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Hygrische Speichervorgänge spielen sich im Vergleich zu thermischen Speichervorgängen auf einer sehr langen Zeitskala ab. Neben kurzzeitigen Ein- und Ausspeichervorgängen in oberflächennahen Schichten können in tiefer liegenden Bauteilschichten durchaus auch saisonale Feuchtespeichervorgänge stattfinden. Mit Hilfe der dynamischen Simulationsrechnung ist es heute möglich, Baudetails und Wandaufbauten über einen Zeitraum von 5 bis 10 Jahren rechnerisch hinsichtlich ihres Feuchteverhaltens zu überprüfen. Für die Berechnungen in diesem Beitrag wurde das Simulationsprogramm DELPHIN (Institut für Bauklimatik IBK, TU-Dresden) zur gekoppelten Berechnung des Wärme- und Feuchtigkeitstransports in porösen Baustoffen eingesetzt.

Für die Bewertung der untersuchten Konstruktionen wurden folgende Kriterien angesetzt:

• Überprüfung des aw-Wertes an der Oberfläche des ursprünglichen Innenwandputzes unter der Dämmung (und ggf. anderen kritischen Stellen der Konstruktion, z.B. der Dampfbremse bzw. -sperre).

• Zunahme der Feuchte in der feuchtekritischen Schicht? Die während des Winters im Bauteilquerschnitt anfallende Feuchtigkeit muss während der Trocknungszeit wieder abgegeben werden.

Zunächst wurde der ungestörte Bereich einer Außenwand mit Innendämmung mit jeweils unterschiedlichem Schichtaufbau (1D-Berechnung) untersucht. Abbildung 10 zeigt den Wandaufbau, der für die einzelnen Berechnungsvarianten variiert wurde.

Abbildung 10:Prinzipieller Wandaufbau der untersuchten Berechnungsvarianten

Die einzelnen Schichten (mit Ausnahme der Gipswerkstoffplatte als Innenverkleidung) wurden dabei in Material und Stärke variiert.

Um den Einfluss der Außenrandbedingung zu untersuchen, wurde die Schlagregenbeanspruchung (von Gruppe I bis III) variiert. Bezüglich der Schlagregenbelastung wurde auch der Einfluss des Außenputzes und der Fassadenanstrichs untersucht.

Die Dämmstärke der Innendämmung wurde im Standardfall auf 80 mm festgelegt, für ein Beispiel (EPS mit Dampfsperre) wurde die Dämmstärke von 30 bis 80 mm variiert.

Tabelle 2: Schichtaufbau und Randbedingung der simulierten Wandquerschnittsvarianten von außen nach innen

Als Standard-Wandstärke und Material des Bestandsmauerwerks wurde ein 30 cm Vollziegelmauerwerk für die Berechnung angesetzt. Zur Überprüfung des Einflusses der Wandstärke wurde das Mauerwerk auch in den Formaten 12, 24, 30 und 51 cm variiert.

Der Einfluss unterschiedlicher Baustoffe des Mauerwerks wurde im Vergleich Vollziegel und Sandstein exemplarisch gezeigt.

Weitere Detailuntersuchungen wurden zur Diffusion über Nebenwege, z.B. Spalte bzw. Lücken in der Dampfbremse sowie konvektiven Feuchteeintrag über Spalte und Hinterlüftung der Dämmung durchgeführt.

Der Simulationszeitraum der Berechnungsvarianten wurde so gewählt, dass ein eingeschwungener Zustand erreicht wird. Er reicht von 5 bis 25 Jahren.

Für den raumseitigen Feuchteverlauf wurde hier für den Basisfall angenommen, dass eine maschinelle Lüftung vorhanden ist. Eine Unterschreitung von 30% relative Feuchte im Winter soll dabei aber ausgeschlossen werden (vgl. dazu [Pfluger 2013]). Der Mittelwert der relativen Feuchte im Winterhalbjahr liegt damit bei etwa 37%. Zum Vergleich wurden die Konstruktionen auch für den Fall einer nicht besonders aufmerksam durchgeführten Fensterlüftung untersucht. Der Mittelwert der relativen Feuchte kann in den Wintermonaten dann auf ca. 50% steigen. Für normale Wohnräume liegt man mit einer solchen Randbedingung weitgehend auf der sicheren Seite.

Abbildung 11: Verlauf der Innentemperatur und der relativen Raumluftfeuchte einmal mit und ohne maschineller Lüftung.

Insgesamt wurden knapp 300 Einzelvarianten berechnet, in diesem Beitrag wird ein Überblick über die wesentlichen Ergebnisse dargestellt. Wenn nicht anders vermerkt, wird für alle Varianten die relative Feuchte der Oberfläche des ursprünglichen Innenputzes (also hinter der Innendämmung) angegeben. Um den Verlauf der relativen Feuchte im Wandquerschnitt zu veranschaulichen, wird dieser in den folgenden Abbildungen exemplarisch für die Wand ohne bzw. mit Innendämmung dargestellt.

Die Diagramme in Abbildung 12 stellen den Feuchteverlauf über den gesamten Querschnitt der Wand ohne Innendämmung als „Momentaufnahme“ exemplarisch für den Zeitpunkt nach 5 Jahren (1. Januar) dar. Die durchgezogenen vertikalen Linien symbolisieren die Begrenzung des Innen- bzw. Außenputzes Bei dieser Referenzrechnung ist zu erkennen, dass der aw-Wert an der Innenoberfläche der ungedämmten Wand im unproblematischen Bereich liegt, die äußeren 2/3 der Wand bei Schlagregenbelastung (Schlagregen Beanspruchungsgruppe III, kein wasser-abweisender Außenputz) aber deutlich über 95 % liegen.

Abbildung 12: Feuchteverlauf im Bauteilschnitt (am 1. Januar nach 5 Jahren Einschwingzeit). Vollziegelmauerwerk beide male ohne Innendämmung ohne Schlagregenbeanspruchung (links) und mit Schlagregen (Gruppe III, kein wasserabweisender Außenputz, rechts)

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