Luftdichtung: Unterschied zwischen den Versionen

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.

Dieses [[Tauwasserausfall|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.

 

Unter Luftdichtung versteht man den Schutz der Wärmedämmung in der Gebäudehülle vor eindringender Feuchtigkeit. Die Güte der Luftdichtheit bestimmt sich durch die Fugenfreiheit. Je mehr Fugen, bzw. Undichtheiten sich in der inneren Gebäudehülle, z.B. der Dampfbremse  befinden, d.h. je undichter die Gebäudehülle ist, umso schlechter ist die Luftdichtung. Undichtheiten in der inneren Gebäudehülle haben große bauphysikalische Auswirkungen:  

Innenraumluft, die durch Undichtheiten in der Dampfbremse nach außen strömt, transportiert viel Wärme und führt dadurch zu einem höheren Heizenergiebedarf. Auf ihrem Weg durch die Wärmedämmung kühlt die warme Luft ab und kondensiert an den Außenbauteilen. Die ausfallende Feuchtigkeit wird als [[Tauwasserausfall|Tauwasser]] bezeichnet und kann zu Schimmel führen. Undichtheiten in der inneren Gebäudehülle verschlechtern den Komfort für die Nutzer erheblich: Im Winter ist das Raumklima zu trocken, im Sommer reduziert sich der sommerliche Wärmeschutz. Undichtheiten verringern zudem den Schallschutz der Konstruktion.

Eine gute Luftdichtung ist Voraussetzung dafür, dass die Wärmedämmung effektiv funktioniert, die Konstruktion [[Bauschadensfreiheitspotential|bauschadensfrei]] bleibt und im Winter wie im Sommer ein angenehmes Wohn- bzw. Arbeitsklima erreicht wird.  

Für eine gute Luftdichtung müssen die Überlappungen von Dampfbremsen mit Klebebändern verklebt und Fugen zu angrenzenden Bauteilen dauerhaft zuverlässig  abgedichtet werden.

Die Auswirkungen der mangelhaften Luftdichtheit wurden vom Fraunhofer Institut für Bauphysik in Stuttgart, Deutschland, in einer Messstudie 1989 untersucht und in verschiedenen Fachzeitschriften veröffentlicht (z.B. DBZ 12/89, Seite 1639ff):

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.

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

Die Energiekosten haben sich in den letzten 3 Jahren verdoppelt, z.T. sogar verdreifacht. 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 bei der [[Sanierung|Sanierung/Modernisierung]] 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.

===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 Potential 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.  

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

Schimmel tritt nicht nur dann auf, wenn der Taupunkt unterschritten wird, d.h. [[Tauwasserausfall|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.  

===[[Thermografie]] zeigt niedrige Oberflächentemperatur durch Wärmebrücken und Undichtheiten===

|[[Bild:10_Balken_thermo.jpg|left|thumb|200px|Thermografie]]

[[Thermografie]]kameras 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.

|[[Bild:12_DFF_thermo.jpg|left|thumb|200px|Thermografie]]

|[[Bild:14_Ecke_thermo.jpg|left|thumb|200px|Thermografie]]

Für den sommerlichen Wärmeschutz eines Bauteils sind die beiden bauphysikalischen Kenngrößen Phasenverschiebung und Amplitudendämpfung  entscheidend. Die Phasenverschiebung beschreibt, wie viele Stunden die Wärme braucht, um von außen in das Gebäudeinnere zu gelangen. Werte von mehr als 10 Stunden gelten als komfortabel. Die Amplitudendämpfung drückt aus, wie hoch sich die Temperatur im Gebäudeinneren im Vergleich zu draußen erwärmt.  

Beide Kenngrößen beruhen auf einem stationären Zustand, d.h. darauf, dass es im Bauteil keine Luftbewegung gibt. Der [[Wärmestrom]] kann erst dann die nächste Pore erwärmen, wenn die davor liegende Pore erwärmt wurde. Eine Luftbewegung in der Wärmedämmung infolge von Undichtheiten in der Gebäudehülle führen zu einem viel schnelleren Wärmetransport, da die Wärme nun durch Konvektion (Luftströmung) übertragen wird.  

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.

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

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

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 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.  

|[[Bild:26_9_1_2-1_160403.jpg|left|thumb|200px|Kleber auftragen und Dehnschlaufe herstellen]]

|[[Bild:28_9_1_2-3_051202.jpg|left|thumb|200px|Kleber auftragen und Dehnschlaufe herstellen]]

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.

Die Wärmedämmung ist nur dann effektiv in Bezug auf Energieeinsparung, CO2 Emissionsreduzierung, [[Bauschadensfreiheitspotential|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.

[[Kategorie:Innendichtung]][[Kategorie:Bauphysik]][[Kategorie:Baumaterial]][[Kategorie:Glossar]]