Bauphysik

1. FEUCHTIGKEIT BEI ERDBERÜHRTEM MAUERWERK

„Machen wir es gleich g`scheit und bringen eine horizontale Absperrung ins Mauerwerk, dann haben wir eine Ruh“ so die Aussage eines Baumeisters betreffend einer Sockelsanierung. In meiner Baupraxis habe ich aber Mauerwerke gesehen die mit einer horizontalen Absperrung bzw Abdichtung ausgeführt waren und dennoch feucht waren. Also großer Aufwand und doch keine Ruh?

Diese Erfahrung gab mir Anlass mich näher damit zu beschäftigen um zu erkennen, dass aufsteigende Feuchtigkeit nur einen kleinen Anteil der Feuchtigkeit im Mauerwerk ausmacht.

„Mauerfeuchtigkeit kann kapillare Ursachen haben, kann eine Folge von Kondensationsprozessen an der Oberfläche sein, aber auch von Schlagregen oder Leitungsschäden herrühren. Darüber hinaus gibt es hygroskopische Feuchtephänomene in Zusammenhang mit Mauersalzen. Besonders massiv tritt Feuchtigkeit im Bereich erdnaher Bauteile in Erscheinung und ist dort ein Langzeitphänomen.“

(Bundesdenkmalamt Standards der Denkmalpflege S.68)

"Immer wieder stelle ich fest, dass bei Feuchteschäden an alten Gebäuden als Ursache viel zu häufig „aufsteigende Feuchte“ in die Diskussion gebracht wird, obwohl ich seit mehr als einem Jahrzehnt in Wort und Schrift auf andere Ursachen mit gleichem Erscheinungsbild hinweise. Der Begriff „aufsteigende Feuchte“ hat sich offenbar fest in die Vorstellung Vieler eingeprägt."

(Helmut Künzel Bauphysik und Denkmalpflege Fraunhofer IRB Verlag S.5)

 

"Die unteren Bereiche der ans Erdreich grenzenden Wände, insbesondere die nach Norden orientierten, sind meist am kältesten und zwar nach unten zunehmend. Der Kontakt mit dem Erdreich leitet verstärkt Wärme nach unten."

(Helmut Künzel Bauphysik und Denkmalpflege Fraunhofer IRB Verlag S18)

"Faustregel: Bei einem durchschnittlichen Fundamentmauerwerk eines Hauses liegt der kapillare Feuchteeintrag von der Seite etwa bei 70 %, von unten bei etwa 30 %."(Bundesdenkmalamt Standards der Denkmalpflege S.71)

 

Das bedeutet der Feuchteeintrag ins Mauerwerk kommt durchschnittlich nur zu einem ganz kleinen Anteil durch kapillar aufsteigende Feuchtigkeit von unten, wie auch Künzel an einem simplen Beispiel erläutert:

 

"Außenmauern von Wasserschlössern oder Kaimauern, die direkten Wasserkontakt haben, sind höchstens bis zur zweiten oder dritten Steinlage feucht. Dies entspricht Meßergebnissen, die in der Vergangenheit in verschiedenen Instituten gewonnen wurden… Während bei einer durchgehenden Mörtelscheibe oder einem Putz eine große Steighöhe zu verzeichnen ist, ist diese bei Mauerwerk sehr gering und endet bei Ziegelmauerwerk etwa bei 20cm. Der Grund dafür ist, daß zwischen verschiedenen Stoffen wie z.B. Ziegel und Mörtel ein großer Übergangswiderstand gegeben ist." (Fraunhofer Institut IBP-Mitteilung, H. Künzel-Schadensursache bei alten Gebäuden)

 

Was sagt die Norm?

ÖNORM B3355-1 Trockenlegung von feuchtem Mauerwerk

Diese Norm legt in ihrem Titel schon eine Trockenlegung nahe, beschreibt aber im Wesentlichen auf mehrere Seiten wie eine Bauwerksdiagnose erstellt wird. Wir lernen viele neue Begriffe wie z.B. Durchfeuchtungsgrad D und Restsaugfähigkeit R. Das Mauerwerk wird gewissermaßen einem Bluttest unterworfen um dann zu Punkt 6 Sanierungsplanung zu kommen, wo z.B. unter 6.2.5 geschrieben steht: Bei Salzkonzentrationen der Stufen 2 und 3 gemäß Tabelle 2 im Mauerwerk sind Maßnahmen erforderlich. Welche Maßnahmen erforderlich sind, ist nicht beschrieben.

ÖNORM B3355-2 Verfahren gegen aufsteigende Feuchtigkeit im Mauerwerk.

Der zweite Teil der ÖNORM konzentriert sich dann ganz auf aufsteigende Feuchtigkeit und beschreibt im Wesentlichen drei Verfahren: mechanisches Verfahren, Injektionsverfahren, elektrophysikalisches Verfahren. Die anderen Feuchtigkeitsquellen werden hier nicht behandelt.

Betrachten wir nun die anderen, eventuell wesentlicheren Feuchtigkeitsquellen:

1.1.1.2  Kondensationsfeuchte und hygroskopische Feuchte

"Kondensationfeuchte kann in allen Bereichen eines Bauwerks auftreten. Im erdnahen Bereich von Bauteilen wird sie von der Kapillarfeuchte überlagert, von der sie sich im Augenschein schwer unterscheiden lässt. Meist wird die kapillare Porenfeuchte dort infolge der vorherrschenden geringeren Oberflächentemperatur des Bauteils durch Abkühlung und Feuchtekondensation der wärmeren Raumluft verstärkt. Dieser Effekt potenziert sich mit der Zeit (besondere  Aufschaukelungseffekte  z. B.  im  Frühling  bei  warmer  feuchter Außenluft und durch den Winter noch stark abgekühlten Mauern). Zu diesem Phänomen tritt oft die hygroskopische Feuchte durch Salzanreicherung an den Oberflächen, die ebenso klimaabhängig ist. In beiden Fällen ist die Feuchtigkeit deutlich wahrnehmbar, jedoch weitgehend auf die Wand- und Maueroberflächen beschränkt. Besonders bei hygroskopischer Feuchte ist jeder Versuch einer Mauerwerkstrocknung sinnlos bzw. unangemessen, da das Problem sich lediglich durch Salzreduktionsmaßnahmen beheben lässt. Mauerfeuchte ist also in der Regel eine Mischfeuchte. Dabei ist Kapillarfeuchte nur ein – mitunter sogar nur kleinerer – Aspekt." (Bundesdenkmalamt Standards der Denkmalpflege S.69)

Betreffend dem Aufschaukelungseffekt möchte ich erläutern, dass die Wärmeleitfähigkeit von trockenem Mauerwerk bei etwa 0,75W/mK und von feuchtem Mauerwerk bei etwa 1,65W/mK liegt, das heißt umso kälter umso mehr Kondensationsfeuchte entsteht umso größerer ist der Salzeintrag umso feuchter wird es. Der Wechsel zwischen gelöstem und kristallinem Zustand der Salze führt zu Salzsprengungen (Mauerfraß)

 

Was tun gegen Kondensationsfeuchte und hygroskopische Feuchte bedingt durch Mauersalze?

"Der bereits erwähnte Sanierputz hat sich nunmehr seit über einem viertel Jahrhundert als geeignete Maßnahme bei erhöhtem Salzgehalt im Mauerwerk bewährt."(Helmut Künzel Bauphysik und Denkmalpflege Fraunhofer IRB Verlag S.46)

 

Im Gegensatz dazu das Bundesdenkmalamt:

"Handelsübliche sogenannte Sanierputze sind auf Grund ihrer feuchte- und salzsperrenden Wirkung zur Salzreduktion nicht geeignet."

(Bundesdenkmalamt Standards der Denkmalpflege S.75)

 

Kontra Sanierputz äußert sich auch Dipl.-Ing. Konrad Fischer

"Sanierputz gilt als Heilmittel für feuchte, salzige Wände. In seine hydrophoben Poren dringt laut mir vorliegender Fachliteratur aber weder Feuchte noch Salz ein, da sie Wasser abweisen. H. G. Meier, ein renommierter Sanierputzentwickler, sagt dazu: Sanierputze dienen deshalb primär weder für eine Entsalzung noch für eine Entfeuchtung von Mauerwerken. In rissgefährdetem, schadsalzhaltigem Zement-Sanierputz entstehen bei sulfatbelastetem Mauerwerk sogar Treibmineralien, die dazu führen, dass der Putz abreißt. Auf wasserabweisendem Sanierputz haftet außerdem nur kunstharzhaltige und kapillarsperrende Beschichtung: Dispersionssilikat (sog. Mineralfarbe), Silikonharzemulsions- und Dispersionsfarbe.

Darunter trocknet die Wand sowie das in Risse und als Kondensat eingedrungene Wasser jedoch schlecht kapillar aus. Dampfdiffusion spielt dabei also keine Rolle. Bekannte Folgen: Auffeuchtung des Bauwerks, abplatzende Putz- und Anstrichschwarten.

Aus meiner Altbaupraxis empfehle ich kalkgetünchten Luftkalkputz. Dann trocknet Wasser ungehindert nach außen ab – zehnmal schneller als aus Zementmörtel! Er besitzt keine treibmineral-, ausblüh- und rissfördernden Schadsalze wie Zement, Trass oder Hydraulkalk.

Richtig verarbeitet und in frostfreier Periode abgebunden, bietet die Luftkalktechnik für altes Mauerwerk die schonendste Lösung. Da Wasser und Salzlösung aus dem Untergrund in Kalkmörtel ungehindert eindringen, ist er auch als Opferputz effektiver. Und deutlich billiger."http://www.selbst.de/bauen-renovieren-artikel/renovieren-bauen/wand-verputzen-waende-streichen/kontra-sanierputz-kalkmoertel-statt-sanierputz-107141.html

 

Kontra Luftkalkputz äußert sich

Dr. Uwe Erfurth, Sachverständiger für Anstriche und Außenputze

"Eins ist aber gesichert : Reine Luftkalkputze wurden an stark bewitterten Fassaden schon immer relativ schnell zerstört. Architekten, die Instandsetzungen von Gebäuden planen, die unter Denkmalschutz stehen, werden immer mit dem Thema Kalkputz konfrontiert. Ist dann noch ein Denkmalpfleger vor Ort, so wird häufig von einem “reinen” Kalkputz gesprochen. Häufig wird dann die denkmalrechtliche Genehmigung der Instandsetzung von der Verwendung solch “reiner” Materialien abhängig gemacht, was eigentlich nicht zulässig ist. So mancher Sachbearbeiter eines Bauamtes läßt sich dann von dieser “reinen Lehre” anstecken und schreibt dann einen “reinen” Luftkalkputz aus, weil er glaubt, daß dies ja für das Denkmal das Beste ist, was es überhaupt gibt. Im gleichem Atemzug wird dann auch immer das Schlimmste genannt, wovor man ein Denkmal unbedingt schützen muß : Das ist der Zement. “Zement schädigt ein Denkmal”, ist die Parole unter den Denkmalschützern. Im Gegensatz dazu gehen von dem “reinen” Kalk vermeintlich keine Gefahren für das Denkmal aus, so die landläufige Meinung. Werden dann die Instandsetzungen mit einem “reinen” Kalkputz realisiert, kommt es fast zwangsläufig aufgrund von naturwissenschaftlich nachgewiesenen chemischen und physikalischen Schwachpunkten des Systems zu Schäden. Da für die Ausführung ja der Handwerker zu gewährleisten hat, muß der den Mangel beseitigen. Für Planer, Denkmalschützer und Bauamt ist die Sachlage klar, der Handwerker hatte keine Ahnung mehr, wie man den “reinen” Kalk im Putz richtig verarbeitet."

Also doch Zement?

In Schönbrunn gibt es direkt gegenüber dem Palmenhaus eine Versuchswand.

Dort durften vor etwa 12 Jahren drei Firmen ihren Putz aufbringen.

Eine Firma links mit einem Feuchtmauerputz

In der Mitte RKI mit Diffupor, einem Putz auf Zementbasis

Eine Firma rechts mit einem Feuchtmauerputz

Augenscheinlich betrachtet ist die Fläche mit Diffupor Putz am besten erhalten.

 

Die Philosophie dahinter:

„Das Ziel ist, Feuchte aus dem Mauerwerk in dem Maße abzuführen, dass eine Verlagerung des Feuchteproblems nach oben oder auf die gegenüberliegende Seite der Mauer verhindert wird. Es kann jedoch zu keiner Zeit eine Trockenlegung des Mauerwerkes erreicht werden, dies verhindern schon die hygroskopischen Salze und die immer wieder kehrende Kondensationsfeuchte. Es kann jedoch erreicht werden, dass die Kondensationsfeuchte stetig durch diesen „Feuchtmauerputz“ als gasförmiger Wasserdampf abgeführt wird. D.h. wiederum, dass der natürlich erhöhte Durchfeuchtungsgrad des historischen Ziegels konstant gehalten werden kann bzw sogar teilweise gesenkt werden kann.“

Wesentlich ist zudem dass die Feuchtigkeit nicht nur gasförmig abtransportiert wird sondern auch in wasserförmigem Zustand.

Denn nur so können die schädlichen Salze abtransportiert werden.

Damit aber zurück zum Anfang. Wie haben wir jetzt unseren Sockel saniert?

Ich hätte gerne einen Romanzement verwendet doch der ist schwierig zu bekommen und teuer.

Als günstige Alternative gibt es den Excellent historic doch damit hatte die Baufirma keine Erfahrung.

Somit haben sie eine Sumpfkalk genommen mit einer kleinen Beimischung NHL.

 

Besonders empfehlen möchte ich an dieser Stelle die praxisnahen Kurse in der Kartause Mauerbach zu historischen Baumaterialien.

Kleiner Tip zum Schluß:

zur Erkennung, ob Feuchte aus dem Mauerwerk oder aus der Luft stammt, schlägt Tim Padfield vor, ein Stück Alufolie auf die Wand aufzubringen: Die Kondensfeuchte bildet sich entweder auf der Innen- oder Außenseite der Folie

2. FLACHGENEIGTE DÄCHER AUS HOLZ OHNE HINTERLÜFTUNG

 

Ausgangspunkt für diesen Text war ein immer wiederkehrendes Thema beim Dachgeschossausbau, nämlich die Ausbildung der obersten Geschossebene, welche oftmals auch noch zusätzlich als Terrasse genutzt werden soll.

Die Statik erlaubt in der Regel nur ein Holzdach.

Aus Gründen der Aufbautengesamtdicke wird nicht selten ein flachgeneigtes Dach ohne Hinterlüftung hergestellt.

Dazu folgendes aus der Planungsbroschüre

Flachgeneigte Dächer aus Holz von der Holzforschung Austria 2010:

.

 „In der Vergangenheit wurden Dachelemente mit beidseitig diffusionsdichten Schichten und Sparrenvolldämmung infolge ihrer bautechnischen (geringen Konstruktionshöhe) und wirtschaftlichen Vorteile forciert. Diese Varianten funktionieren bei feuchtetechnischen Berechnungen nach Glaser zwar, stellen jedoch ein schwer kalkulierbares Risiko dar, da eindringende Feuchte keine Möglichkeit zum Austrocknen hat. Solche „dicht-dicht“ – Aufbauten bilden eine regelrechte Feuchtefalle.“(S1)

 

„Die Holzforschung Austria führte bis dato viele Begutachtungen von flachgeneigten Dachkonstruktionen durch. Dabei zeigte sich, dass 100% luftdichte Aufbauten bautechnisch so gut wie nicht auszuführen sind und Flachdachkonstruktionen ein dementsprechendes Rücktrocknungspotential besitzen müssen. Inzwischen werden aus diesem Grund häufig feuchteadaptive Dampfbremsen eingesetzt.“ (S1)

 

„Herrschen trockene Bedingungen an der Dampfbremse so weisen die Dampfbremsen einen hohen sd-Wert auf. Bei feuchten Randbedingungen ist der sd-Wert der Dampfbremsen hingegen deutlich geringer. Hierdurch wird im Winter, wenn unter normalen Nutzungsbedingungen die Raumluft und das gefachinnenseitige Klima eher trocken sind, die Wasserdampfdiffussion in das Bauteil behindert“ (S8)

 

Zum Thema Flachdächer aus Holz gibt es einen interessanten Bericht vom

Aachener Institut für Bauschadensforschung und angewandte Bauphysik über die

Zuverlässigkeit von Holzdachkonstruktionen ohne Unterlüftung der Abdichtungs- oder Decklage, März 2014

„Deutschlandweit wurden 1657 öffentlich bestellte und vereidigte Bausachverständige angeschrieben. Die Sachverständigen wurden nach ihren Erfahrungen mit unbelüfteten Flachdächern in Holzbauweise befragt und darum gebeten, Schadensfälle für eine detaillierte Auswertung zur Verfügung zu stellen.“

„Von den 1657 angeschriebenen Personen haben 141 geantwortet.“ (S12)

„71 Umfrageteilnehmer gaben an, dass sie in den letzten zehn Jahren insgesamt 337 Schadensfälle an Flachdächern in Holzbauweise ohne Unterlüftung untersucht haben.

Die Befragten gaben bei 99 der 337 Fälle an, dass eine feuchtevariable Dampfbremse eingebaut war.“ (S12)

 

Die Auswertung der Umfrageergebnisse ergab, dass die von den Sachverständigen geschilderten Schadensfälle im Wesentlichen fünf Ursachengruppen zugeordnet werden können:

  • Schäden durch Luftundichtheiten

  • Schäden durch Dachundichtheiten

  • Schäden durch hohe Raumluftfeuchte

  • Schäden durch Baufeuchte

  • Schäden durch erhöhte Holzfeuchte

 

Auf Seite 39 gibt es einen interessanten Diskurs über die Definition von „Belüftung“

In der DIN 4108 wurde definiert: „Bei belüfteten Dächern ist direkt über der Wärmedämmung eine belüftete Luftschicht angeordnet.“ Das heißt zu nicht belüfteten Dächern gehören auch solche, die außenseitig, also über der Vollschalung und Unterspannbahn, eine Lüftungsebene haben. „Die Belüftungsebene unter der Unterspannbahn führt nicht nur zu einem Feuchtetransport, sondern auch zu einer Feuchteanreicherung der Holzbalken. Dieser Effekt wurde in (Künzel/Großkinsky 1989) beschrieben. Seitdem wird dafür plädiert, auf diese Belüftungsebene zu verzichten und den Zwischenraum mit Dämmstoff auszufüllen.“ (S42)

 

Eine Zusammenfassung gibt es auf Seite 78 und die liest sich folgendermaßen:

„Die Freilanduntersuchungen belegen, dass die Feuchteverhältnisse in unbelüfteten Holzflachdächern mit unterseitiger feuchtevariabler Dampfbremse auch unter laborähnlichen Bedingungen kritisch sein können.“

 

Auf Seite 79 gibt es noch eine weitere Stellungnahme zur Belüftung:

„Bei Dachkonstruktionen mit geringer Dachneigung kann in einem durchlüfteten Dachraum Luftbewegung nur durch Windeinwirkung, Druckdifferenzen an Dachkanten und temperaturbedingten Überdruck in der Belüftungsebene bewirkt werden… Dies ist in der Regel nicht der Fall, wenn sich eine Dachfläche in enger Bebauung befindet…“

Die belüftete Konstruktion eines flach geneigten Daches ist auch in DIN 68800-2;2012-02 in Anhang A, Bild 17, dargestellt. Der Lüftungsraum soll danach bei Dächern zwischen 3° und 5° mindestens 150mm betragen.

 

Ab Seite 83 gibt es Berichte aus den Nachbarländern, z.B.:

Seite 88 Österreich

"Auch in Österreich wird eutlich vor dem feuchtetechnischen Risiko nicht belüfteter Flachdachkonstruktionen gewarnt. Es liegen zwar umfangreicheNachweisberechnungen auf der Grundlage instationär hygrothermischer Untersuchungen vor. Bei der Bauausführung entsprechender Konstruktionen müssen die dort zugrunde gelegten Randbedingungen aber sehr genau eingehalten werden und es muss dafür gesorgt werden, dass diese sich während der Standzeit des Gebäudes nicht ändern"

Es ist meines Erachtens nicht möglich dafür zu sorgen dass sich die Randbedingungen nicht ändern.

Seite 89 Schweiz

„in der Schweiz werden für Holzflachdächer ohne Unterlüftung der Abdichtung inzwischen eine Zusatzdämmung und eine Bauzeitabdichtung empfohlen.“

 

Seite 99 Niederlande

„Auch in den Niederlanden wird deutlich vor einer nicht belüfteten Holzkonstruktion gewarnt.“

 

Eine letztendliche Zusammenfassung gibt es auf Seite 109:

„Holzflachdachkonstruktionen ohne Unterlüftung der Abdichtungs- oder Decklage sind schadensanfällige Konstruktionen….Eine deutliche Verminderung des Schadensrisikos ist durch eine oberseitige Zusatzdämmung und eine Zusatzabdichtung zu erreichen. Auch dabei sind aber der instationär hygrothermische Nachweis und die Kontrolle der Holzfeuchtigkeit unabdingbar. Die Erfahrungen mit solchen Konstruktrionen sind zwar noch neu, versprechen aber eine sehr viel höhere Funktionssicherheit.“

 

Bei Holzaufbauten ist generell zu beachten:

Bei Profilblech- und Holzdachaufbauten sagt die ÖNORM B 3691, dass das Gefälle für Dachabdichtungen mit mindestens 3% zu bemessen ist. Zu beachten ist, dass bei Dachneigungen kleiner 3° mit Pfützenbildungen zu rechnen ist.

3. SCHIMMEL

 

„Bauen ist ein Kampf mit dem Wasser“ (Bernd Hillemeier)

Ob Herr Hillemeier bei seinem Zitat auch an den Schimmel gedacht hat konnte ich nicht herausfinden. Doch heutzutage – das traue ich mich zu behaupten- ist das wohl die größte Herausforderung.

Am 8. August  2003 wird im Bundesgesundheitsblatt eine Studie veröffentlicht in der hochgerechnet wird das im bundesdeutschen Gebäudebestand ca 9 Millionen Wohnungen mit Schimmelpilzen belastet sind. Woher kommt das?

Luftwechsel und Wasserdampf:

 

Pro Tag entstehen in einer Wohnung mit vier Familienmitgliedern ca 8,5Liter Wasser

durch duschen, kochen, Wäsche trocknen, Verdunstung.

In einer 100m² großen Wohnung mit 2,5m Raumhöhe gibt es 250m³ Luftvolumen.

Im Winter hat es in der Wohnung nun 21° und 60% Luftfeuchtigkeit und im Freien 0° und 40% Luftfeuchtigkeit. Das bedeuted laut Tabelle (siehe unten) gibt es in der Wohnung ca 11gr. Wasser pro m³ Luft und im Freien ca 2gr. Wasser pro m³ Luft. Das sind ca 9gr. Wasser pro m³ Unterschied. 

 

In Österreich muß per Gesetz Luftdicht gebaut werden (siehe OIB6 Punkt 4.10).

Unkontrollierte Lüftungsverluste sollen vermieden werden.

In der Baupraxis ist das aber unmöglich (siehe z.B. Holzforschung Austria „flachgeneigte Dächer aus Holz“ Seite 1)

Bei einem durchschnittlichen Neubau wird die Luft ohne zu lüften ungefähr zwei mal am Tag komplett ausgetauscht (nx = n50*ewind) durch Fugen, Ritze und Baumängel.

 

Für unser Beispiel bedeuted das:

250m³ * 2 = 500 m³ Luftvolumen werden am Tag getauscht.

Pro m³ Luft werden nun 9 Gramm Wasser mit abgeführt das heißt

4,5 Liter Wasser verschwinden an einem Wintertag ins Freie.

 

Wenn die NutzerIn nicht ausreichend lüftet, dann sucht sich der Wasserdampf seinen Weg durch Fugen, Ritze und Baumängel hindurch, Kondensat entsteht und in weiterer Folge Schimmelbildung sowie Bauschäden.

 

Aus hygienischen Gründen wird übrigens ein ca 12-facher Luftwechsel pro Tag empfohlen.

Es folgen Beiträge aus der Wissenschaft und Forschung:

Auszug aus dem Tagungsband des Bauphysikertreffens in der Hochschule für Technik Stuttgart 2016

Keine Sanierung ohne Lüftungskonzept  Von Clemens Häusler, MSc

Luft ist ein unverzichtbarer Bestandteil unserer Umwelt. Täglich atmen wir ca. 11 kg Luft ein (Erwachsener: 0,5 l/Atemzug, 13 Atemzüge/min, Luft ca. 1,2 kg/m³), somit ist Luft quasi das »Grundnahrungsmittel« Nr. 1. Die Natur stellt uns im Freien unverbrauchte Luft (zumindest noch) in beliebiger Menge zur Verfügung. Damit die Qualität auch im Innenraum stimmt muss entsprechend gelüftet werden.

Normativ beträgt der erforderliche Luftwechsel 30 m³/h pro anwesender Person. Daraus ergibt sich der sogenannte hygienisch erforderliche Luftwechsel von 0,4 x pro Stunde (unter Annahme einer Raumhöhe von 2,5 m und einer Wohnfläche von 30 m² pro Person), dies bedeutet, dass die Raumluft alle 2,5 Stunden gewechselt werden muss (ca. 10 x pro Tag).

Physikalisch erforderlichen Luftwechsel

Abgesehen vom hygienisch erforderlichen Luftwechsel gibt es auch den physikalisch erforderlichen Luftwechsel aufgrund der im Raum abgegebenen Feuchte. Oberflächenkondensat und das damit verbundene Schimmelpilzrisiko ergibt sich immer aus der Kombination »richtiges Dämmen« (Qualität des Gebäudes) und »richtigem Lüften« (Nutzerverhalten).

Je besser ein Gebäude gedämmt ist desto höher ist die zulässige Luftfeuchte. Und je höher die Luftfeuchte, desto mehr Feuchte wird beim Lüften abtransportiert. Bei einem rundum außen gedämmten Neubau reicht es wenn die Luft ca. 4 x pro Tag (0,17 /h) getauscht wird, im ungedämmten Bestand ca. 12 x pro Tag (0,50 /h). Dies gilt bei hoher Belegung (ca. 25 m² / Person), bei geringer Belegung (ca. 50 m² / Person) halbiert sich der Wert.

 

Lüftungsarten

Der Luftwechsel kann ganz unterschiedliche herbeigeführt werden: Entweder durch mechanische Lüftung (zentrale oder dezentrale mechanische Be- und Entlüftung, sinnvoller Weise kombiniert mit einer Wärmerückgewinnung), mit manueller Lüftung (Fensterlüftung) oder mittels natürlicher Lüftung über Undichtigkeiten der Gebäudehülle (Falschluftrate).

Bei einem undichten Altbestand (Gründerzeithaus) ist der natürliche Luftwechsel über die Fensterfugen in der Regel ausreichend (ca. 10 bis 26 x pro Tag). Probleme gibt es praktisch nur in sehr windgeschützten Lagen (z.B. hofseitige Wohnung im Erdgeschoss) und/oder bei sehr großer Personenbelegung.

Bei einer dichten Gebäudehülle reduziert sich der natürliche Luftwechsel auf ca. 1 bis 3 x pro Tag (0,04 bis 0,11 pro Stunde), dementsprechend muss zusätzlich gelüftete werden. Manuelles Lüften erfolgt entweder durch gekippte Fenster oder mittels Stoßlüftung. Dauerhaft gekippte Fenster sind energetisch ungünstig, ständig lüftet sich die ohnehin bereits getauschte Luft (Luftwalze) und die angrenzenden Bauteile werden unnötig abgekühlt, was wiederum das Kondensatrisiko erhöht.

Eine Stoßlüftung kann stets nur einen einfachen Luftwechsel erzeugen (bei längerer Stoßlüftung lüftet sich wiederum nur die bereits gewechselte Luft). Je nach Wind und Temperaturdifferenz ist bei einer Stoßlüftung, am besten als Querlüftung mit offenen Fenstern auf beiden Seiten der Wohnung, bereits nach ca. 1 bis 5 Minuten die Luft vollständig getauscht.

Eine mechanische Lüftung sorgt nutzerunabhängig für einen ausreichenden Luftwechsel. Entweder wird der hygienisch erforderliche Mindestluftwechsel von 0,4/h (ca. 10 x pro Tag) fix eingestellt oder die Anlage wird mittels Feuchte- bzw. CO2-Fühlern variabel gesteuert. Problematisch ist, abgesehen von den Investitionskosten, der Platzbedarf für die Luftleitungen sowie die erforderliche Wartung und Reinigung.

Anmerkung: Lüftungsanlagen mit fixer Einstellung erzeugen in der Praxis oft eine viel zu trockene Luft, dies liegt an der überbewerteten Anwesenheit der Bewohner d.h. einer überbewerteten Feuchtabgabe (theoretische Grundlage sind 30 m² pro anwesender Person, d.h. bei einer 120 m² Wohnung müssten 4 Personen permanent anwesend sein bzw. 6 Personen je 16h pro Tag).

 

Fenstertausch

Problematisch ist die Kombination »dichtes Gebäude« und »schlechte Dämmung«, also typisch nach einem Fenstertausch. Im Bereich thermischer Schwachstellen, sogenannter Wärmebrücken (entweder geometrisch, z.B. Gebäudeecken, oder materialbedingt, z.B. Rollladenkasten) entsteht erhöhte Luftfeuchte und infolge dessen Schimmelbildung.

Dies bedeutet, dass insbesondere nach einem Fenstertausch das Schimmelrisiko deutlich ansteigt. Da der Fenstertausch die vorhandene Fugenlüftung beendet, ist ein neues Lüftungskonzept zwingend erforderlich.

Entschärft wird die Situation, wenn gleichzeitig mit dem Fenstertausch das Gebäude rundum außen gedämmt wird (nicht aber bei einer Innendämmung!). In der Praxis ist eine solche lückenlose Außendämmung, wie dies im Neubau möglich ist, jedoch unrealistisch. Einzelne Wärmebrücken, z.B. Sockelanschluss, Balkon, Säulen, sind meist unvermeidbar.

 

Richtig Lüften - Theorie

Die fünf Sinne des Menschen (Fühlen, Hören, Riechen, Schmecken, Sehen) ermöglichen keine direkte Feuchtewahrnehmung. Nur indirekt bekommen wir über trockene Atemwege, verändertes Temperaturempfinden bei feuchter (wärmer) bzw. trockener Luft (kühler) oder Schwitzen Rückschlüsse auf die Luftfeuchte. Aber auch dies nur außerhalb des im Innenraum gewünschten behaglichen Bereichs.

Messgeräte zeigen in der Regel die relative Luftfeuchte (Wassergehalt der Luft in %) an, d.h. den Feuchtegehalt in Relation zur maximal möglichen Feuchteaufnahme. Diese ist jedoch stark abhängig von der Temperatur der Luft. Die absolute Luftfeuchte (Wassergehalt der Luft in g/m³) ergibt sich aus der Temperatur und der relativen Feuchte.

Für ein »technisches Lüften« muss die absolute Luftfeuchte (Wassergehalt der Luft in g/m³) bekannt sein. Demnach ist es zwingend erforderlich Temperatur und relative Feuchte von Außenluft und Raumluft zu messen und aufgrund dieser Daten die absolute Feuchte zu bestimmen (mittels Tabelle bzw. durch Berechnung).

Ist die absolute Feuchte (in g/m³) außen geringer als innen, dann wird die Raumluft beim Lüften trockener, bei einer Außenluft unter 5°C ist dies praktisch immer der Fall. In der Übergangszeit kann die Raumluft durch »falsches Lüften« feuchter werden, was in normalen Wohnräumen durch die bereits geringere Temperaturdifferenz unproblematisch ist, im kühlen Keller hingegen führt dies zum sogenannten »Feuchtlüften« und ist sehr kritisch.

 

Richtiges Lüften aufgrund der tatsächlichen absoluten Feuchte von Außen- und Innenluft ist nur etwas für echte »Freaks«. Für den »Durchschnittsmenschen« ist ein einfacherer Ansatz erforderlich.

 

Richtig Lüften - Praxis

 

Beim rundum außen gedämmten Neubau ist eine Luftfeuchte mit 50% Dauerluftfeuchte und 60% Spitzenwert zulässig (bei -5°C Außenlufttemperatur). Beim Bauen im Bestand - ohne rundum lückenloser Außendämmung - entstehen naturgemäß thermische Schwachstellen (Wärmebrücken), dementsprechend trockener muss die Raumluft sein.

Der genaue Grenzwert der zulässigen Luftfeuchte kann nur durch eine dreidimensionale Wärmebrückenberechnung bestimmt werden, grobe Richtwert stehen in der Tabelle.

 

Richtwert Luftfeuchte: Dauerluftfeuchte / Spitzenluftfeuchte

Wirklich kritisch ist es nur in der Heizperiode, insbesondere bei Außentemperaturen unter 5°C. In dieserZeit ist die absolute Feuchte außen aber praktisch immer geringer als innen, es reicht also regelmäßig zuLüften und die relative Luftfeuchte im Innenraum mit einem Messgerät (gibt es um 20 bis 30 € in jedem Baumarkt) zu kontrollieren.

 

Achtung: Im Keller ist die Problematik etwas anders. Die Temperatur des Erdreichs und dadurch auch die Oberflächentemperatur im Raum, ist gegenüber der Außenluft um einige Monate verschoben. Dadurch kommt beim Lüften im Frühjahr die feuchtwarme Außenluft an die noch immer kalten Oberflächen (»Feuchtlüften«). Wenn Kondensat vermieden werden soll, dann muss der Keller ganzjährig auf mindestens 22°C beheizt werden.

Feuchteabgabe

In schimmelgefährdeten Wohnungen sollte die Feuchteabgabe reduziert werden. Das heißt Wäsche nicht in der Wohnung, sondern im Freien oder in einem Waschraum trocknen bzw. einen elektrischen Trockner verwenden. Nassräume sollten mit einem feuchtegesteuerten Abluftventilator ausgestattet werden.

Leider eignet sich ein Abluftventilator im Bad nicht zum kontrollierten Trockenhalten der ganzen Wohnung, denn hierfür müsste der Grenzwert am Lüfter außentemperaturabhängig geregelt sein. Grundsätzlich gibt es externe Regler für eine Montage im Wohnraum, dann kann man im Winter 30% bis 40% und im Sommer 60 bis 70% einstellen. Zusätzlich muss in dichten Wohnungen für ein ausreichendes Nachströmen der Luft gesorgt werden (Außenluftdurchlass).

 

Fazit

Für ein »richtiges Lüften« muss die Luftfeuchte messtechnisch überwacht werden. Aufgrund der geringen absoluten Feuchte der kalten Winterluft reicht es die relative Luftfeuchte im Innenraum zu kontrollieren (ausgenommen bei Bauteilen gegen Erdreich!). Steigt die Luftfeuchte über den zulässigen Wert (siehe obige Tabelle), dann muss gelüftet werden. Alternativ kann mechanisch Be- und Entlüftet werden.

Anmerkung: Wird der hygienisch erforderliche Luftwechsel eingehalten, dann gibt es in der Regel auch keinen Schimmel, d.h. ein ausrechender hygienischer Luftwechsel bewirkt eine physikalisch problemlose Luftfeuchte.

„Wohnraumschimmel“  von Volker Drusche

„Feuchte Wände und klamme Wohnungen mit Schimmelbefall hat es leider schon immer gegeben! Die vollständige Eliminierung von Schimmel ist eine Illusion.“ (S15)

 

 „Die alleinige Erneuerung von Fenstern als Sanierungsmaßnahme hat in mehrfacher Hinsicht die Feuchtigkeitsprobleme in den Wohnungen verschärft und zur Zunahme von Wohnnungsschimmel geführt:

An alten einfach verglasten Fenstern stellten sich die niedrigsten Oberflächentemperaturen aller Außenhüllbauteile ein, wodurch der Raumluft über das Kondensieren an den Fensterscheiben Feuchtigkeit entzogen wurde. Beschlagene Fensterscheiben signalisieren, dass gelüftet werden soll. Moderne Fenster sind, speziell bei sonst nicht wärmegedämmten Gebäuden, nicht mehr die kältesten Bauteile der Gebäudehülle. Die niedrigsten Oberflächentemperaturen in den Räumen weisen dann die nun schimmelpilzgefährdeten Wände und andere kühle Bauteile der thermischen Hülle – insbesondere Wärmebrücken – auf.“ (S16)

„Vermeintlich komfortabel werden die Fenster zum Lüften vielfach nur angekippt. Für die Schimmelvermeidung ist dies, besonders bei lang anhaltender Kipplüftung, sehr ungünstig und zudem während der Heizperiode Energie verschwendend.“ (S16)

 

„Früher sind die Wohnungen überwiegend mit Holz- oder Kohleeinzelöfen beheizt worden. Die durch den Schornstein abgeführte Verbrennungsluft bewirkte ein Nachströmen von kühler trockener Außenluft durch Undichtigkeiten in der Gebäudehülle.“ (S16)

 

„Pro Jahr kommen in einer Wohnung mit 4 Bewohner oft mehr als 4500 Liter Feuchtigkeit zusammen, der Inhalt von 70 Standardbadewannen.“ (S17)

„Wenn 65% relative Luftfeuchte in einer 20°C warmen Raumluft z.B. auf 16°C kalte Bauteile treffen, steigt hier die Luftfeuchte, obwohl keine zusätzliche Feuchtigkeit hinzugekommen ist, auf über 80% an.“ (S18)

 

„Schimmelpilze gedeihen bei relativem Luftfeuchtegehalt > 70% bzw. Bauteiloberflächenfeuchtigkeit > 80% und breiten sich aus, wenn diese Feuchte nur wenige Tage besteht. Bei entsprechend optimierter Nährstoffgrundlage, z.B. aus Tapeten, Putz, Kunststoffen, Gummi, Silikon, Folien, Leder, Teppichböden, Farben, Lacken usw., wachsen sie umso prächtiger.“ (S19)

„Bei Verwendung von kapillaraktiven Perlite-, oder Calciumsilikat-Wärmedämmplatten als Innendämmung kann auf die Dampfsperre verzichtet werden. Die Verarbeitung muß allerdings zwingend vollflächig ohne Luftschicht zur Trägerwand erfolgen… Durch eine hohe kapillare Saugfähigkeit können diese Wärmedämmplatten anfallendes Tauwasserkondensat gut verteilen und vorübergehend speichern. Bei abnehmender Innenraumluftfeuchtigkeit wird die Materialfeuchte rasch wieder abgegeben. Das Material ist darüber hinaus durch seinen ph-Wert gegen Schimmelpilze weitgehend resistent, besitzt gute Brandschutzeigenschaften und lässt sich recyceln. Als Anstriche sollten nur diffusionsoffene Farben zu Anwendung kommen.“ (S33)

 

„Wärmebrücken werden unterschieden in

  • Geometrische Wärmebrücken z.B. Gebäudeecken

  • Konstruktive Wärmebrücken z.B. Heizkörpernischen

  • Materialbedingte Wärmebrücken

  • Konvektive Wärmebrücken z.B. Luftundichtheiten

 

Durch den erhöhten Wärmefluss im Bereich einer Wärmebrücke sinkt die innere Oberflächentemperatur

des Bauteils der Gebäudehülle.“ (S35)

 

„Fälschlicherweise wird mit der Dampfdiffusion häufig das Mysterium atmender Wände verwechselt. Wände atmen jedoch nicht. Das haben Wände auch noch nie getan. Maximal 3% des Luftwechsels findet via Dampfdiffusion durch (technisch intakte) Wände statt.“ (S38)

 

„Aus hygienischer Sicht wird vielfach ein Luftwechsel von 0,5-1,0/h bei normaler Wohnraumnutzung für sinnvoll erachtet. Ein Luftwechsel von 1,0/h bedeuted einen kompletten Raumluftaustausch pro Stunde.“ (S50)

 

„Fenster Stoßlüftung

Etwa alle 2-3 Stunden sollen die Fenster in Abhängigkeit von der Witterung für ca 5-10 Minuten geöffnet und währenddessen die Heizkörper abgestellt werden.“ (S53)

 

„Schimmelpilzschäden Erkennen, bewerten, sanieren“ von Brandhorst und G. Willems

„Wie kam es zu der Entwicklung, was hat sich in der Art des Bauens geändert, so dass der Schimmelpilzbefall in Wohnräumen so stark zunehmen konnte.“ (S5)

 

„Folgende (technische) Einzelmaßnahmen waren durchgeführt worden, ohne die Konsequenzen zu erkennen oder zu berücksichtigen:

  • Die Strahlungsheizung (Ofen) wurde durch einen (Konvektions-) Heizkörper ersetzt

  • Die „Abluftanlage“ Ofen/Schornstein wurde abgeschafft, die „undichten Fenster“, die ehemals die Zuluft gewährleisteten, wurden „verstopft“

  • Die bisherige Einfachverglasung, die „Kondensatfalle“, wurde gleichzeitig mit der Fenstererneuerung abgeschafft.“  (S6)

 

„5.3 Lüften und Heizen

Alte Gebäude besitzen einen natürlichen Luftwechsel von bis zu 6/h, das entspricht einem sechsmaligen kompletter Luftaustausch des Gebäudes. Heute liegt der Wert bei 0,7/h oder teilweise noch deutlich niedriger. Daraus ergibt sich eine Konzentrierung der Schadstoffe, wenn keine manuelle oder technische Lüftung zur Unterstützung hinzugezogen wird.“ (S19/20)

 

„5.5 Exkurs Chloranisole

„Da wir unsere Gebäude auch betreten, liegt es auf der Hand, dass durch die Schuhsohlen „Dreck“ von außen eingetragen wird. Der Sauber-Läufer im Eingangsbereich nimmt die Schuhsohlenproblematik durchaus bereitwillig auf, bleibt auch noch längere Zeit schön feucht … und dann kommt der Staubsauger. Ebenfalls aufnahmebereit, lagert dieses Gerät nun die gesammelte Zucht der Mikroorganismen sowie die Lebensgrundlage für diese in Form von organischem Material in einen Papierbeutel. Dort darf dann – bis zur gelegentlichen Entsorgung in die Mülltonne – alles passieren, was eben so in einem Papiersack – eingeschlossen in einem eher dichten Kunststoffmilieu – passiert. Bei zwischenzeitlichem Starten eines Saugvorgangs wird dann die gesammelte Anzucht bzw. deren Sporen wieder in die Raumluft abgegeben, um dem Kreislauf wieder neue Impulse zu geben.“ (S21)

„Desinfektionsmittel sind sicherlich die schlechteste und teuerste Methode, um in einer Wohnung möglichst gesund zu leben.“ (S21)

 

„Neben der Feuchte ist das Nahrungsangebot das zweitwichtigste Kriterium. Nur dort, wo organisches Material vorhanden ist, wird sich der Pilz auf Dauer einrichten können. Deutlich erkennbar wird dies z.B. in Duschen: … die Dusche wird regelmäßig mit essighaltigen Mitteln gereinigt, was zur Folge hat, dass der organische Anteil des Reinigers in die Fugen „kriecht“ und gleichzeitig den ph-Wert so einstellt, dass Schimmel bis zu einem Millimeter in die für ihn normalerweise unwirtliche Fugenmasse einwachsen kann.“ (S23/24)

 

Von anorganischen Reinigern wird abgeraten, diese schaden der Umwelt.

 

„Oft wird die Frage gestellt, ob der Schimmelpilz in den Putz eingewachsen ist und der Putz daher entfernt werden muss… Bei längerem Befall gilt für Gipsputz „wahrscheinlich“ für kalkzementputz eher „unwahrscheinlich.“

Eine Prüfung sollte dennoch durchgeführt werden. Die erfolgt in der Regel nach Dekontaminierung der Oberfläche. Danach nimmt man ein kleines Stück des eventuell befallenen Putzes heraus und legt es in eine Petrischale mit einem Nährmedium (MEA und DG18). Nach bereits 3 Tagen wird deutlich sichtbar, ob Schimmelpilz in den Putz eingewachsen ist oder nicht.“ (S25)

 

„Bei 20°C kann Luft max. 17,3 g/m³ Wasserdampf aufnehmen – das entspricht 100% Luftfeuchte. Das ist der Wert der absoluten Luftfeuchte.“ (S26)

„Der Luftaustausch ist aus hygienischen Gründen notwendig und führt nicht nur besagte Feuchtigkeit, sondern auch Innenraumschadstoffe wie Emissionen von Möbeln, Farben und Kunststoffen, Zigarettenrauch und nicht zuletzt das Kohlendioxid (CO2) aus unserer Atmung nach außen ab.“ (S73)

 

„Zusammenfassend kann man sagen, dass für einen zu sanierenden Altbau ohne Dämmung (mit nur geringem Wärmeschutz) und mit erneuerten Fenstern, neben den Mindestanforderungen an den Wärmeschutz der Gebäudehülle und den Wärmebrücken auch eine Mindestanforderung an den Luftwechsel zum Feuchteschutz für jeden Raum und nutzerunabhängig von etwa 30 bis 40m³ je nach Belegungsdichte, technisch sichergestellt werden muss.

Für die Praxis ausgedrückt heißt das: Abluftventilator im Bad, Leistung 40-65m³/h, läuft durchgehend; sinnvoll ist es darüber hinaus, einen Ventialtor zu verwenden, der bei höherer Feuchtelast, z.B. beim Duschen, eine höhere Leistung erbringt. Die jeweilige erforderliche Zuluft für die einzelnen Zimmer wird nach Tabelle 14 ermittelt.“ (S78)

 

„Berechnungen und Messungen haben gezeigt, dass freistehende Einfamilienhäuser unproblematischer sind und normalerweise keine technische Lüftung in der Grundausstattung für Schimmelpilzprophylaxe benötigen.“ (S81)

 

„Ein weiterer kritischer Raum ist die Speisekammer, die besonders in Altbauten das „Anhängsel“ der Küche ist – nicht beheizt, schön kühl, meist mit offenem Fenster, also mit kalten Oberflächen in Fensternähe, zumindest im Winterhalbjahr…

Liegt dieser Raum an der windabgewandten Seite des Gebäudes, entsteht ein leichter Unterdruck, der dann die Luft dieser Kammer „absaugt.“ Die nachströmende Luft aus der Küche ist wärmer und feuchtegeladener als es die kalten Bauteilflächen vertragen können, und dann kommen die…“ (S82)

 

Exkurs Innenfarbe

„Kalk ist einer der ältesten Anstrichstoffe der Menschheit. Seit einigen Jahren wird er wieder vermehrt von Bauherren, nicht nur bei der Sanierung historischer Bauten, sondern auch im Zuge des wohngesunden Bauens, nachgefragt. Die Kalkfarbe ist sehr haltbar, was viele historische Bauten heute noch zeigen. Zudem ist sie emissionsfrei, dampfdiffussionsoffen, Feuchte regulierend und sorgt für ein gesundes Raumklima. Der mineralische, stark alkalische Anstrich ist außerdem dafür bekannt, gegen Keime und Schimmelsporen wirksam zu sein, da er mit einem ph-Wert von ca.12 keimtötend und desinfizierend wirkt.“

(https://www.oekologisch-bauen.info/baustoffe/naturfarben-putze/kalkfarbe.html)

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