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Lösungen für den Feuchteschutz

Die energetische Sanierung von denkmalgeschützten Gebäuden stellt eine besondere Herausforderung dar, und ist nach wie vor Gegenstand der Forschung. Allerdings hat sich in den vergangenen Jahren hinsichtlich der Konstruktions- und Produktvielfalt einiges getan, sodass für viele Altbausituationen angepasste Lösungen verfügbar sind. Mit Innendämmmaßnahmen können die Komfortbelange der Nutzer und die Reduzierung des Energieverbrauches in Einklang mit der möglichst originalgetreuen Erhaltung historischer Bausubstanz sichergestellt werden. Dass diese Ziele sich nicht gegenseitig ausschließen, wurde und wird in zahlreichen Beispielen energetischer Altbausanierungen mit Innendämmung gezeigt.

Für die Bewertung von Innendämmkonstruktionen hinsichtlich ihrer Robustheit und ihrer Einsatzmöglichkeiten bei verschiedenen Schlagregenbeanspruchungen oder unterschiedlichen Feuchtelasten im Innenraum geben hygrothermische Simulationen eine wertvolle Hilfestellung. Hierfür ist allerdings die Kenntnis einer Reihe von Materialfunktionen und Parametern erforderlich. In den letzten Jahren ist die Anzahl von Produkten für die Innendämmung sowie die zur Verfügung stehenden Datensätze stetig gestiegen. So sind mittlerweile mehrere Zelluloseprodukte vermessen und publiziert, deren Leistungsfähigkeit allerdings, im Vergleich zum ursprünglich im Protokollband 32 verwendeten Datensatz abweicht. Diese Tatsache veranlasste die Autoren die aus dem Jahr 2005 stammende Untersuchung zu überarbeiten.

Wasserdampf- diffusions-widerstandszahl Äquivalente Luftsichtdicke Wärmeleit- fähigkeit Effektive Flüssigwasser- leitfähigkeit Rohdichte Wärmespeicher- kapazität Effektive Sältigung Porosität
µ sd Lambda KLeff RhoCeT Thetaeff ThetaPor
[-][m] [W/(mK)] s [kg/m3 ][J/kgK][m3/ m3][m3/ m3]
Zellulose_1 2.10.165 0.0401.75E-06 55 2544 0.70 0.93
Zellulose_2 2.00.164 0.0483.46E-06 55 2544 0.78 0.93
Zellulose_31.8 0.160 0.0372.74E-10 50 2110 0.61 0.95
Zellulose_4 1.5 0.120 0.0371.95E-10 50 2150 0.43 0.95
Tabelle 1: Übersicht der Materialparameter vier verschiedener Zellulosedatensätze

Lösungen für den Feuchteschutz

1 Einführung

Wie bereits im Einführungsbeitrag dargestellt, erfordert die Ausführung von Innendämmung insbesondere hinsichtlich des Feuchteschutzes eine gegenüber dem Einsatz von Außendämmung wesentlich sorgfältigere Planung und Ausführung. Unter diesen Voraussetzungen spielt die Innendämmung gerade bei der Instandsetzung/Sanierung von Altbauten mit erhaltenswerten Fassaden eine wichtige Rolle und führt nicht nur zu einer erheblichen Heizenergieeinsparung, sondern verbessert auch den thermischen Komfort.

Noch immer werden der Innendämmung Probleme angelastet, welche häufig aber durch andere Ursachen, z. B. eindringendes Regenwasser bei mangelndem Schlagregenschutz, entstanden sind. Andererseits sind tatsächlich auch zahlreiche Bauschäden auf mangelhafte Planung oder Ausführung der Innendämmung zurückzuführen. Aufgrund der zahlreichen möglichen Varianten einerseits und dem zum Teil geringen Fachwissen der Baubeteiligten auf dem Gebiet des Feuchteschutzes andererseits, ist hier ein dringender Informationsbedarf gegeben. Darüber hinaus sind einige Detailfragen noch ungeklärt und sollten im Rahmen weiterer Forschungsprojekte untersucht und gelöst werden.

In diesem Beitrag werden auf der Grundlage des Beitrages zu den Feuchtespeicher- und -transportvorgängen die relevanten Feuchteschutzmaßnahmen und die Konzepte unterschiedlicher Innendämmmaßnahmen erläutert. Auf Basis der gekoppelten thermischen und feuchtetechnischen dynamischen Simulation wurden zahlreiche Varianten bei unterschiedlichen Randbedingungen simuliert und hinsichtlich des aw-Wertes auf der Oberfläche des ehemaligen Innenputzes des Bestandsmauerwerkes verglichen. Darüber hinaus werden Detailfragen, wie Diffusionsnebenwege sowie der Einfluss von konvektivem Feuchteeintrag untersucht. Trotz der Vielzahl von berechneten Varianten (knapp 300 Berechnungsfälle) erhebt die vorliegende Untersuchung keinerlei Anspruch auf Vollständigkeit. Allein die möglichen Kombinationen der Schichtaufbauten und Wandkonstruktionen sowie Putze und Beschichtungen spannt ein weites Feld von Varianten auf. Hier konnten nur durch einzelne Parameteruntersuchungen die feuchtetechnischen Einflüsse überprüft werden. Im Bereich der Bauteilanschlüsse sind mehrdimensionale Berechnungen notwendig, welche mit erheblicher Rechenzeit verbunden sind. Die Untersuchungen beschränken sich in diesem Beitrag auf einzelne exemplarische Berechnungsfälle. Insbesondere der Anschluss von Holzbalkendecken sollte zukünftig noch näher untersucht und möglichst einfache baupraktische Lösungsmöglichkeiten erarbeitet werden.

2 Außenwandaufbauten bei Altbauten

Innendämmung wird insbesondere dann eingesetzt, wenn das Aussehen der Fassade nicht verändert werden soll, bzw. wenn es sich um eine Fassade hoher Qualität und Langlebigkeit handelt und ein Aufbringen eines Wärmedämmverbundsystems damit zu deutlich höheren Wartungskosten führen würde. Schützenswert sind nach [Ebel 1990] insbesondere Gebäude der Baualtersklasse A und B, also Gebäude mit einem Baujahr vor 1918 sowie Gebäude mit jüngerem Baujahr mit erhaltungswerter Sichtfassade.

Abbildung 1: Für Innendämmung relevante Baualtersklassen (Deutsche Gebäudetypologie, [Ebel 1990])

Hinsichtlich der Wandaufbauten besteht bei Altbauten aus dieser Zeit eine große Vielfalt an Baustoffen und Wandstärken, an dieser Stelle sollen nur die für Innendämmung relevanten Wandtypen zusammengestellt werden, welche relativ häufig anzutreffen sind.

Vollziegelmauerwerk wurde üblicherweise entweder im Reichsformat bzw. Normalformat vermauert und außen mit 2 cm, innen mit 1,5 cm verputzt. Klinker in Kombination mit Vollziegeln wurden entweder als einbindende Verblendung oder als Sparverblender vorgemauert. Eine weitere Variante der Klinkerfassade ist der Sparklinker mit nur 2 cm Klinkerschicht.

Zweischaliges Mauerwerk weist zwischen Vormauerwerk und dahinterliegendem Mauerwerk meist eine Luftschicht mit einer Stärke von 7 cm auf. Diese kann mit kapillarbrechender Perliteschüttung bzw. Mineralfaser verfüllt werden. Die Innendämmung stellt dann nur noch eine optionale Zusatzdämmung dar. Den bauphysikalisch kritischsten Wandaufbau der Bestandsgebäude stellt die Fachwerkwand mit üblicherweise nur etwa 12 cm Wandstärke dar.

Den bauphysikalisch kritischsten Wandaufbau der Bestandsgebäude stellt die Fachwerkwand mit üblicherweise nur etwa 12 cm Wandstärke dar.

Abbildung 2: Vollziegel- und Verblendmauerwerk; Quelle [Zapke 83]


Abbildung 3: Verblendmauerwerk, Vormauerwerk und Fachwerkwand, Quelle [Zapke 83]


Abbildung 4: Natursteinmauerwerk, Quelle [Zapke 83]

Wesentlich größere Wandstärken treten bei Natursteinmauerwerk auf, übliche Wandstärken betragen hier 45, 60 bzw. 70 cm, allerdings variieren diese häufig von Bauwerk zu Bauwerk individuell.

3 Schlagregenschutz und Schutz gegen aufsteigende Grundfeuchte

Unabhängig davon ob eine Außenwand mit Innendämmung versehen wird oder nicht, ist diese vor aufsteigender Grundfeuchte zu schützen. Letzteres geschieht durch Unterbindung der Kapillarleitung. Dadurch wird eine horizontale Abdichtung gegen aufsteigende Mauerwerksfeuchte erreicht. Im Injektionsverfahren geschieht dies z. B. mittels Spezialparaffin, der Wandbereich muss vorher allerdings vollständig trockengeheizt werden.

Abbildung 5:Injektionshydrophobierung mittels Spezialparaffin (Quelle: Fa. ISOTEC)

Neben der aufsteigenden Grundfeuchte ist eindringendes Regenwasser eine der häufigsten Ursachen für Bauschäden bei Bestandsgebäuden. In der ländlichen Bautradition war der Schlagregenschutz insbesondere bei Holzhäusern mit weit auskragendem Dachüberstand verbreitet, am ausgeprägtesten beim Schwarzwaldhaus (siehe Abbildung 6).

Abbildung 6: Traditioneller architektonischer Schlagregenschutz durch Dachüberstand, Fassadenversprung bzw. ausgewölbter Fassade

Nach [DIN 4108-3] wird die Schlagregenbeanspruchung in drei Gruppen eingeteilt:

Beanspruchungsgruppe I: d. h. geringe Beanspruchung, Jahresniederschlagsmenge unter 600 mm und windgeschützte Lagen (auch bei höheren Mengen),

Beanspruchungsgruppe II, d. h. mittlere Beanspruchung, Jahresniederschlagsmenge von 600 mm bis 800 mm und windgeschützte Lagen (auch bei höheren Mengen) sowie Hochhäuser und exponierte Lagen mit geringer Beanspruchung

Beanspruchungsgruppe III, d. h. starke Beanspruchung, Jahresniederschlagsmenge über 800 mm oder windreiche Lagen (auch mit geringeren Mengen) sowie Hochhäuser und exponierte Lagen bei mittlerer Beanspruchung.

Die räumliche Verteilung der Schlagregenbeanspruchung ist der Übersichtskarte in Abbildung 8 zu entnehmen. Die höchste Beanspruchung (Gruppe III) tritt demnach insbesondere in Süddeutschland (Alpenvorland) sowie der Küstenregion auf. Lokale Belastungen treten darüber hinaus in windreichen Gebieten der Mittelgebirge auf. Für jedes Gebäude muss individuell entschieden werden, ob es sich um eine windexponierte Lage handelt und welcher Beanspruchungsgruppe es zuzuordnen ist.

Die maximal zulässige Beanspruchung bei freigelegten Fachwerkfassaden nach WTA-Merkblatt 8 8-1-96-D (Wissenschaftlich – Technische Arbeitsgemeinschaft für Bauwerkserhaltung und Denkmalpflege e.V.) liegt mit 140 l/(m²a) im Übergangsbereich zwischen Beanspruchungsgruppe I und II. Im Zweifelsfall sollte man sich bei der anstehenden Entscheidung für Behang oder Verputz zumindest für einen richtungsabhängigen Schlagregenschutz entscheiden. Diese Vorgehendsweise knüpft ebenfalls an die Bautradition der verkleideten „Wetterseiten“ an (siehe Abbildung 7).

Abbildung 7: Richtungsabhängiger Schlagregenschutz: Behang an Fachwerkgebäuden
Abbildung 8: Übersichtskarte zur Schlagregenbeanspruchung in der Bundesrepublik Deutschland nach [DIN 4108-3] Anhang C

Schlagregenbelastung stellt nach [Fingerling 1989] die Hauptschadensursache für Sichtfachwerk dar. Dadurch kann es unabhängig von einer Innendämmung zur Fachwerkzerstörung kommen. In Abbildung 9 sind typische Fachwerkschäden an Schwellbalken dargestellt.

Durch Fugen zwischen Holz und Ausfachung oder durch Risse im Holz kann Regenwasser ins Innere der Balken eindringen und sammelt sich dann in Hohlräumen, vornehmlich in Zapflöchern. Die Balken verfaulen dann von innen heraus.

Abbildung 9: Schäden bei Sichtfachwerk an Schwellbalken durch eindringendes Regenwasser, I: eindringendes Regenwasser sammelt sich in Zapflöchern, II: in radiale Risse eindringendes Regenwasser (Quelle: [Fingerling 1989])

Putze und Beschichtungen können einen sehr guten Schlagregenschutz darstellen. Nach [DIN 4108-3] und [DIN 18550 Teil 1] werden Anforderungen für die Regenschutzwirkung gestellt. Für Gebäude in der Beanspruchungsgruppe II werden mindestens wasserhemmende, für Beanspruchungsgruppe III wasserabweisende Putze gefordert.

Anforderungen an Putze und Beschichtungen nach [DIN 4108-3] und [18550 Teil 1]

Beanspruchungsgruppe II:

  • wasserhemmend:

    0,5 < w < 2,0 kg / (m²h0,5)

Beanspruchungsgruppe III:

  • wasserabweisend:

    w 0,5 kg / (m² h0,5)

    sd 2,0 m

    w * sd 0,2 kg / (m h0,5)

Für die Sanierung in Schlagregenbelasteten Regionen bietet sich daher das Aufbringen hydrophober (also wasserabweisender) aber diffusionsoffener Außenputze an. Als Unterputz setzt man einen möglichst diffusionsoffenen Leichtunterputz (sd ca. 0,06 m) ein, darauf als Fassadenputz einen silikatischen Mineralleichtputz (sd < 0,1 m). Als Fassadenfarbe bietet sich Silikonharzfarbe (sd ca. 0,03 m, w ca. 0,05 kg/(m2h 0,5) als wasserabweisende Beschichtung an. Der gesamte sd-Wert beschränkt sich dabei auf ca. 0,2 m.

4 Simulationsergebnisse zu Varianten der Innendämmung

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 angenommen, dass eine maschinelle Lüftung vorhanden ist. Eine Unterschreitung von 30% relative Feuchte im Winter soll aber ausgeschlossen werden. Der Mittelwert der relativen Feuchte im Winterhalbjahr liegt damit bei etwa 37%. Zum Vergleich wurden die Konstruktionen auch für den Fall einer Fensterlüftung untersucht. Der Mittelwert der relativen Feuchte steigt in den Wintermonaten dann auf ca. 50%. Für normale Wohnräume liegt man mit dieser 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 ohne Innendämmung ohne (links) und mit (rechts) Schlagregenbeanspruchung (Gruppe III, kein wasserabweisender Außenputz)

4.1 Dampfbremsen, Dampfsperren

Bringt man auf eine mit wasserabweisendem Außenputz versehene Außenwand eine Innendämmung (EPS mit Dampfsperre1)) an, so erkennt man, dass die aw-Werte auf der Oberfläche des alten Innenputzes ähnlich niedrige Werte annehmen wie dies zuvor bei der ungedämmten Wand der Fall war. Würde man dagegen insbesondere bei Einsatz von Mineralwolle sogar auf eine Dampfbremse verzichten, steigen die aw-Werte auf Werte nahe bei 100 % an.

Abbildung 13: Feuchteverlauf im Bauteilschnitt (am 1. Januar nach 5 Jahren Einschwingzeit), Vollziegelmauerwerk mit wasserabweisendem Außenputz mit Innendämmung (oben: EPS mit Dampfsperre; unten: Mineralwolle ohne Dampfbremse)

Die Darstellung des aw-Wertes an der Oberfläche des alten Innenputzes im Zeitverlauf zeigt Abbildung 14 am Beispiel der Mineralwolle-Innendämmung mit bzw. ohne Dampfsperre. Mit Dampfsperre liegt der aw-Wert etwa zwischen 70 und 77%, ohne Dampfsperre trocknet der Putz auch in den Sommermonaten kaum mehr aus.

Abbildung 14: Verlauf der rel. Feuchte im 10. Jahr, Vergleich der Mineralwolle-Innnendämmung mit bzw. ohne Dampfsperre; wasserabweisende Fassadenbeschichtung, Schlagregengruppe III

4.2 Einfluss der Dämmstärke der Innendämmung

Mit wachsender Dämmstärke sinkt die Oberflächentemperatur des alten Innen-putzes. Um den Einfluss auf die Feuchte an dieser Stelle abschätzen zu können, wurde die Dämmstärke von 3 bis 8 cm variiert und die Ergebnisse vergleichend in Abbildung 15 eingetragen. Die Verdoppelung der Dämmstärke von 4 auf 8 cm wirkt sich dabei in einer Erhöhung des aw-Wertes um 6 Prozentpunkte aus. In diesem Beispiel stellt dies feuchtetechnisch kein Problem für die Konstruktion dar, weil die maximalen relativen Feuchtewerte immer noch unter 70% liegen, ein Schimmelpilz-wachstum also nicht zu erwarten ist. Um bei der Untersuchung auf der sicheren Seite zu liegen, wurden alle folgenden Fälle mit 8 cm Dämmstärke gerechnet. Dickere Innendämmungen werden aus praktischen Gründen nicht ausgeführt, für die geringeren Dämmstärken werden die auftretenden Feuchtigkeiten immer geringer sein als hier berechnet.

Abbildung 15: Verlauf der relativen Feuchte bei EPS-Innendämmung unterschiedlicher Dämm-stärke (von 3 bis 8 cm) mit Dampfsperre; wasserabweisende Fassaden-beschichtung, Schlag¬regen¬gruppe III

4.3 Einfluss der Außenwandstärke und des Mauersteins

Vollziegelmauerwerk im Normal- bzw. Reichsformat weist U-Werte im Bereich von 1,2 bis 2,0 W/(m²K) auf, die effektive Leitfähigkeit des Ziegelmauerwerks beträgt ca. 0,88 W/(mK). Trotz dieser im Vergleich zur innengedämmten Wand (0,3 bis 0,7 W/(m²K)) relativ hohen U-Werte ist der Einfluss der Wandstärke des Bestands-mauerwerks aus feuchtetechnischer Sicht nicht vernachlässigbar, wie die nachfolgenden Simulationsrechnungen zeigen. Neben den höheren Temperaturen auf der Oberfläche des alten Putzes (unter der Innendämmung) wirken sich höhere Wandstärken auch durch eine stärkere Feuchtepufferwirkung aus. Gegenüber dem Fall des innengedämmten Vollziegelmauerwerks im Normalformat fallen die maximalen aw-Werte bei einer Außenwand im 51 cm Reichsformat noch günstiger aus. Die sommerliche Austrocknung ist bei letzterer aber etwas geringer. Bei besonders schlanken Wandquerschnitten, wie sie im Fachwerkbau mit 12 cm Ausfachung üblich sind, können dagegen Feuchtewerte über 80% auftreten.

Neben den Berechnungsfällen für Vollziegelmauerwerk wurde auch das Feuchteverhalten im Falle eines 45 cm Natursteinmauerwerkes aus unverputztem aber hydrophobiertem Postaer Sandstein untersucht. Die relative Feuchte am alten Innenputz lag in diesem Fall bei 8 cm EPS Innendämmung mit Dampfsperre zwischen 63 und 73 %, also in einem unkritischen Bereich.

Abbildung 16: Einfluss der Außenwandstärke am Beispiel von Mineralwolle-Innendämmung mit Dampfsperre (Schlagregen Beanspruchungsgruppe III mit feuchteab¬weisender Fassadenbeschichtung)

4.4 Raumklima, Feuchtelasten, Luftwechsel

Alle in diesem Beitrag vorgestellten Berechnungsvarianten wurden, soweit nicht anders vermerkt, mit Innenrandbedingungen (Lufttemperatur und relative Feuchte) berechnet, welche zuvor mit Hilfe der dynamischen Gebäudesimulation ermittelt wurden. Dieses Vorgehen ist für realistische Ergebnisse von Bedeutung, weil die Innenrandbedingungen insbesondere in den Sommermonaten stark an die Außenrandbedingungen gekoppelt sind. In den Wintermonaten beträgt der Mittelwert der relativen Raumluftfeuchte 50 %, im Sommer werden dagegen zum Teil über 70 % erreicht (s. Abbildung 11)

Wird die absolute Feuchte im Sommer hauptsächlich durch die Außenluft bestimmt, hängt die Raumluftfeuchte im Winter dagegen im Wesentlichen von der Luft-wechsel¬rate und den Feuchtequellen im Gebäude ab. Diese Zusammenhänge wurden im Protokollband zum AK 30 im Einzelnen behandelt, an dieser Stelle soll auf die Auswirkungen der Wohnungslüftung auf den Feuchteschutz speziell bei Innendämmung eingegangen werden. Exemplarisch wurde für die Variante 80 mm Innendämmung aus EPS ohne Dampfbremse der Mittelwert der relativen Raumluftfeuchte in den Wintermonaten auf 37 % abgesenkt (mit Lüftungsanlage problemlos erreichbar) bzw. auf 50 % angehoben (z.B. bei Fensterlüftung). Diese aus feuchtetechnischer Sicht grenzwertige Variante der Innendämmung (weil ohne Dampfbremse oder Sperre ausgeführt), unterschreitet bei einer Raumluft von 37 % (Mittelwerte in den Wintermonaten) relativer Feuchte gerade noch den aw-Wert von 80 %, bei einem Mittelwert in den Wintermonaten von 50 % r.F. liegen die aw-Werte im Mittel bei 85%. Eine Überprüfung mit dem Isoplethenmodell zeigt ein sehr hohes Schimmelwachstum im Bereich des alten Innenputzes. Daraus lässt sich ableiten, dass mit kontrollierter Wohnraumlüftung nicht nur die Luftqualität deutlich verbessert wird, sondern auch aus feuchtetechnischer Sicht eine verbesserte Situation erreicht werden kann. Diese „Sicherheitsreseve“ durch geringe Raumluftfeuchte sollte jedoch nicht zu mangelnder Sorgfalt bei der Planung und Ausführung verleiten, die hier vorgestellten Simulationswerte gelten nur für die „perfekt“ ausgeführten ungestörten Bereiche der Außenwand mit Innendämmung. Eine untere Grenze für die relative Raumluftfeuchte wird ohnehin durch die subjektive Trockenheitsempfindung von Bewohnern gegeben, die erfahrungsgemäß bei Werten unter 30 % r. F. in Wohnräumen gehäuft einsetzt.

Abbildung 17: Einfluss der relativen Raumluftfeuchte auf das Feuchteverhalten des alten Innenputzes am Beispiel von 80 mm EPS Innendämmung ohne Dampfbremse.

4.5 Variation des sd Wertes der Dampfbremse

Bei der Auswertung der Berechnungsergebnisse hat sich gezeigt, dass (mit wenigen Ausnahmen, auf die später noch eingegangen wird) die Varianten mit Dampfsperre (hier sd = 100) deutlich günstigere Ergebnisse aufwiesen als die Fälle mit Dampf-bremse (hier sd = 10). Berücksichtigt man, dass die Dampfbremse in der Baupraxis häufig nicht perfekt lückenlos verarbeitet werden kann (Details hierzu siehe auch im nächsten Abschnitt), stellt sich die Frage, welche sd-Werte mindestens erreicht werden sollten, um eine feuchtetechnisch problemlose Konstruktion zu erreichen.

Zur Untersuchung dieser Fragestellung wurde am Beispiel einer Innendämmung von 8 cm Mineralwolle der sd-Wert der Dampfbremse ausgehend von 1 m bis 128 m jeweils verdoppelt. Noch größere Werte zeigen keine erkennbare Auswirkung mehr (im Diagramm sind die Werte für 128 m bzw. 1000 m aufgrund der Strichstärke nicht mehr zu unterscheiden).

Aus den Simulationsergebnissen lässt sich ableiten, dass der effektive sd-Wert des Innendämmaufbaus mindestens 15 m betragen sollte, wenn die aw-Werte bis auf kurzzeitige Ausnahmen unter 85 % gehalten werden sollen. Darüber hinaus lässt die Grafik erkennen, dass die Feuchtewerte umso unkritischer (niedriger) sind, je höher der effektive sd-Wert der Dampfbremse wird.

 //Abbildung 18:	Einfluss des sd-Wertes am Beispiel von 8 cm Innendämmung aus Mineralwolle//

4.6 Feuchteadaptive Dampfbremsen

Einige Materialien zeigen eine Abhängigkeit der Dampfdurchlässigkeit von der umgebenden Luftfeuchte. Bei Kunststoffen ist dies auf die Einlagerung von Wassermolekülen zwischen die langkettigen Polymermoleküle zurückzuführen. Bauphysikalisch kann dieser Effekt genutzt werden, um die sommerliche Austrocknung von Konstruktionen zu erleichtern. Man spricht hier von feuchteadaptiven Dampfbremsen. Speziell im Dachbereich wurden diese in den letzten Jahren zunehmend eingesetzt, insbesondere bei Konstruktionen, bei welchen die Dampfdiffusion z.B. aus konstruktiven Gründen nicht ausreichend möglich ist.

In Abbildung 19 sind exemplarisch die sd-Werte in Abhängigkeit der relativen Feuchte einer feuchteadaptiven Dampfbremse auf Polyamidbasis aufgetragen. Die Werte steigen bei relativer Feuchte unter 40 % auf über 4 m an. Bei hohen Luftfeuchten sinken sie auf Werte unter 1 m. Das Material weist darüber hinaus auch einen negativen Temperaturgradienten auf, der aber von untergeordneter Bedeutung ist.

Abbildung 19: Feuchteadaptive Dampfbremse auf Polyamidbasis; links: Messung bei 23 °C; rechts: Messung im Trockenbereich (Messwerte nach Künzel, H.)

Trägt man den Verlauf der relativen Feuchte an der Folie (wenn diese zwischen Wärmedämmung und Gipswerkstoffplatte einer Innendämmung angebracht wird) über das Jahr auf, so zeigt sich, dass dieser in den Wintermonaten absinkt und in den Sommermonaten sein Maximum annimmt. Bei einer Schlagregen-beanspruchten Außenwand liegen die Mittelwerte im Sommer bei ca. 64 % relativer Feuchte. In den Wintermonaten liegt der Mittelwert bei ca. 47 %. Derzeit auf dem Markt befindliche feuchteadaptive Dampfbremsen sind entweder auf Polyamidbasis hergestellt oder bestehen aus Polyethylencopolymer. Die sd-Werte dieser Folien sind in Abbildung 21 vergleichend über der relativen Feuchte aufgetragen. Bei den hier genannten Mittelwerten sinken die sd-Werte im Sommer bis unter 1 m ab. In den Wintermonaten liegt die dampfbremsende Wirkung der polyamidbasierten Folie bei einem sd-Wert von ca. 3,5 m, bei Polyethylen¬copolymer steigt er auf knapp 8 m an.

Abbildung 20: Verlauf der relativen Feuchte (über der Zeit in Tagen; der Ausschnitt zeigt das letzte Betrachtungsjahr) an der Folie bei einer Außenwand ohne Schlagregenschutz (Schlagregen Beanspruchungsgruppe III) mit Innendämmung und feuchte-adaptiver Dampfbremse
Abbildung 21: sd-Wert Verlauf feuchteadaptiver Dampfbremsen auf Polyamidbasis und Polyethylen-copolymer und Mittelwerte der relativen Feuchte in den Sommer- und Wintermonaten nach Abbildung 20

Der Feuchtehub reduziert sich allerdings signifikant, wenn die Außenwand über einen Schlagregenschutz verfügt und keine Erwärmung der Fassadenoberfläche durch Absorption von Solarstrahlung (Nordorientierung) erfolgt. Dieser Unterschied wird in Abbildung 22 deutlich. Die Mittelwerte in letzterem Fall liegen bei ca. 65 % (Sommer) bzw. 48 % (Winter). Damit reduzieren sich sowohl die dampfbremsende Wirkung im Winter als auch das Austrocknungsvermögen im Sommer. Wie im vorangegangenen Abschnitt gezeigt werden konnte, sollte die Dampfbremse zur zuverlässigen Minimierung des winterlichen Feuchteeintrags durch Diffusion mindestens einen sd-Wert von 15 m aufweisen, besser wären 30 bis 40 m. Für die Anwendung bei Innendämmung sind die derzeit auf dem Markt erhältlichen feuchte¬adaptiven Folien mit bis zu 20 m erhältlich. Dies zeigt sich auch am aw-Wert-Verlauf (siehe Abbildung 23), der sowohl bei der schlagregenbelasteten Wand als auch bei der mit wasserabweisender Fassadenbeschichtung in den Wintermonaten kritische Werte aufweist. Es ist zwar eine deutlich Austrocknung in den Sommermonaten zu erkennen, in den Wintermonaten zeigt sich aber eine Auffeuchtung bis über 90 % rel. Luftfeuchte.

Abbildung 22: Vergleich der relativen Feuchte an der Folie bei Schlagregenbelasteter Außenwand mit Westorientierung bzw. schlagregengeschützer Wand und Nordorientierung.

 //Abbildung 23: Einsatz von feuchteadaptiver Dampfbremse am Beispiel der Mineralwolle-Innendämmung (Schlagregengruppe III ohne (links) bzw. mit (rechts) wasser-abweisende Fassadenbeschichtung)//

Um überhaupt eine sommerliche Austrockung zum Raum hin zu ermöglichen, müssen innenseitige Bekleidungen und Anstriche diffusionsoffen sein (keine OSB oder Mehrschichtplatten, sondern z.B. Profilbrettschalungen, Holzwolle-leichtbauplatten mit Putz und Gipsbauplatten). Darüber hinaus ist darauf zu achten, dass die Luftfeuchte in der Baustelle 75 % nicht überschreitet. Problematisch ist dies insbesondere bei Estricharbeiten. Beim Einbau der Folien sollte außerdem darauf geachtet werden, dass diese ohne Vorspannung locker verlegt werden.

4.7 Kapillaraktive Dämmstoffe

Wie in der abschließenden Übersicht der untersuchten Berechnungsvarianten deutlich wird, ist bei hoher Schlagregenbelastung (SBG III) ein wirksamer Schlagregenschutz in jedem Fall zwingende Voraussetzung für eine hinsichtlich der aw-Werte unkritische Konstruktion mit Innendämmung. Aber auch die konsequente Abfuhr der im Raum entstehenden Feuchte erhöht die Sicherheit bei Innendämmmaßnahmen. Der Einsatz von maschineller Lüftung ist daher dringend zu empfehlen. Bei ungünstigen Randbedingungen (Verzicht auf die maschinelle Lüftung) zeigen kapillaraktive Dämmstoffe wie Caliciumsilikat einen Vorteil.

Erreicht wird dies durch die Oberflächendiffusion in den Kapillaren des Dämmstoffs, welche zu einem Feuchtetransport entgegen der Dampfdiffusions-richtung führen kann, wie im Einführungsbeitrag über Feuchtetransportvorgänge in diesem Band erläutert. Damit eine Austrocknung nach innen stattfinden kann, ist in diesem speziellen Fall der raumseitige Abschluss möglichst diffusionsoffen zu realisieren (keine Dampfbremse oder Sperre bzw. dampfdichte Beschichtung der Innenbekleidung).

Abbildung 24: Innendämmung mit Calciumsilikat ohne Dampf¬bremse (Schlagregen Gruppe III mit wasserabweisender Fassaden¬beschich¬tung aber ohne Lüftungsanlage)

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 Berechnungs-fälle 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.

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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].

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

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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)

4.9 Einbindende Innenwände

Einbindende Innenwände stellen eine bedeutende Wärmebrücke dar, weil die Innendämmung an dieser Stelle unterbrochen ist. Hinsichtlich der Temperatur-verteilung führt dies in den Wintermonaten im Bereich der Wärmebrücke zu einer höheren Temperatur des Außenwandmauerwerks und einer Temperaturabsenkung im Bereich der Innenwandeinbindung. Es stellt sich nun die Frage, welchen Einfluss diese Unterbrechnung der Innendämmung aus feuchtetechnischer Sicht hat.

Aus diesem Grund wurde exemplarisch die Innenwandeinbindung an einer mit Mineralwolle-Innendämmung mit Dampfsperre versehenen Außenwand als zwei-dimensionaler Berechnungsfall mit DELPHIN simuliert. Im Ergebnis zeigt sich eine unproblematische aw-Wertverteilung, es ergibt sich keine Verschlechterung gegenüber dem ungestörten Bereich.

Abbildung 35: Einbindende Innenwand mit 10 mm Begleitdämmung; Außenwand mit Mineral-wolle-Innendämmung und Dampfsperre

4.10 Konvektiver Feuchteeintrag

Beim Einbau der Innendämmung tritt bei vielen Bestandsgebäuden das Problem auf, dass die ehemalige Innenoberfläche starke Unebenheiten aufweist bzw. nicht im Lot ist. Arbeitet man mit Platten aus rigidem Dämmstoff (z.B. EPS, Calciumsilikat etc.), so können diese nicht flach auf dem alten Putz aufliegen, der Ausgleich der Unebenheiten wird über die Verklebung erreicht. Dabei muss vermieden werden, dass durchgehende Hohlräume entstehen, welche von eintretender warmer und feuchtebeladener Raumluft (z.B. über Fugen in den Randbereichen) durchströmt werden können. Die Luft würde sich dann im Spalt abkühlen, ihre Feuchte abgeben und unten gesättigt wieder austreten (siehe Schemadarstellung in Abbildung 36). Der dabei abgegebene Feuchteeintrag kann ca. 1 l/m² in der Tauperiode annehmen, führt also zwangsläufig zu einer unzulässigen Auffeuchtung der Konstruktion.

Abbildung 36: Konvektiver Feuchteeintrag bei „hinterlüfteter“ Dämmung

Um diese Auffeuchtung durch konvektiven Feuchteeintrag quantitativ abschätzen zu können, wurde dieser in das Modell der mit 80 mm EPS-Innendämmung und Dampfsperre versehenen Außenwand implementiert. Zum Vergleich sind in Abbildung 37 die aw-Werte am alten Innenputz über den gesamten Berechnungs-zeitraum von fünf Jahren dargestellt. Bereits im ersten Winter stellen sich kritische Feuchtewerte ein, die auch im Sommer nicht mehr ausreichend austrocknen können.

Abbildung 37: Außenwand mit 80 mm EPS-Innendämmung mit und ohne konvektivem Feuchteeintrag

Aus diesen Ergebnissen wird deutlich, dass eine derartige Durch- bzw. Hinterströmung mit Raumluft unter allen Umständen verhindert werden muss. Die wichtigste Voraussetzung hierfür ist durch eine sorgfältig geplante und ausgeführte luftdichte Ebene gegeben. Durch Verklebung der Platten im Ringwulst kann eine großflächige Hinterströmung verhindert werden, es verbleibt aber immer noch die Möglichkeit durchgehender „Kanäle“.

4.11 Holzbalkendecken

Wird Innendämmung in Altbauten mit Holzbalkendecken angebracht, verbleiben in den Balkenzwischenräumen ungedämmte Bereiche, deren Temperatur durch die Innendämmung absinkt. Werden hier keine besonderen Maßnahmen getroffen, kann es hier zu Feuchteproblemen kommen. In Abbildung 38 wird gezeigt, wie durch Einbringung von diffusionsdichtem Dämmstoff zwischen den Holzbalken dieses Anschlussproblem gelöst werden kann. K. H. Fingerling hat diese Methode bereits 1995 in [Fingerling 1995] veröffentlicht und bei einem Bestandsgebäude in Kassel durchgeführt.

A//bbildung 38: Dämmung und Abdichtung der Balkenzwischenräume bei Holzbalkendecken im Fachwerk (links) oder Massivbau (rechts)  nach [Fingerling 1995]//

Als mögliche Vorgehensweise wird hier empfohlen:

  • Prüfung der Regendichtheit der Außenwände im Bereich der Balkenköpfe, evtl. Hydrophobierung von Sichtmauerwerk. Bei Durchnässung die Durchführung einer technischen Trocknung prüfen.
  • Abnehmen von zwei bis drei Dielen von der Wandkante, Abnahme der Fußleiste.
  • Herausnehmen des Lehmschlags (o.ä.) und des Blindbodens in dieser Breite.
  • Anstrich der Balkenköpfe und der Balken auf 20-50 cm Länge mit dampfbremsendem Material (z.B. Bitumen oder Dispersionsanstriche).
  • Einsetzen von dampfdichten Dämmplatten (Schaumglas, XPS, EPS, PU) in den Balkenzwischenraum. Die Dämmplatten müssen satt in dampfbremsende Klebemasse verlegt werden, damit ein dichter Verbund mit allen unebenen Oberflächen entsteht. Hilfreich ist hier z.B. Kaltbitumenkleber oder PU-Komponentenkleber. Dichtung der Anschlussfuge zwischen der Wanddämmung und dem Dämmstoff im Balkenzwischenraum mit dem gleichen Material.
  • Wiederverfüllung des Hohlraumrestes.
  • Wiederanbringung der Dielung bis zur Dämmplatte und der Fußleisten auf der Wanddämmung/Verkleidung.

5 Zusammenfassung

Wie bereits im Einführungsbeitrag dieses Protokollbandes erläutert, birgt die Sanierung mit Innendämmung prinzipbedingt durch die geringere Temperatur des Bestandsmauerwerks nach der Dämmmaßnahme ein erhöhtes Risiko für Feuchteschäden. In diesem Beitrag wurden daher unterschiedliche Varianten sowie einige Anschlussdetails mit Hilfe der der dynamischen Simulation der gekoppelten thermischen und hygrischen Vorgänge in Bauteilen mit Innendämmung untersucht. Damit konnten eine Reihe von Fragen geklärt und Hinweise für die Planung und Ausführung von Innendämmung abgeleitet werden. Die Vielzahl der untersuchten Berechnungsfälle sollte jedoch nicht darüber hinwegtäuschen, dass auf diesem Gebiet noch erheblicher Forschungsbedarf besteht. Insbesondere im Bereich der Anschlussdetails liegt noch Optimierungsbedarf vor, bis hin zur Entwicklung baupraktischer Verfahren und Produkte. Folgende Schluss¬folgerungen und Voraussetzungen sind festzuhalten:

  • Aufsteigende Grundfeuchte muss ausgeschlossen werden.
  • Schlagregenschutz ist durch geeignete Außenputze und Beschichtungen oder andere Maßnahmen sicherzustellen.
  • Konvektive Durch- bzw. Hinterströmung der Dämmschicht ist durch sorgfältige Luftdichtheit auszuschließen.
  • Dampfsperren sind möglichst lückenlos zu verbinden. Effektive sd-Werte sollten mindestens 15 bis 20 m betragen.
  • Einbindende Innenwände sind hinsichtlich Flankendiffusion unproblematisch, es findet dort keine Verschlechterung gegenüber dem ungestörten Bereich statt.
  • Mit kapillaraktiven Dämmstoffen (Zellulosefaser oder Calciumsilikat) können ggf. Verbesserungen im Feuchteschutz erreicht werden, insbesondere dann, wenn doch Unsicherheiten bzgl. des Schlagregenschutzes oder des raumseitigen Feuchteniveaus vorhanden sein sollten.

6 Literatur

[DIN 18550 Teil 1] Putz, Begriffe und Anforderungen, DIN Deutsches Institut für Normung e. V., Januar 1985.
[DIN 4108-3] Wärmeschutz und Energie- Einsparung in Gebäuden - Teil 3: Klimabedingter Feuchteschutz; Anforderungen, Berechnungs-verfahren und Hinweise für Planung und Ausführung, DIN Deutsches Institut für Normung e. V., Ausgabe: 2001- 07.
[Ebel 1990] Ebel, W.; Eicke-Hennig, W.; Feist, W. u. a.: Energieeinspar-potentiale im Gebäudebestand, Studie zur Energiepolitik in Hessen, Hessisches Ministerium für Wirtschaft und Verkehr, 1990.
[Fingerling 1989] Fingerling, K.-H.: Fachwerkschäden-Fachwerkerhaltung, eine Untersuchung abgeschlossener Sanierungsmaßnahmen im Auftrag der Universitätsstadt Marburg, Marburg/Kassel 1989.
[Fingerling 1995] Fingerling, K.-H.: Niedrigenergie-Fachwerkhaus, gefördert durch das Hessische Ministerium für Umwelt, Energie, Jugend, Familie und Gesundheit, Kassel/Wiesbaden 1995.
[Sedlbauer 1999] Sedlbauer, K., Krus, M.: Schadensrisiko bei Ziegel-Außenbauteilen durch Niederschlag und Frosteinwirkung. DGZfP-Berichtband BB-69-CD, Vortrag U4. Feuchtetag `99, Berlin 1999
[Sedlbauer 2001] Sedlbauer, K. - Vorhersage von Schimmelpilzbildung auf und in Bauteilen. Dissertation Universität Stuttgart, 2001.
[WTA Merkblatt 6-5] WTA Merkblatt 6-5 „Innendämmung nach WTA II“
[Zapke 83] Zapke, W., Ebert, H.: k-Werte alter Bauteile, Arbeitsunterlagen zur Rationalisierung wärmeschutztechnischer Berechnungen bei der Modernisierung, RG-Bau, RKW-Best. –Nr. 811, Heft 22, Hannover, Dez. 1983.
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