtigkeit über diese Flanke in die Wärmedämmkonstruktion erfolgt. | |||
Für dieses Beispiel wird eine Neubausituation gewählt. Das Mauerwerk und die Putzschicht verfügen über einen dann üblichen Feuchtegehalt von 30 kg/m³. Der faserförmige Wärmedämmstoff ist trocken eingebaut, die rel. Holzfeuchtigkeit der Dachschalung liegt bei 15 %. | |||
Als Dampfbrems- und Luftdichtungsebenen wird bei einer Konstruktion eine diffusionshemmende [[PE]]-Folie ([[sd-Wert|s<sub>d</sub>-Wert]] 100 m) eingesetzt, bei einer zweiten Konstruktion die [[Feuchtevariabilität|feuchtevariable]] pro clima [[INTELLO]] ([[sd-Wert|s<sub>d</sub>-Wert]] 0,25 bis über 10 m). | |||
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====Ergebnisse der 2-dimensionalen Simulationsberechnung==== | |||
{|align="right" style="margin: 0 0 0 15px;" | |||
|class="hintergrundfarbe2"| '''Feuchteerhöhung mit einer <br /> [[PE]]-Folie >>> <br /> Auffeuchtung = Bauschaden''' | |||
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|class="hintergrundfarbe2"| '''Feuchtereduzierung mit der <br /> [[INTELLO]] >>> <br /> Austrocknung = [[Bauschadensfreiheit]]''' | |||
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|[[Bild:BPhys_GD_2Studie_27_Flankendiffusion.jpg|center|thumb|220px|]] | |||
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|style="background:#CD071E; border: 2px solid #CD071E; color: #FFF;" |'''Ansteigender Feuchtegehalt im <br /> Bauteil mit [[PE]]-Folie <br /> s<sub>d</sub>-Wert = 100 m konstant''' | |||
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|style="background:#CCD200; border: 2px solid #CCD200; color: #FFF;" |'''Abnehmender Feuchtegehalt im <br /> Bauteil mit pro clima [[INTELLO]] <br /> s<sub>d</sub>-Wert = <br /> 0,25 bis > 10 m [[Feuchtevariabilität|feuchtevariabel]]''' | |||
|} | |||
Wird eine derartige Konstruktion mit dem 2-dimensionalen Berechnungsverfahren für Wärme- und Feuchteströme, welches in [[WUFI|WUFI 2D]] implementiert ist, berechnet, kommt es zu folgendem Ergebnis: (s. Abbildung rechts) | |||
Nach einem jahreszeitlich bedingten Anstieg des Feuchtegehaltes in beiden Konstruktionen befinden sich beide auf einem annähernd gleich hohen Niveau. | |||
Bei der Variante mit der [[PE]]-Folie als Luftdichtungs- und Dampfbremsebene ist über den betrachteten Zeitraum von 4 Jahren in jedem Jahr eine deutliche Steigerung des Gesamtwassergehaltes zu beobachten (roter Graph). In dieser Konstruktion kommt es zu einer Akkumulation von Feuchtigkeit in den verwendeten Baustoffen, da keine Rücktrocknung durch die [[PE]]-Folie in Richtung Innenraum möglich ist. | |||
Die Folge: [[Schimmel]]bildung auf dem Holz bzw. beginnende Verrottung. | |||
Bei der Konstruktion mit der Hochleistungs-Dampfbremse [[INTELLO]] kann die enthaltende Feuchtigkeit nach innen entweichen. Das Bauteil ist vor Feuchtigkeitsansammlung geschützt – diese wird zügig in den Innenraum abgegeben (grüner Graph). Dadurch sinkt der Feuchtegehalt stetig über den Betrachtungszeitraum von 4 Jahren. | |||
Die Konstruktionen mit [[Feuchtevariabilität|feuchtevariablen]] Dampfbremsen verfügen über eine hohes [[Bauschadensfreiheitspotential]]. | |||
====Schlussfolgerung bei Flankendiffusion==== | |||
Feuchteeinträge durch Flankendiffusion bei einer in die Wärmedämmkonstruktion einbindenden Innenwand, wie von Ruhe <ref name="Qu_05" />, Klopfer <ref name="Qu_06" />, <ref name="Qu_07" /> und Künzel<ref name="Qu_08" /> beschrieben, können durch Dampfbremsen mit einer (möglichst hohen) [[Feuchtevariabilität]] wieder aus dem Bauteil entweichen. | |||
<br clear="all" /> | |||
<!--'''Flankendiffusion''' kann bei der Entstehung von Baufeuchteschäden eine bedeutende Rolle spielen. Bei luft- und [[diffusionsdicht]]e [[Konstruktion]]en wird die innere Dichtungsschicht häufig durch andere Bauteile durchbrochen, Feuchte diffundiert über diesen Weg in die [[Konstruktion]] und kann nach der [[Tauwasserausfall|Kondensation]] nicht mehr entweichen – Feuchteschäden sind die Folge. | |||
Bau[[konstruktion]]en mit größerem [[Diffusion]]s- und [[Austrocknungskapazität|Austrocknungsvermögen]] sind daher gänzlich [[diffusionsdicht]]en [[Konstruktion]]en vorzuziehen. | Bau[[konstruktion]]en mit größerem [[Diffusion]]s- und [[Austrocknungskapazität|Austrocknungsvermögen]] sind daher gänzlich [[diffusionsdicht]]en [[Konstruktion]]en vorzuziehen. | ||
Feuchtigkeit wird über eine Bauteilflanke in die [[Wärmedämmung]] eingetragen. Das Flankenbauteil ist in der Regel luftdicht, weist aber häufig einen geringeren [[sd-Wert|s<sub>d</sub>-Wert]] als die [[Dampfbremse]] auf. | Feuchtigkeit wird über eine Bauteilflanke in die [[Wärmedämmung]] eingetragen. Das Flankenbauteil ist in der Regel luftdicht, weist aber häufig einen geringeren [[sd-Wert|s<sub>d</sub>-Wert]] als die [[Dampfbremse]] auf. | ||
'''Beispiel:''' Einbindende, luftdicht verputzte Mauerwerkswand. <br /> | '''Beispiel:''' Einbindende, luftdicht verputzte Mauerwerkswand. <br /> | ||
Sind außen diffusionsdichte Konstruktionen auf der Innenseite mit Dampfbremsen versehen, die keine oder nur geringe Rücktrocknung | Sind außen diffusionsdichte Konstruktionen auf der Innenseite mit Dampfbremsen versehen, die keine oder nur geringe Rücktrocknung | ||
ermöglichen, droht die Auffeuchtung und damit ein Bauschaden auch bei [[Luftdichtung|luftdichter Ausführung]]. | ermöglichen, droht die Auffeuchtung und damit ein Bauschaden auch bei [[Luftdichtung|luftdichter Ausführung]].--> | ||
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==Einzelnachweise== | |||
<references> | |||
<ref name="Qu_001"> ''Moll bauökologische Produkte GmbH'': WISSEN 2012/13 - [[Bauphysik Studie#Konstruktiv bedingte Feuchtigkeit - Flankendiffusion|''Studie „Berechnung des Bauschadensfreiheitspotential von Wärmedämmungen in Holz- und Stahlbaukonstruktionen“ '']], 2012, S. 66 </ref> | |||
<ref name="Qu_002"> ''Moll bauökologische Produkte GmbH'': WISSEN 2012/13 - [[Bauphysik Studie#Flankendiffusion|''Studie „Berechnung des Bauschadensfreiheitspotential von Wärmedämmungen in Holz- und Stahlbaukonstruktionen“ '']], 2012, S. 76</ref> | |||
<ref name="Qu_05">DAB 1995; Heft 8, Seite 1479</ref> | |||
<ref name="Qu_06">Klopfer, Heinz; ''Bauschäden-Sammlung'',Band 11, Günter Zimmermann (Hrsg.), Stuttgart: [[Fraunhofer-Informationszentrum Raum und Bau IRB|Fraunhofer IRB Verlag]], 1997</ref> | |||
<ref name="Qu_07">Klopfer, Heinz; ARCONIS: ''Wissen zum Planen und Bauen und zum Baumarkt: Flankenübertragung bei der Wasserdampfdiffusion''; Heft 1/1997, Seite 8–10</ref> | |||
<ref name="Qu_08">H.M. Künzel; ''Tauwasserschäden im Dach aufgrund von Diffusion durch angrenzendes Mauerwerk''; wksb 41/1996; Heft 37, Seite 34 – 36</ref> | |||
</references> | |||
== Siehe auch == | |||
* [[Flankendiffusion - Glaser 2D]] | |||
{{NAV Bphys gd1}} | |||
[[Kategorie:Bauphysik]][[Kategorie:Glossar]] | [[Kategorie:Bauphysik]][[Kategorie:Glossar]] | ||