Luftdichtheit in Passivhäuser von Dipl.-Ing. Stefanie Rolfsmeier

Luftdichtheit in PassivhäusernDipl.-Ing. Stefanie RolfsmeierBlowerDoor GmbH,Energie- und Umweltzentrum 1, D-31832 SpringeTel. (+49) 05044 / 975-42, Fax (+49) 05044 / 975-44, rolfsmeier@blowerdoor.deLuftdichtheit in PassivhäusernSeit Mitte der 90er Jahre werden in Deutschland Passivhäuser gebaut. Bis heute wurdeninternational ca. 10.000 Gebäude in dieser Bauweise erstellt.Das besondere Kennzeichen eines Passivhauses ist der niedrige Energieverbrauch vonkleiner 15 kWh/(m²a) . Das entspricht einem Ölverbrauch von 1,5 l/(m²a) oder einemGasverbrauch von 1,5 (m³/m²a).Eine definierte und kontrollierte Luftdichtheit hat im Passivhaus einen weitaus höherenStellenwert als in herkömmlichen Gebäuden. Neben den Vorteilen Energieeinsparung, derBeseitigung von Zuglufterscheinungen und der Vermeidung von Bauschäden infolge vonFeuchtekonvektion innerhalb der Außenbauteile des Gebäudes sichert eine guteLuftdichtheit auch die Funktion der Lüftungsanlage.Passivhäuser kommen in der Regel ohne Heizkörper aus. Durch eine effizienteLüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung wird die Beheizung des Gebäudes in derHeizperiode sichergestellt. Dieses System ist nur solange effizient, wie die Luft definiertdurch das Rohrleitungssystem in das Gebäude hinein und wieder heraus geführt wird.Leckagen in der Gebäudehülle stören diesen sensiblen Kreislauf: Kalte Luft kannunkontrolliert einströmen, Frischluft wird nicht mehr ausreichend aufgewärmt, derWirkungsgrad der Lüftungsanlage sinkt. Zudem ist nicht mehr sichergestellt, dass dieverbrauchte Luft tatsächlich dem Gebäude entzogen wird, wenn der Weg der Luft über dieLeckagen mit weniger Widerständen versehen ist. Aus diesem Grund ist eine definierteDichtheit der Passivhäuser unablässig. Die seit gut einem Jahrzehnt bewährte Anforderungan Passivhäuser lautet:Grenzwert der Luftdichtheit für Passivhäuser n 50 ≤ 0,6 1/hDieser Wert sagt aus, dass die Luft im Gebäude nicht mehr als 0,6 Mal pro Stundeausgetauscht werden darf.Systematische Untersuchungen des Passivhaus Instituts haben belegt, dass n 50 -Wertezwischen 0,2 und 0,6 h -1 heute bei sorgfältiger Planung und gewissenhafter Ausführungreproduzierbar erreicht werden können.

Die Lage der luftdichten EbeneDie luftdichte Ebene liegt auf der warmen Seite der Dämmebene und möglichst raumseitigder Tragkonstruktion. Hierdurch wird unter anderem das Einströmen von Raumluft in dieKonstruktion verhindert. Warme und mit Wasserdampf angereicherte Luft kann überUndichtigkeiten, beispielsweise im Dach, in die Konstruktion eindringen und auf der kaltenSeite der Dämmung kondensieren. Es kommt zum Tauwasserausfall. Die durchfeuchteteDämmung verliert ihre Dämmwirkung, es besteht die Gefahr der Schimmelpilzbildung unddie Konstruktion wird in ihrem Tragverhalten beeinträchtigt. Der folgende Dachquerschnittverdeutlicht die Problematik. Der Wasserdampftransport durch Diffusion und Konvektion(Durchströmung der Leckagen) wird miteinander verglichen.Dampfdiffusiondurch das intakteBauteil:(sd = 10m)Außenklima:Temperatur: 0 °C, relative Feuchte 80 %Konvektion(Durchströmung) derLeckage bei 2PaDruckdiffernz(1mm breit und 1m lang)1 g Wasser / Tag m²360 g Wasser / Tag m²Innenklima:Temperatur 20 °C, relative Feuchte: 50 %Abbildung 1: Wasserdampfdiffusion durch ein Bauteil auf Grund von Diffusion und Konvektion (Quelle:ebök)Es wird deutlich, dass der Feuchteeintrag in das Bauteil durch Konvektion (im Beispiel mitbis zu 360 g pro Tag und m²) gegenüber dem durch Diffusion (1 g pro Tag und m²)wesentlich höher sein kann. Die Luftdichtigkeit ist somit eine zwingende Notwendigkeit, umdie Durchfeuchtung von Bauteilen zu vermeiden.Die Winddichtung eines Gebäudes verläuft auf der Außenseite der Konstruktion und ist nichtmit der luftdichten Ebene zu verwechseln.Qualitätsüberprüfung der Luftdichtheitsebene im BauzustandEine vorgezogene Messung dient der Qualitätssicherung im Bauzustand.

Abbildung 2: Vorgezogene Luftdichtheitsmessung im Bauzustand ermöglicht Nacharbeiten an derluftdichten EbeneBei einem konstanten Unterdruck von 50 Pascal werden im gesamten Gebäude Leckagengeortet. Die durch die Undichtheiten einströmende Luft wird in der Regel als Luftzug mit derHand gespürt. Das bietet den Handwerkern die Möglichkeit, gleich während desLuftdichtheitstests Leckagen zu beseitigen und die eingesetzten Materialien zu kontrollieren.Auch Planer können so systematische Fehler frühzeitig erkennen und gegebenenfallsgeeignete Maßnahmen ergreifen.Die Erfahrungen der vergangenen Jahre zeigen, dass das Mittel der Wahl, dieAnforderungen an die Luftdichtheit im Passivhaus sicher zu erreichen, die vorgezogeneLuftdichtheitsmessung ist. Die Luftdichtheitsmessung zur Erfüllung der DIN EN 13829wird erst kurz vor Übergabe des fertiggestellten Gebäudes an den Auftraggeberdurchgeführt.Das Prinzip der LuftdichtheitsmessungDie BlowerDoor wird in eine Außentür des Gebäudes eingebaut.Abbildung 3: Einbau des BlowerDoor-Messgerätes in eine Außentür des Gebäudes

Alle übrigen Außentüren und Fenster sind zu schließen, alle Innentüren werden geöffnet. Dierestlichen Öffnungen in der Gebäudehülle werden so vorbereitet, dass sie dem späterenNutzungszustand während der Heizperiode entsprechen.Anschließend wird mit dem BlowerDoor-Ventilator im Gebäude eine künstlicheDruckdifferenz (Unter- oder Überdruck) zur Außenluft erzeugt, die sich in Sekundenschnelleeinstellt. Die Druckdifferenz erzwingt ein stetiges Nachströmen von Luft über dieUndichtigkeiten der Gebäudehülle. Die Luftdichtheitsmessung beinhaltet die Leckageortungbei 50 Pascal Unterdruck und die Ermittlung des Volumenstromes bei 50 Pascal V 50 auseiner Unter- und Überdruckmessreihe.50 Pascal entsprechen einem Druck von 5 kg/m², 5mm Wassersäule oder in etwa einerWindstärke von 5 Beaufort.Während der Leckageortung saugt der Ventilator konstant Luft aus dem Gebäude. EinUnterdruck entsteht, der bei 50 Pascal Druckdifferenz eingeregelt wird. Über Fugen undandere Undichtigkeiten strömt stetig Außenluft in das Gebäude nach. Diese Luftströmekönnen mit der Hand gefühlt, dem Luftgeschwindigkeitsmessgerät gemessen oder mit Nebelvisualisiert werden. Auch durch den Einsatz von Infrarotkameras zur Ortung von Leckagenkönnen viele Undichtheiten sichtbar gemacht werden.Abbildung 4: Leckageortung mit der Thermografiekamera – die einströmende kalte Luft kühlt dieOberfläche aus und zeichnet sich im Thermogramm dunkel ab.Kennwerte V 50 und n 50 für das PassivhausIm Anschluss an die Leckageortung wird die geförderte Luftmenge messtechnisch bestimmt.Der Volumenstrom bei 50 Pascal Gebäudedruckdifferenz, der sogenannte LeckagestromV 50 (m³/h) resultiert aus Messreihen. Der Leckagestrom V 50 gibt an, wie viel Kubikmeter Luftpro Stunde über die Undichtigkeiten entweichen. Dieser Kennwert ist Ausgangswert für alleweiteren Betrachtungen.Die Luftwechselrate n 50 (1/h) berechnet sich aus dem Quotienten von Leckagestrom V 50durch das Innenvolumen V des Gebäudes im ausgebauten Zustand.n 50 = V 50 / V

Dieser Kennwert muss, um den Passivhausstandard einzuhalten, kleiner sein als 0,6 1/h.Für das Innenvolumen V (m³) wird das reine Luftvolumen nach Fertigstellung desPassivhauses herangezogen.Typische Leckagen und LösungsmöglichkeitenBei der Luftdichtheitsmessung von Gebäuden werden unabhängig von der Bauweise(Passivhaus, große Gebäude, herkömmliche Einfamilienhäuser) überwiegend gleichartigeLeckagen angetroffen.Es gibt unterschiedliche Arten von Leckagen:• Leckagen, die in der Fläche auftreten• Leckagen an Anschlüssen• Leckagen an Durchdringungen• Leckagen an BauelementenUndichtheiten aufgrund von Planungsfehlern, wie unzutreffende oder fehlende Angaben fürAnschlüsse zwischen den luftdichten Schichten verschiedner Bauteile, können meist nichtmehr vollständig behoben werden.Leckagen, die durch Ausführungsfehler entstehen, können im Regelfall durchNachbesserung beseitigt werden, wenn sie bei einer vorgezogenen Messung rechtzeitigerkannt werden.Die folgenden Beispiele sind nur eine kleine Auswahl von typischen Leckagen und denMöglichkeiten, sie zu beheben. Sie zeigen, dass viele Undichtheiten vermieden werden,wenn schon in der Planungsphase das Thema Luftdichtheit berücksichtigt wird.Typische Leckagen in der FlächeLeckageLösungsmöglichkeitAlle massiven Außenwände vollflächig miteinem Innenputz versehen. Auch die Flächenhinter aufgehenden Rohren auf Höhe desEstrichs sowie Flächen, die am Ende miteiner Gipskartonverkleidung versehenwerden, müssen einen Putz erhalten.Außenwand ohne Innenputz: Die Luft dringtüber unverputzte Stoß- und Lagerfugen indas Gebäude ein.

Leckagen an AnschlüssenLeckageLösungsmöglichkeitUndichter Anschluss zwischen zwei PE-Folien infolge der Verwendung eines falschenKlebebandes.Nur Klebebänder verwenden, die speziell zurVerklebung und Herstellung der luftdichtenEbene verwendet werden können. Foto:www.proclima.comLeckagen an DurchdringungenLeckageLösungsmöglichkeitUndichte Steckdoseneinsätze verursachenLufteintritte.Verwendung von dichten Hohlwanddosenverhindert ungewollte Lufteintritte. (Hersteller:www.kaiser-elektro.de)

Leckagen an BauelementenLeckageLösungsmöglichkeitUndichter Anschluss eines Fensterelementesan die Außenwand. Deutlich zeichnet sich imThermogramm eine ausgekühlte Oberfläche(dunkle Färbung) ab.Wechselseitig klebende Folien, z. B. mitVlieskaschierung zum Einputzen, werden vorder Fenster-Montage auf den Blendrahmen-Rücken vom Fensterhersteller oder Monteurgeklebt. Quelle: www.tremco-illbruck.comZusammenfassungSchon beim Entwurf des Passivhauses ist die luftdichte Ebene mit zu berücksichtigen. Fürjede Fläche ist das Material für die Luftdichtheit zu bestimmen, die Anschlüsse der einzelnenBauteile untereinander sind festzulegen und deutlich hervorzuheben. Der Handwerker hatsomit die Möglichkeit, sein Angebot und seine Arbeit entsprechend einzustellen. Für dieDurchdringungen der luftdichten Hülle (Rohre, Elektrokabel etc.) gilt die Vermeidungsregel:So wenig wie möglich und so viel wie notwendig ist die Hülle zu durchdringen.Vor Ort sind die Fertigkeiten und das Wissen der Handwerker gefragt. Die verwendetenMaterialen zur Herstellung der Luftdichtheitsschicht müssen aufeinander abgestimmt sein.Hier ist es notwendig, sich mit den technischen Empfehlungen der Hersteller auseinander zusetzten, um eine dauerhaft luftdichte Hülle herzustellen. Nach Abschluss der Arbeiten an derLuftdichtheitsebene wird eine Luftdichtheitsmessung im Bauzustand zur Qualitätskontrolledurchgeführt. Falls Undichtheiten vorhanden sind, können diese, teilweise schon währendder Messung, beseitigt werden. Die Luftwechselrate von weniger als 0,6 Luftwechsel proStunde bei einer Druckdifferenz von 50 Pascal muss eingehalten werden. Die Erfahrungenzeigen, dass es sinnvoll ist diese Messung als festen Bestandteil schon in den Bauablauf mitaufzunehmen.Vor der Übergabe des Gebäudes an den Bauherrn findet dann die Abschlussmessung nachden Kriterien der EN 13829 statt, die eine Messung im Nutzungszustand des Gebäudesfordert.

Um die Luftdichtheit im Passivhaus sicher zu stellen, bedarf es einer ausgezeichnetenZusammenarbeit aller am Bau Beteiligten. Architekten, Fachplaner, Bauunternehmer undHandwerker - um nur einige aufzuzählen - müssen miteinander kommunizieren und nichtselten neue Wege und Lösungsmöglichkeiten erarbeiten.