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planung:sanierung_mit_passivhaus_komponenten:loesungen_fuer_den_feuchteschutz:4.8_ergebnisuebersicht_der_eindimensionalen_berechnungsvarianten

(Lösungen für den Feuchteschutz)

4.8 Ergebnisübersicht der eindimensionalen Berechnungsvarianten

In den folgenden Abbildungen wird für jeden Berechnungsfall der Bereich des aw-Werts im eingeschwungenen Zustand als Balken dargestellt, dessen Farbe jeweils das Material der Innendämmung kennzeichnet (EPS, Mineralwolle, Calciumsilikat, und Zellulose). Als Referenz wurde in allen Grafiken auch der Berechnungsfall der Außenwand ohne Innendämmung als schwarzer Balken aufgenommen. Weil in diesem Fall die Innenoberfläche stark an die Raumluft gekoppelt ist, verhält sich der relative Feuchteverlauf auf der Innenputzoberfläche weitgehend unabhängig von der Außen-randbedingung. Im Rahmen der energetischen Sanierung mit Innendämmung wird der Einsatz von Lüftungsanlagen empfohlen. Wie die Ergebnisse zeigen wird der Bautenschutz dadurch deutlich erhöht. Wenn nicht anders angegeben sind die Ergebnisse unter der Voraussetzung einer maschinellen Lüftung zu verstehen.

Die Berechnungsfälle gliedern sich in die Arten der Dampfsperre bzw. Dampfbremse. Als diffusionsoffen werden hier die Aufbauten bezeichnet, welche über keinerlei Dampfbremse oder -sperre verfügen.

Zur Orientierung wurde in allen Ergebnisblättern die 85 %-Grenze eingetragen. Eine Überschreitung des Maximums eines dieser Berechnungsfälle muss noch nicht zwingend ein Schimmelpilzrisiko darstellen (umgekehrt ist ein Fall mit dauerhafter Unterschreitung aber als problemlos einzustufen). Eine Bewertung bei Überschreitung wird dann mit Hilfe des Isoplethenmodells [Sedlbauer 2001] getroffen. Hierfür wird sowohl Temperatur und relative Feuchte über den Zeitverlauf auf die Bedingungen für Sporenwachstum überprüft.

Bei Schlagregenbeanspruchungsgruppe I (Abbildung 26) liegen die Berechnungsfälle mit Dampfbremse bzw. -sperre unabhängig vom Dämmstoff unter 85 % und sind damit als problemlos einzustufen. Bei den diffusionsoffenen Varianten mit Zellulosefasern steigt die relative Feuchte über 85%, was aber nach Überprüfung des Schimmelrisikos mit Hilfe des Isoplethenmodells unkritisch ist. Von einer diffusionsoffenen Variante mit Mineralwolle ist dagegen abzuraten. Hier kommt es mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit zu Schimmelpilzwachstum.

Zur Sicherstellung der Dauerhaftigkeit der Konstruktion wurde neben der relativen Feuchte des alten Innenputzes auch der Porenfüllgrad des Steins in den äußeren zwei Zentimeter bewertet. Um Frostschäden auszuschließen wird für Ziegelmauerwerke ein Grenzporenfüllgrad von 45 Vol-% empfohlen. [Sedlbauer 1999]. Kritische Werte wurden nicht festgestellt.

Abbildung 25: Ergebnisübersicht der relativen Feuchte des alten Innenputzes; Außenwand west-orientiert, Wasseraufnahme des Außenputzes 2 kg/(m²h0,5), Schlagregen-beanspruchungsgruppe I

Mit steigender Regenbelastung (SBG II) zeigen sich bei allen Berechnungsfällen steigende Feuchtewerte außer bei den kapillaraktiven Dämmstoffen Calciumsilikat und Zellulose mit diffusionsoffenem Aufbau. EPS zeigt in keiner Variante ein akzeptables Ergebnis, die Schimmelrisikowerte liegen überall im kritischen Bereich (Abbildung 26). Durch Ertüchtigung des Außenputzes mit einer wasserabweisenden Fassadenbeschichtung mit einem aw-Wert von 0,1 kg/(m²h0,5 ) sinkt die relative Feuchte am alten Innenputz soweit ab, dass mit allen untersuchten Materialien wieder zufriedenstellende Ergebnisse erzielt werden können (Abbildung 27). Kritisch bleibt nach wie vor die Mineralwolle ohne dampfbremsenden oder –sperrenden Raumabschluss. Damit liegt die Empfehlung für die Wasseraufnahme der Außenputze bzw. Beschichtung unterhalb den Anforderungen nach [DIN 4108-3].

Abbildung 26: Ergebnisübersicht der relativen Feuchte des alten Innenputzes; Außenwand westorientiert, Wasseraufnahme des Außenputzes 2 kg/(m²h0,5), Schlagregen Beanspruchungsgruppe II
Abbildung 27: Ergebnisübersicht der relativen Feuchte des alten Innenputzes; Außenwand westorientiert, Wasseraufnahme des Außenputzes 2 kg/(m²h0,5) + Anstrich 0,1 kg/(m²h0,5), Schlagregen Beanspruchungsgruppe II

Die Anforderungen für die Wasseraufnahme von Außenputze und Beschichtungen für die Schlagregen-belastungsgruppe III liegen entsprechend der Norm bei 0,5 kg/(m²h0,5). Für die sichere Umsetzung von Sanierungen mit Innendämmung empfiehlt die [WTA Merkblatt 6-5] mindestens aw-Werte von 0,2 kg/(m²h0,5). Schimmelrisikoarme Ergebnisse lassen sich damit allerdings nur mit den kapillaraktiven Materialien Calciumsilikat und Zellulose erzielen. Für Mineralwolle und EPS reicht eine derartige wasserabweisende Fassade nicht aus. Durch diffusionsoffene und stark wasserabweisende Fassadenbeschichtungen (Abbildung 28) können auch in Schlagregen-belastungs-gruppe III für alle betrachteten Innendämmstoffe gute Ergebnisse erzielt werden. Die Überschreitung der 85% Marke für diffusionsoffene Aufbauten mit Zellulose erweist sich nach genauerer Betrachtung mit Hilfe des Isoplethenmodells als unkritisch. Die Innendämmung mit Mineralwolle dagegen, erzielt auch hier nur mit dampfbremsenden oder –sperrenden Folien zufriedenstellende Ergebnisse.

Abbildung 28: Ergebnisübersicht der relativen Feuchte des alten Innenputzes; Außenwand westorientiert, Wasseraufnahme des Außenputzes 0,1 kg/(m²h0,5)+ Anstrich 0,05 kg/(m²h0,5), Schlagregen Beanspruchungsgruppe III

In einem weiteren Schritt wurden die Konstruktionen bei höheren Innenraumfeuchten untersucht, wie sie bei Gebäuden mit Fensterlüftung durchaus auftreten können. Selbst bei sehr gut wasserabweisenden Fassadenbeschichtungen, zeigen eine Reihe von Varianten keine zufriedenstellenden Ergebnisse mehr (Abbildung 29). Dies unterstreicht die Bedeutung einer kontrollierten Feuchteabfuhr. Gute Ergebnisse werden nur von Konstruktionen mit Dampfsperren oder mit Calciumsilikat erzielt.

Abbildung 29: Ergebnisübersicht der relativen Feuchte des alten Innenputzes; Außenwand westorientiert, Wasseraufnahme des Außenputzes 0,1 kg/(m²h0,5)+ Anstrich 0,05 kg/(m²h0,5), Schlagregen Beanspruchungsgruppe III
Abbildung 31: Flüssigwasserleitfähigkeitsfunktionen der verwendeten kapillaraktiven Materialien (Quelle: Delphin Materialdatenbank)

Fugendiffusion

Im Abschnitt zum Thema Dampfsperren und Dampfbremsen wurde bereits erwähnt, dass eine perfekt durchgängige Folienlage in der Baupraxis nur schwer realisierbar ist. Insbesondere beim Einsatz von Verbundplatten, welche die Dampfsperre bereits integriert haben (zwischen dem Dämmstoff und einer Decklage), kann die Dampfsperre zwischen den Platten in der Regel nicht direkt verbunden werden. Um den Einfluss derartiger Fugen aus hygrischer Sicht bewerten zu können, wurde mit Hilfe der zweidimensionalen gekoppelten Wärme- und Feuchteberechnung (DELPHIN) ein stumpfer Stoß zweier Verbundplatten simuliert, als Dämmstoff wurde sowohl EPS als auch Mineralwolle eingesetzt. Die Spaltweite in der Dampfsperre wurde dabei auf 1 mm gesetzt, auf der Innenoberfläche der Gipswerkstoffplatten ist der Stoß mit einem 5 cm breiten Klebeband abgeklebt. Eine Prinzipdarstellung dieses Details und des entsprechenden Diffusionsweges zeigt Abbildung 38.

Höhere Feuchtewerte hinter dieser Störstelle im Vergleich zum ungestörten Bereich ergeben sich zwar auch im Falle der EPS-Innendämmung, diese fallen verglichen mit dem Fall der Mineralwolle (siehe Abbildung 39) aber deutlich geringer aus (Abbildung 40). Der Dämmstoff selbst wirkt hier zusätzlich dampfbremsend und begrenzt den eindringenden Diffusionsmassenstrom.

Es ist daher in jedem Falle ratsam, die Fugen vor dem Verspachteln mit elastischem Fugenkitt, z.B. Silikon, auszuspritzen.

Abbildung 32: Stumpfer Stoß zweier Verbundplatten mit Spalt in der Dampfsperre, nachträglich abgeklebt
Abbildung 33: aw-Werteverteilung bei Mineralwolle-Verbundplatten mit 1 mm Spalt in der Dampfsperre und Abklebung auf den Gipswerkstoffplatten (Zustand am 1. Januar nach 3 Jahren Einschwingzeit)
Abbildung 34: aw-Werteverteilung bei EPS-Verbundplatten mit 1 mm Spalt in der Dampfsperre und Abklebung auf den Gipswerkstoffplatten (Zustand am 1. Januar nach 3 Jahren Einschwingzeit)



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planung/sanierung_mit_passivhaus_komponenten/loesungen_fuer_den_feuchteschutz/4.8_ergebnisuebersicht_der_eindimensionalen_berechnungsvarianten.txt · Zuletzt geändert: 2019/04/17 12:36 von cblagojevic