Zusammenhang zwischen Bauphysik und Schimmel – Wann und ...
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<strong>Zusammenhang</strong> <strong>zwischen</strong> <strong>Bauphysik</strong> <strong>und</strong> <strong>Schimmel</strong> 13<br />
<strong>Zusammenhang</strong> <strong>zwischen</strong> <strong>Bauphysik</strong> <strong>und</strong><br />
<strong>Schimmel</strong> – <strong>Wann</strong> <strong>und</strong> wo entstehen Feuchte<br />
<strong>und</strong> <strong>Schimmel</strong><br />
Gr<strong>und</strong>lagen<br />
<strong>Bauphysik</strong>alischer <strong>Zusammenhang</strong><br />
von relativer Luftfeuchte<br />
<strong>und</strong> Temperatur<br />
Ein behagliches Wohnklima ist ein<br />
ausgewogenes Verhältnis von Temperatur<br />
<strong>und</strong> relativer Luftfeuchte.<br />
Für den Menschen liegen behagliche<br />
Klimabedingungen etwa in den<br />
Grenzen von 18 bis 26 °C <strong>und</strong> 35<br />
bis 70 Prozent relativer Feuchte,<br />
abhängig vom Nutzer <strong>und</strong> von der<br />
Nutzung des Raums. Relative Luftfeuchtigkeit<br />
bedeutet, dass die Luft<br />
in Abhängigkeit von ihrer Temperatur<br />
unterschiedliche maximale Mengen<br />
an Wasser in Gramm (g) je Kubikmeter<br />
(m³) Luftvolumen aufnehmen<br />
kann. Dabei kann warme Luft, absolut<br />
gesehen, mehr Wasser aufnehmen<br />
als kalte Luft. Relative Luftfeuchtigkeit<br />
bedeutet also, dass die Luft<br />
zum Zeitpunkt der Messung einen<br />
bestimmten prozentualen Anteil der<br />
maximal aufnehmbaren Wassermenge<br />
bei der gemessenen Temperatur<br />
aufgenommen hat. Geht man von<br />
einer idealisierten Dichte von 1 g je<br />
1 ml (Milliliter = 1/1.000 Liter) Wasser<br />
aus (entspricht 1 kg bei 1 l Wasser),<br />
bekommt man unterschiedliche maximal<br />
aufnehmbare Wassermengen<br />
der Luft (= 100 % relative Luftfeuchte),<br />
z.B. bei 0 °C, bei 15 °C <strong>und</strong> bei<br />
30 °C (siehe Darstellung).<br />
Daran kann man (können Sie als<br />
Fachmann) zweierlei erkennen: zum<br />
einen, wie viel Spielraum bei gleichbleibender<br />
Temperatur noch für eine<br />
weitere Aufnahme von Wasserdampf<br />
in der Luft besteht, bevor es zum<br />
Tauwasserausfall kommt, <strong>und</strong> zum<br />
anderen im Umkehrschluss dazu, wie<br />
viel Spielraum für die Absenkung<br />
der Temperatur bei gleichbleibender<br />
absoluter Wassermenge in der Luft<br />
besteht, ohne dass Tauwasser ausfällt.<br />
Im Folgenden wird dieser <strong>Zusammenhang</strong><br />
auch als mehr oder<br />
weniger guter Kondensatschutz<br />
Glas mit maximal aufnehmbarer Wassermenge<br />
bei Lufttemperaturen von 0 °C =<br />
4,85 g/m³, bei 15 °C = 12,8 g/m³ <strong>und</strong> bei<br />
30 °C = 30,2 g/m³
14<br />
<strong>Zusammenhang</strong> <strong>zwischen</strong> <strong>Bauphysik</strong> <strong>und</strong> <strong>Schimmel</strong><br />
Praxistipp<br />
> Der verbleibende Einfluss von Wärmebrücken<br />
bei Nichtwohngebäuden<br />
ist unter entsprechender Anwendung<br />
der Anforderungen an Wohngebäude,<br />
„Berechnungsverfahren zur Ermittlung<br />
der Werte des Wohngebäudes“,<br />
zu berücksichtigen. Bei Anwendung<br />
des genauen Nachweises bei Wärmebrücken<br />
von Nichtwohngebäuden ist<br />
im Gegensatz zu Wohngebäuden bei<br />
den Berechnungen die DIN V 18599-<br />
2:2007-02 anstelle der DIN 4108-6 anzuwenden.<br />
bezeichnet. Das bedeutet: Ist noch<br />
ein großer Spielraum für Temperaturschwankungen<br />
nach unten <strong>und</strong><br />
die Zunahme der absoluten Wassermenge<br />
in der Luft möglich, ohne dass<br />
Kondensat ausfällt, besteht ein guter<br />
Kondensatschutz. Gibt es nur noch<br />
einen sehr knappen Spielraum, besteht<br />
nur ein geringer oder gar kein<br />
Kondensatschutz.<br />
„Wohnklima“ des <strong>Schimmel</strong>s<br />
Die Lebensbedingungen des <strong>Schimmel</strong>s<br />
liegen bei der Temperatur im<br />
zentralen Bereich der menschlichen<br />
Behaglichkeit, mit leichten Schwankungen,<br />
je nach <strong>Schimmel</strong>art. Der<br />
<strong>Schimmel</strong>pilz benötigt für sein Wachstum<br />
Sauerstoff, aber kein Licht, <strong>und</strong><br />
Feuchtigkeit. Die Feuchtigkeit, welche<br />
er für sein Wachstum benötigt,<br />
kann verschiedene Ursachen haben.<br />
Diese Ursachen, soweit sie aus dem<br />
Bereich der <strong>Bauphysik</strong> kommen, werden<br />
im Folgenden beleuchtet <strong>und</strong> in<br />
einen Kontext zu den aktuellen Normen<br />
<strong>und</strong> Richtlinien gestellt.<br />
Wärmebrücke<br />
Die heutigen Anforderung (seit 2001)<br />
an den Mindestwärmeschutz gemäß<br />
DIN 4108-2, Tabelle 3, entspricht bei<br />
Außenwänden <strong>und</strong> Wänden von<br />
Aufenthaltsräumen gegen Räume<br />
mit, wenn auch nur zeitweilig, sehr<br />
niedrigen Temperaturen wie offene<br />
Hausflure oder Garagen, aber auch<br />
gegen Erdreich, einem Dämmwert<br />
von R = 1,2 (m²K/W).<br />
Im Vergleich dazu war die Anforderung<br />
an den Mindestwärmeschutz<br />
gemäß DIN 4108-2, vor deren Neufassung<br />
im Jahr 2001, mit einem<br />
Dämmwert vergleichbarer Bauteile<br />
R = 0,55 (m²K/W) vorgegeben.<br />
Praxisbeispiel: In einem Mehrfamilienhaus<br />
kam es in einer Wohnung im<br />
Hochparterre, im Esszimmer, in der<br />
(mit Blick von der Zimmertür) rechten<br />
unteren Zimmerecke neben dem<br />
Fenster im Übergang von rückseitiger<br />
Wand zu rechter Wand zum Nachbarhaus<br />
vermehrt zu <strong>Schimmel</strong>bildung.<br />
Bei den örtlichen Untersuchungen<br />
wurde festgestellt, dass das Nachbarhaus<br />
an der giebelseitigen Wand um<br />
ca. 1 m zurückversetzt war, sodass<br />
es sich bei der Zimmerecke um eine<br />
Außenecke handelte.<br />
An der Außenwand wurde am geöffneten<br />
Fenster die Gesamtdicke der<br />
Außenwand von ca. 32 cm gemessen.<br />
Ansicht der Rückwand eines Bilds: Der<br />
Rahmen hängt dicht an der Wand, sodass<br />
die Wand hinter dem Bild niemals<br />
Tageslicht bekommt. Die Rückseite des<br />
Bilds zeigt den „Negativabdruck“ des<br />
<strong>Schimmel</strong>flecks an der Wand
<strong>Zusammenhang</strong> <strong>zwischen</strong> <strong>Bauphysik</strong> <strong>und</strong> <strong>Schimmel</strong> 15<br />
links: Ansicht untere (mit Blick von der<br />
Zimmertür) rechte Außenecke des<br />
Esszimmers<br />
rechts: Ansicht der Zimmerecke wie links,<br />
aber von außen<br />
Für die Beurteilung wird angenommen,<br />
dass es sich um 26er-Kalksandsteinmauerwerk<br />
handelt mit außenseitigem<br />
Anstrich <strong>und</strong> innenseitigem<br />
Kalkputz. Dies stimmte im Rahmen<br />
der Messgenauigkeit <strong>und</strong> der Baubeschreibung<br />
von 1960 mit den örtlich<br />
ermittelten Dicken überein.<br />
Rechenbeispiel<br />
Damit berechnet sich der Dämmwert<br />
der Außenwand in Anlehnung an die<br />
DIN 4108 wie folgt (siehe auch Tabelle):<br />
Mit der angesetzten Dichte von<br />
1.600 kg/m³ für das Kalksandsteinmauerwerk<br />
wird der nach heutiger<br />
(!) DIN 4108 für Außenwände<br />
geforderte Wärmedurchlasswiderstand<br />
(= Dämmwert) von 1,2 (m²K)/<br />
W nicht eingehalten. Zum Vergleich<br />
wird die DIN 4108 von 1960 (Baujahr<br />
1960) herangezogen. Darin ist für<br />
die Region um Düsseldorf (Wärmedämmgebiet<br />
I) ein Dämmwert von<br />
0,45 m² × h × °C/kcal = 0,45 (m² × h<br />
× K)/1,16 Wh = 0,39 (m² × K)/W gefordert.<br />
Auch dieser Wert wird von<br />
einem Kalksandsteinmauerwerk mit<br />
24 cm Dicke nicht erreicht.<br />
Auswertung<br />
Bei dieser Ausführung besteht kein<br />
Kondensatschutz, denn bei tiefen<br />
Außentemperaturen sinkt die raumseitige<br />
Oberflächentemperatur<br />
des Bauteils so stark, dass selbst bei<br />
üblicher Raumluftfeuchte von ca.<br />
50 % <strong>und</strong> 20 °C Zimmertemperatur<br />
die Taupunkttemperatur von 9,3 °C<br />
an der Wandoberfläche erreicht ist.<br />
Das bedeutet, schon geringfügige<br />
Erhöhungen der relativen Raumluftfeuchte,<br />
wie sie nach dem Kochen<br />
oder Duschen erreicht werden, kann<br />
Rechenbeispiel Dämmwert der Außenwand<br />
Wandaufbau<br />
Baustoffdicke d<br />
in m<br />
Wärmeleitfähigkeit<br />
l in W/(mK)<br />
Dämmwert<br />
R in (m²K)/W<br />
Innenputz 0,02 0,87 0,02<br />
Kalksandsteinmauerwerk<br />
(1.600 kg/m³)<br />
0,24 0,79 0,30<br />
Summe 0,26 0,32
16<br />
<strong>Zusammenhang</strong> <strong>zwischen</strong> <strong>Bauphysik</strong> <strong>und</strong> <strong>Schimmel</strong><br />
Hinweis<br />
> Die Wärmeleitfähigkeit ist neben der<br />
Dicke des Bauteils abhängig von Anordnung,<br />
Struktur <strong>und</strong> Größe der Poren<br />
sowie von der chemischen Zusammensetzung<br />
der festen Bestandteile des<br />
Baustoffs. Die Wärmeleitfähigkeit<br />
hängt auch in geringem Maß von der<br />
Temperatur des Baustoffs ab, was aber<br />
für den Rechenwert der Wärmeleitfähigkeit<br />
im Bauwesen in der Regel<br />
vernachlässigt werden kann.<br />
Außenwand mit zerstörtem Witterungsschutz<br />
mit entsprechendem Feuchteschaden<br />
auf der Innenseite<br />
zu Tauwasser an der Wandoberfläche<br />
auch bei üblichen Raumtemperaturen<br />
führen. Erschwerend kommt häufig<br />
hinzu, dass das Deckenauflager in<br />
der Wand ungedämmt ist, sodass<br />
die Ecke von drei Seiten gekühlt wird<br />
(„Kühlrippeneffekt“) <strong>und</strong> noch eher<br />
in den kritischen Temperaturbereich<br />
für Tauwasserbildung kommt.<br />
Durchfeuchtete Dämmung<br />
Kommt es bei ausreichendem rechnerischem<br />
Wärmeschutz der Gebäudehülle<br />
in den typischen Bereichen,<br />
den sog. Wärmebrücken, trotzdem<br />
zur <strong>Schimmel</strong>bildung, so liegt häufig<br />
eine Leckage vor, wodurch die Wand<br />
durchfeuchtet wurde. Beispielhaft<br />
sind hier <strong>und</strong>ichte Balkonanschlüs-<br />
se zu nennen, die in der darunterliegenden<br />
Wohnung im Bereich<br />
des Balkontür- <strong>und</strong> Fenstersturzes<br />
Feuchte <strong>und</strong> <strong>Schimmel</strong> hervorrufen.<br />
Aber auch an Außenecken im<br />
Bereich von defekten Fallrohren <strong>und</strong><br />
an Dachrandanschlüssen kann es<br />
zum Feuchteeintrag kommen, der<br />
ein Schadensbild wie bei einer kalten<br />
Außenecke (Wärmebrücke) hervorruft.<br />
Der Schadensverursacher<br />
wird häufig erst bei innen sichtbar<br />
werdender Feuchtigkeit gesucht, bestenfalls<br />
auch gef<strong>und</strong>en <strong>und</strong> dann<br />
auch behoben. In der nun folgenden<br />
Zeit wirft der Bewohner noch einen<br />
aufmerksamen Blick auf die dunkle<br />
Stelle des (ehemaligen) Feuchteschadens,<br />
bis diese verschw<strong>und</strong>en ist.<br />
Dann wird davon ausgegangen, dass<br />
der Schaden tatsächlich behoben<br />
ist. Erst, wenn im darauffolgenden<br />
Winter <strong>Schimmel</strong> in dem genannten<br />
Bereich auftritt, wird der Nutzer der<br />
Wohneinheit unruhig. Meist ist es<br />
dann sogar schon so, dass auch an<br />
anderen Wärmebrücken, die früher<br />
keine Rolle gespielt haben, <strong>Schimmel</strong><br />
auftritt, was häufig nicht mit dem<br />
Altschaden in Verbindung gebracht<br />
wird. Im Folgenden soll beschrieben<br />
werden, warum es trotz gelungener<br />
Reparatur der Leckage, <strong>und</strong> damit<br />
des Abstellens von unkontrolliertem<br />
Wassereintrag in das Bauteil zu<br />
<strong>Schimmel</strong>bildung an der raumseitigen<br />
Bauteiloberfläche kommt.<br />
Die Wärmeleitfähigkeit hängt entscheidend<br />
von der Rohdichte <strong>und</strong><br />
vom Feuchtegehalt des Baustoffs<br />
ab. Stoffe mit einer hohen Rohdichte,<br />
beispielsweise Stahl, haben eine hohe<br />
Wärmeleitfähigkeit, poröse Stoffe,<br />
beispielsweise Dämmstoffe, haben<br />
eine geringe Wärmeleitfähigkeit. Mit<br />
steigendem Feuchtegehalt nimmt<br />
auch die Wärmeleitfähigkeit des<br />
Baustoffs zu, entsprechend nimmt<br />
der Dämmwert des Bauteils ab.
<strong>Zusammenhang</strong> <strong>zwischen</strong> <strong>Bauphysik</strong> <strong>und</strong> <strong>Schimmel</strong> 17<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Je nach Durchfeuchtungsgrad geht die<br />
Dämmung eines Baustoffs gegen null<br />
Der Rechenwert der Wärmeleitfähigkeit,<br />
wie er üblicherweise in Bautabellen<br />
angegeben ist, ist häufig der<br />
Trockenwert der Wärmeleitfähigkeit<br />
λ D<br />
<strong>und</strong> berücksichtigt unter anderem<br />
keine Einflüsse der Temperatur,<br />
des praktischen Feuchtegehalts<br />
<strong>und</strong> Schwankungen der Stoffeigenschaften.<br />
Er kann mit den Werten<br />
des Ausgleichsfeuchtegehalts nach<br />
DIN V 4108-4, Tabelle 4, <strong>und</strong> dem<br />
Umrechnungsfaktor für den Feuchtegehalt<br />
gemäß DIN V 4108-4, Tabelle<br />
5, auf den Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit<br />
λ in [W/mK] entsprechend<br />
DIN V 4108-4, Tabelle 1, umgerechnet<br />
werden. Damit ist dann<br />
ein Wert für die Wärmeleitfähigkeit<br />
des Baustoffs für Klimarandbedingungen<br />
von 23 °C <strong>und</strong> 80 Prozent<br />
relativer Luftfeuchtigkeit gegeben<br />
(Näheres hierzu siehe DIN V 4108-4,<br />
Anhang B). Diese Vergrößerung der<br />
Wärmeleitfähigkeit <strong>und</strong> die damit<br />
einhergehende Verschlechterung der<br />
Wärmedämmeigenschaften des Baustoffs<br />
liegen beispielsweise bei Beton<br />
<strong>zwischen</strong> acht <strong>und</strong> 45 Prozent, bei<br />
Dämmstoffen kann die Verschlechterung<br />
der Dämmeigenschaften jedoch<br />
auch bedeutend größer ausfallen.<br />
Das „freie“ Austrocknen der Dämmung<br />
kann im eingebauten Zustand<br />
ohne weitere unterstützende Maßnahmen<br />
bis zu mehreren Jahren<br />
dauern. Damit kommen dann zwei<br />
Faktoren ungünstig zusammen:<br />
Die Wärmedämmung der Außenwände<br />
ist aufgr<strong>und</strong> der andauernden<br />
Durchfeuchtung im Bereich der ehemaligen<br />
Leckage sehr niedrig. Dadurch<br />
besteht in diesem Bereich eine<br />
Wärmebrücke, sodass sich hier unter<br />
ungünstigen Bedingungen auch bei<br />
„normaler“ Nutzung (Raumtemperatur<br />
mindestens 18 °C, mindestens<br />
0,5- bis 0,8-facher Luftwechsel)<br />
Kondensat niederschlägt <strong>und</strong> die<br />
Außenwände (weiter bzw. wieder)<br />
durchfeuchten. Infolge der Durchfeuchtung<br />
sinkt der Dämmwert der<br />
Außenwände. Es entsteht ein „Teufelskreis“.<br />
So dauert das Austrocknen<br />
des betroffenen Bauteils unter<br />
schlechten Bedingungen mehrere<br />
Jahre.<br />
Praxistipp<br />
> An Wandaufbauten, die durch bereits<br />
reparierte <strong>und</strong> oberflächlich abgetrocknete<br />
Leckagen geschädigt sind,<br />
entstehen Wärmebrücken in der Gebäudehülle,<br />
die ohne Kenntnis des<br />
vorangegangenen Feuchteschadens<br />
als unerklärbar erscheinen.
18<br />
<strong>Zusammenhang</strong> <strong>zwischen</strong> <strong>Bauphysik</strong> <strong>und</strong> <strong>Schimmel</strong><br />
Frisch gezapftes, kühles Bier: ein anschauliches<br />
Beispiel der Kondensatbildung<br />
Ungedämmte Sanitärinstallation<br />
In der Energieeinsparverordnung<br />
wird gefordert, dass alle zugänglichen<br />
Leitungen in unbeheizten<br />
Räumen, die warmes Wasser führen,<br />
zur Vermeidung von Wärmeverlusten,<br />
gedämmt werden müssen. Kaltwasserleitungen<br />
sollten ebenfalls<br />
gedämmt werden, <strong>und</strong> zwar auch,<br />
wenn sie nicht frei zugänglich sind,<br />
das heißt auch, wenn sie unter Putz<br />
liegen. An den vom kalten Wasser<br />
durchströmten Leitungen bildet sich<br />
andernfalls Kondensat, man kann<br />
sich das wie am Glas eines frischen,<br />
kühl gezapften Biers vorstellen.<br />
Ist die Kaltwasserleitung frei in einer<br />
Unterdecke geführt, zeigt sich dies<br />
an den meist bräunlich gefärbten<br />
Wasserflecken an der Unterdecke.<br />
Ist die Kaltwasserleitung hingegen<br />
in einer Wand (unter Putz) geführt,<br />
führt dies bei intensiver Nutzung der<br />
Kaltwasserleitung zum Auskühlen des<br />
umgebenden Baustoffs (Mauerwerk,<br />
Putz). Auf der raumseitigen Oberfläche<br />
kommt es dann auch schon bei<br />
üblichem Raumklima, beispielsweise<br />
20 °C <strong>und</strong> 50 Prozent relativer Feuchte<br />
(im Badezimmer) zu Kondensatbildung.<br />
Wie mit der Rechenmethode<br />
aus dem Anhang überprüft werden<br />
kann, liegt die kritische Taupunkttemperatur<br />
der Wandoberfläche<br />
dann bei knapp 10 °C. Diese Temperatur<br />
kann an der Wandoberfläche<br />
vor einer ungedämmten Kaltwasserleitung<br />
erreicht werden. Erschwerend<br />
kommt hinzu, dass sich <strong>Schimmel</strong><br />
heutigen Erkenntnissen zufolge an<br />
der Bauteiloberfläche auch schon mit<br />
geringerer Feuchte als bei direktem<br />
Tauwasserausfall bilden kann. In der<br />
Fachliteratur findet man diese Eigenschaft<br />
durch den sog. a w<br />
-Wert beschrieben.<br />
Schwarzer, linienförmiger <strong>Schimmel</strong>bewuchs<br />
auf der Wand über einer<br />
Kaltwasserleitung
<strong>Zusammenhang</strong> <strong>zwischen</strong> <strong>Bauphysik</strong> <strong>und</strong> <strong>Schimmel</strong> 19<br />
Sonstige kalte Bauteiloberflächen<br />
Unzulässige Zwangsbelüftung<br />
bzw. Leckagen in der Dampfbremse<br />
Aufgr<strong>und</strong> der Relativität der Raumluftfeuchte,<br />
das heißt der Temperaturabhängigkeit,<br />
führen Oberflächentemperaturen,<br />
die stark von<br />
der Raumlufttemperatur abweichen,<br />
häufig zu Feuchtigkeit an der kalten<br />
(Bauteil-)Oberfläche <strong>und</strong> damit auch<br />
bei entsprechendem Nahrungsangebot<br />
zu <strong>Schimmel</strong> an dem entsprechenden<br />
Bauteil.<br />
Nicht alle kalten Bauteiloberflächen<br />
sind jedoch auch gleichzeitig Wärmebrücken.<br />
Kalte Bauteiloberflächen<br />
entstehen beispielsweise auch, wenn<br />
kalte Außenluft über einen längeren<br />
Zeitraum an einer Bauteiloberfläche<br />
entlangstreicht. Ursachen hierfür<br />
können z.B. ein <strong>und</strong>ichter Fensteranschluss<br />
oder Rollladenkästen sein,<br />
nicht dicht schließende Haustüren<br />
<strong>und</strong> dauerhaft in Kippstellung geöffnete<br />
Fenster. Auf diese Form der<br />
Tauwasserbildung an entsprechend<br />
kalten Bauteiloberflächen verweist<br />
die DIN 4108-3 in Absatz 3.3.4 „Luftdichtheit“.<br />
In Bereichen, in denen die kalte<br />
Außenluft über die innen liegende<br />
Bauteiloberfläche strömt, sinkt die<br />
Temperatur der Bauteiloberfläche<br />
schnell <strong>und</strong> überdurchschnittlich<br />
stark. Damit sinkt der Tauwasserschutz<br />
in diesem Wandbereich <strong>und</strong> es<br />
kann auch schon bei niedrigen relativen<br />
Raumluftfeuchten zur Tauwasserbildung<br />
an der entsprechenden<br />
Bauteiloberfläche <strong>und</strong> damit zur<br />
<strong>Schimmel</strong>bildung kommen.<br />
Beispielrechnung: Eine Beispielrechnung<br />
zeigt, dass schon beim<br />
Absinken der Oberflächentemperatur<br />
im Vergleich zur Raumluft um 8 °C<br />
bei 60 Prozent relativer Luftfeuchte<br />
Tauwasser (100 rel. F.) an der Bauteiloberfläche<br />
ausfällt.<br />
Raumluftklima: 20 °C<br />
Wasserdampfsättigungsdruck:<br />
2.340 Pa × 60 % rel. F. = 1.404 Pa<br />
Bauteiloberfläche: 12 °C<br />
Wasserdampfsättigungsdruck:<br />
1.403 Pa – 1.404/1.403 = 100 %<br />
Man geht heute sogar davon aus,<br />
dass <strong>Schimmel</strong>wachstum schon ab<br />
80 Prozent Feuchtegehalt an der<br />
Bauteiloberfläche auftreten kann,<br />
was das Problem noch zusätzlich<br />
verschärft.<br />
Angaben aus der EnEV<br />
zur Luftdurchlässigkeit<br />
der Gebäudehülle<br />
Die EnEV schreibt vor, dass für die<br />
Dichtheit <strong>und</strong> den Mindestwärmeverlust<br />
die wärmeübertragenden<br />
Umfassungsflächen einschließlich<br />
Hinweis<br />
> In der DIN 4108-2, Absatz 6.2 ist zur Vermeidung<br />
von <strong>Schimmel</strong>pilzbildung ein Temperaturfaktor<br />
f Rsi’<br />
≥ 0,7 eingeführt (Temperaturfaktor<br />
siehe Kapitel „Begriffe“). Das<br />
heißt, wenn die Differenz <strong>zwischen</strong> der<br />
Oberflächentemperatur der Bauteilinnenseite<br />
<strong>und</strong> der Außenlufttemperatur<br />
geteilt durch die Differenz <strong>zwischen</strong> der<br />
Raumlufttemperatur <strong>und</strong> der Außenlufttemperatur<br />
größer oder gleich 0,7 bzw. 70<br />
Prozent ist, kann bei üblicher Nutzung aus<br />
bauphysikalischer Sicht kein <strong>Schimmel</strong> an<br />
der Bauteiloberfläche entstehen.<br />
Praxistipp<br />
> Man kann auch ohne Blower-Door-<br />
Prüfung mit sehr einfachen Mitteln<br />
Zuluftströmungen sichtbar machen,<br />
z.B. mit sog. Rauchprüfröhren. Auch<br />
das Messen der Oberflächentemperatur<br />
bei gleichzeitiger Betrachtung des<br />
rechnerischen Wärmedämmwerts der<br />
Wand kann Aufschluss über kalte Luftströmungen<br />
geben.<br />
<strong>Schimmel</strong> infolge eines <strong>und</strong>ichten <strong>und</strong><br />
ungedämmten Rollladenkastens<br />
Mit einem Strömungsprüfröhrchen kann<br />
die Luftbewegung sichtbar gemacht<br />
werden, um so die Ursachen zu verdeutlichen<br />
bzw. den Ursprung sichtbar zu<br />
machen
20<br />
<strong>Zusammenhang</strong> <strong>zwischen</strong> <strong>Bauphysik</strong> <strong>und</strong> <strong>Schimmel</strong><br />
Hinweis<br />
> Allgemein anerkannte Regeln der Technik<br />
können z.B. EN-Normen, DIN-Normen,<br />
Richtlinien <strong>und</strong> Merkblätter wie<br />
beispielsweise von den Fachverbänden,<br />
bauaufsichtliche Zulassungen, Prüfzeichen<br />
sowie Zulassungen im Einzelfall<br />
sein. Insbesondere bei den Normen<br />
spielt jedoch die Aktualität eine entscheidende<br />
Rolle dafür, ob der Inhalt<br />
die anerkannten Regeln der Technik<br />
widerspiegelt. Sie sollen nicht mit den<br />
Regeln der Technik verwechselt werden,<br />
die sich aus den praktischen Erfahrungen<br />
<strong>und</strong> naturwissenschaftlichen<br />
Erkenntnissen ableiten <strong>und</strong> ohne den<br />
rechtlichen Rahmen EINE Vorstufe zu<br />
den allgemein anerkannten Regeln der<br />
Technik sind.<br />
Konstruktionsaufbau mit einfacher<br />
Innendämmung nur im Bereich des<br />
vertikalen Fenstersturzes<br />
der Fugen dauerhaft luft<strong>und</strong>urchlässig<br />
entsprechend den anerkannten<br />
Regeln der Technik abzudichten sind<br />
(§ 6 EnEV).<br />
Dabei muss das Gebäude gleichzeitig<br />
so errichtet werden, dass die zum<br />
Zweck der Ges<strong>und</strong>heit <strong>und</strong> Beheizung<br />
erforderliche Mindestluftwechselrate<br />
sichergestellt ist (§ 6 EnEV).<br />
Bei Neubauten sind die Außenbauteile<br />
<strong>und</strong> Bauteile gegen Bereiche<br />
mit wesentlich niedrigerer Temperatur<br />
unter Berücksichtigung des<br />
Mindestwärmeschutzes nach den<br />
anerkannten Regeln der Technik<br />
auszuführen (§ 7 EnEV). Konstruktionshinweise<br />
<strong>und</strong> Regelausführungen<br />
von Bauteilanschlüssen sind in größerem<br />
Umfang in der DIN 4108-7 <strong>und</strong><br />
der DIN 4108, Beiblatt 2 gegeben.<br />
Wo entsteht bei Innendämmung<br />
eine neue Kältebrücke<br />
Eine weitere Form der Wärmebrücke<br />
kann bei der Sanierung von<br />
kalten Bauteiloberflächen durch das<br />
Aufbringen einer Innendämmung<br />
entstehen. Man stelle sich nur vor,<br />
dass eine kalte Raumecke mit einer<br />
Innendämmung bekleidet wird. Da-<br />
bei darf man davon ausgehen, dass<br />
der Planer genügend Fachkompetenz<br />
besaß, um eine Dämmung einzuplanen,<br />
die aufgr<strong>und</strong> ihrer Materialeigenschaften,<br />
wie thermisches<br />
<strong>und</strong> hygrisches Verhalten, nicht zu<br />
bauphysikalischen Schwierigkeiten<br />
im unmittelbar gedämmten Bereich<br />
führt. Durch die Dämmung wird die<br />
(massive) Außenwand im Bereich<br />
hinter der Dämmung nun nicht<br />
mehr durch das Raumklima (Zimmertemperatur)<br />
aufgewärmt <strong>und</strong> kühlt<br />
deutlich aus. Damit ist eine (neue)<br />
Wärmebrücke entstanden, wobei<br />
die Wärme aus dem noch durch die<br />
Zimmertemperatur gewärmten Bauteilbereich<br />
unmittelbar seitlich, im<br />
Anschluss an die Innendämmung in<br />
den kalten Bauteilbereich hinter der<br />
Innendämmung abfließt.<br />
Praxisbeispiel: An einem Mehrfamilienhaus<br />
aus den 60er-Jahren kam es<br />
im Bereich des Fenstersturzes in der<br />
kalten Jahreszeit immer wieder zu<br />
<strong>Schimmel</strong>bildung. <strong>Bauphysik</strong>alische<br />
Betrachtungen zeigten, dass ein Betonelement,<br />
das als Schmuck- <strong>und</strong><br />
Verschattungselement umlaufend im<br />
Sturzbereich des Fensterbands von
<strong>Zusammenhang</strong> <strong>zwischen</strong> <strong>Bauphysik</strong> <strong>und</strong> <strong>Schimmel</strong> 21<br />
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außen vorgesetzt war, eine Wärmebrücke<br />
darstellte. Das Schmuckelement<br />
war von außen gesehen<br />
ein Rechteckelement, das sich bei<br />
näherer Untersuchung als Hohlkasten<br />
darstellte. Das Betonelement<br />
war ohne thermische Trennung mit<br />
Stahlankern an der Fassade befestigt<br />
worden. Die folgenden Bilder<br />
zeigen den Konstruktionsaufbau<br />
mit einfacher Innendämmung, die<br />
nur im Bereich des Fenstersturzes<br />
vorhanden ist. Die bauphysikalische<br />
Betrachtung zeigt, dass dies nicht<br />
ausreichend ist, um bei Normklima<br />
die geforderte Mindest-Oberflächentemperatur<br />
von 12,6 °C zu erreichen.<br />
Erst eine Weiterführung der Innendämmung<br />
in die Fensterlaibung <strong>und</strong><br />
auf die Deckenuntersicht bringt den<br />
gewünschten Erfolg.<br />
Farbige Darstellung der Wärmeverteilung<br />
im Bauteil bei links dargestelltem<br />
Konstruktionsaufbau<br />
Darstellung der Temperaturisotherme in<br />
der Baukonstruktion bei Weiterführung<br />
der Innendämmung über den vorderen<br />
Bereich der Decke sowie über die<br />
Fensterlaibung (Sturzuntersicht)
22<br />
<strong>Zusammenhang</strong> <strong>zwischen</strong> <strong>Bauphysik</strong> <strong>und</strong> <strong>Schimmel</strong><br />
Praxistipp<br />
> Wenn es aus verschiedenen Gründen<br />
sinnvoll oder notwendig erscheinen<br />
sollte, keine ganze Wand mit einer geeigneten<br />
Innendämmung zu versehen,<br />
so kann die Innendämmung auf dem<br />
gewünschten Teilstück ausgeführt <strong>und</strong><br />
an den Rändern keilförmig bis auf das<br />
Wandoberflächenniveau der ungedämmten<br />
Wand verjüngt werden.<br />
Verteilung der Raumluftfeuchte über<br />
Diffusion bis hinter den Schrank <strong>und</strong><br />
Temperaturausbreitung über Konvektion<br />
nur bis vor den Schrank<br />
Es entsteht also ein übermäßig stark<br />
ausgekühlter Randbereich der Außenwand<br />
seitlich um die Innendämmung,<br />
hier wirkt die mit Innendämmung<br />
versehene Wand wie eine Kühlrippe,<br />
z.B. wie bei einer ungedämmt auskragenden<br />
Balkonplatte.<br />
Möblierung<br />
Bekanntermaßen spielt auch die Möblierung<br />
des Raums eine Rolle bei der<br />
Kondensatbildung an Außenwänden.<br />
Das ist auf die unterschiedlichen<br />
Hauptübertragungs- bzw. Ausbreitungsmechanismen<br />
von Wärme <strong>und</strong><br />
Feuchtigkeit in der Luft zurückzuführen.<br />
Demnach breitet sich Feuchtigkeit<br />
durch Diffusion aus. Das bedeutet,<br />
kleinste Teilchen wie Atome, Ionen<br />
<strong>und</strong> Moleküle breiten sich durch eine<br />
thermische Eigenbeweglichkeit, die<br />
sog. Brown’sche Molekularbewegung,<br />
aus. Diese Bewegung findet<br />
immer statt, auch bei makroskopisch<br />
betrachtet offensichtlich ruhender<br />
Raumluft. Dabei fliegen diese Teilchen<br />
theoretisch mit gleicher Wahrscheinlichkeit<br />
in alle Richtungen. In<br />
der Praxis gibt es jedoch einen in<br />
Richtung der geringeren Konzentration<br />
verlaufenden makroskopisch<br />
feststellbaren Massestrom (Konzentrationsausgleich).<br />
Luftfeuchtigkeit<br />
wird also überall hingelagen, auch<br />
hinter die engste Schrank-„Ritze“.<br />
Die Temperatur breitet sich über Konvektion<br />
aus. Hier erfolgt der Wärmetransport<br />
über den Luftstrom. Durch<br />
eine zu enge Möblierung vor Wänden<br />
oder durch Vorhänge oder Ähnliches<br />
wird der Luftstrom behindert,<br />
sodass sehr viel weniger Wärme hinter<br />
die dicht an Wänden aufgestellte<br />
Möblierung, Vorhänge oder andere<br />
Einrichtungsgegenstände gelangt,<br />
die nur eine sehr geringe bis keine<br />
Zirkulationsmöglichkeit für die Luft<br />
bieten.<br />
Ein weiterer, aber wesentlich geringerer<br />
Anteil macht die Temperaturverteilung<br />
über langwellige Strahlung<br />
aus. Auch hierdurch erwärmen sich<br />
die Wände besonders dort, wo eine<br />
direkte „freie Sicht“ <strong>zwischen</strong> Heizkörper<br />
<strong>und</strong> (Außen-)Wand besteht,<br />
also gerade nicht, wenn ein Schrank<br />
oder Ähnliches davorsteht.<br />
Die Raumluftfeuchte breitet sich demnach<br />
wie beschrieben durch Diffusion<br />
schnell in allen Bereichen des Raums<br />
aus <strong>und</strong> gelangt so auch hinter den<br />
(symbolischen) Schrank. Der Bereich<br />
hinter dem (symbolischen) Schrank<br />
erwärmt sich aber durch Konvektion<br />
nicht in dem Maß wie die übrige<br />
Raumluft. Die hinter dem Schrank,<br />
wegen fehlender Konvektion, stehende<br />
Raumluft kühlt an der kalten<br />
Außenwandoberfläche ab, kann dann<br />
absolut gesehen weniger Feuchte<br />
als die übrige, wärmere Raumluft<br />
aufnehmen. Bei Unterschreiten der<br />
Taupunkttemperatur im Verhältnis<br />
zur absoluten Wassermenge der<br />
gesamten Raumluft schlägt sich die<br />
„überschüssige“ Feuchtigkeit aus der<br />
kalten Luft an der Bauteiloberfläche<br />
als Kondensat nieder.