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Flüchtige organische Verbindung

2022-09-02T10:38:33Z

Goldau: /* Literatur */

'''Flüchtige organische Verbindung - VOC''' ''engl.: Volatile Organic Compound''

"Flüchtig" bedeutet, dass diese Stoffe wegen ihres niedrigen Siedepunktes bzw. hohen Dampfdrucks schnell verdampfen (verflüchtigen).

Gemäß Definition der [[Weltgesundheitsorganisation]] (WHO) sind VOC Organische Substanzen mit einem Siedebereich von 60° bis 250° C. Zu den VOC zählen z.B. Verbindungen der Stoffgruppen [[Alkane]]/[[Alkene]], Aromaten, [[Terpene]], [[Halogenierte Verbindungen|Halogenkohlenwasserstoffe]], [[Ester]], [[Aldehyde]] und [[Ketone]]. 
Vorkommen: in vielen Lösemitteln, Hölzern, Farben, Dichtmassen. 
Dem Verbraucher auch bekannt als: Eau de Cologne, dem typischen "Neugeruch" bei Neuwagen und Wohnungseinrichtung, der süßliche Geruch von [[Polystyrol|Styropor]], überhaupt die Ausgasungen diverser Baustoffe, Teppich, Möbel, Kleber, Farbanstriche und Duftkerzen. Quasi alles Riechbare und mehr. 
Die Abklingzeit kann 10 Tage aber auch 3 Jahre dauern.

===Wohngift VOC===
Allgemein wird eine massive Zunahme von Erkrankungen durch Schadstoffe in Wohnungen, Büros, Schulen, Kindergärten und Arbeitsplätzen registriert. Während die gesundheitlichen Risiken von [[Formaldehyd]] seit Langem bekannt sind, besteht noch Uneinigkeit in der Gesundheitsgefährdung zahlreicher VOCs. Seitens der Medizin wird das Belastungspotential durch VOCs zunehmend für die wachsende Zahl von Allergikern (über 25 % in Deutschland) erkannt und werden Allergiker bewusst auf das Minimierungsgebot von Emissionen bei der Auswahl von Wohnraum verwiesen.

Das führte unter Anderem zur Erstellung der "Empfehlungen für Innenraumluft" durch das [[Umweltbundesamt]] (UBA). Bislang hat sie einen "empfehlenden" Charakter, findet aber zunehmende Beachtung im öffentlichen wie auch im privaten Bau. Städte wie München, Köln, Düsseldorf, Berlin, Zürich legen bereits maximaler Emissionswerte als Vorgabe öffentlicher Bauausschreibungen bestimmter Gebäudearten (zB Kindergärten) fest. Die Überprüfung erfolgt regulär bei der Bauabnahme durch ein unabhängiges Prüfinstitut.

==== Mögliche Emissionsquellen ====
* Bauprodukte: [[Styrol]] (Styropor), [[Polyurethan]] (PU-Schaum), Holzschutzmittel, Hölzer, Tapeten, Farben
* Einrichtungsgegenstände: lackierte und verleimte Möbel
* Textilien
* Haushalts- und Bürogeräte: Drucker, Kopierer
* Verbrennungsprozesse: Tabakrauch, offener Kamin, Öfen, Kerzen, Kochen, Braten, Backen
* Klebstoffe, Lösemittel, Hobby- und Bastelarbeiten
* Wasch-, Putz-, Reinigungs-, Körperpflegemittel und Kosmetika
* [[Schimmel]] und Personenausdünstung

{{{TabH1/2}}Tabelle 4: Häufig in Innenräumen gemessene VOC und deren Quellen;
|- class="hintergrundfarbe2"
| width="200" | '''VOC und VOC-Gruppen''' || width="560" | '''Quellen'''
|-
| '''[[Alkane]], [[Alkene]] und Cycloalkene''' || Außenluft, Kfz-Verkehr, Kraftstoffe, Lösemittel („Solvent Naphta“) in Lacken, Harzen und Fleckentferner
|-
| '''[[Aromatische Verbindungen]]''' || Kfz-Verkehr, Tabakrauch, Lösemittel, Teppichbodenrücken (z. B. Phenylcyclohexen), Hartschaumprodukte
|-
| '''[[Terpene]]''' || Holz, Lösemittel, „Geruchsverbesserer“, Duftstoffzusatz
|-
| '''[[Aromatische Verbindungen|Naphthalin]]''' || Bitumenplatten, Teerkleber, Teerpappen, Mottenschutz
|-
| '''[[Alkohole]]''' || Reiniger, Lösemittel, Abbauprodukte u.a. aus [[Weichmacher]]n
|-
| '''[[Aldehyde]]''' 1) || Küchendunst, Desinfektionsmittel, Alkydharzfarben, Ölfarben, Abbauprodukte aus Linoleum, Korkfußböden, Holzprodukte
|-
| '''[[Ketone]]''' || Lösemittel (z. B. Methylethylketon), Stoffwechselprodukte, UV-gehärtete Lackoberflächen
|-
| '''[[Ester]]''' || Lösemittel, [[Weichmacher]], Heizkostenverteiler (Metylbenzonat)
|-
| '''[[Glykolether]]''' || Lösemittel in wasserlöslichen Farben und Lacken, Reiniger
|-
| '''[[Halogenierte Verbindungen]]''' || Entfettung, Lösemittel, chemische Reinigung (Tetrachlorethen), Tippex (1.1.1-Trichlorethan), Toilettenstein (p-Dichlorbenzol)
|-
| '''Sonstige Verbindungen''' || Bindemittel (Phenol), Desinfektionsmittel (Kresole), Dichtungsmassen (Butanonoxim)
|}
1) außer [[Formaldehyd]], der zur Gruppe der VVOC gehört

Weitere der Gruppe zugehöriger Stoffe: 
- '''[[Siloxane]]''' 
- '''Stickstoff- und schwefelhaltige organische Verbindungen:''' 
Viele '''Amine''', '''Aniline''' und andere basische organische Verbindungen werden als Produkthilfsmittel eingesetzt. Sie sind in der Innenraumluft sehr selten nachweisbar und meist geruchlich auffällig. 
'''Dimethylformamid''' kann in geringen Mengen von Acrylgewebe in die Raumluft abgegeben werden, ebenso u. U. aus geformten kaschierten Kunststoffteilen. Schwefelhaltige organische Verbindungen werden z. B. als '''Odorierungsmittel''' (zur Wahrnehmbarkeit bei Gasaustritt) von Stadt- und Erdgas eingesetzt. <ref name="Q1" />

====Gesundheitliche Wirkung====
Zu den Möglichen gesundheitlichen Auswirkungen zählen unter Anderem: Müdigkeit, Kopfschmerzen, Leistungsfähigkeit, Infektionsanfälligkeit, Geruchs- und Geschmackswahrnehmung, bleibende Gesundheitsschäden, Irritationen von Augen, Nase, Rachen, Nasenlaufen, Augentränen, trockene Schleimhäute, trockene Haut, Juckreiz. <ref name="Q2" />

Die Toxizität (Giftigkeit) von VOCs ist sehr unterschiedlich. Benzol gilt beispielsweise als krebserregend. Andere VOCs gelten als gesundheitlich irritativ oder erzeugen allergene Wirkungen. Studien des [[Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung|Helmholtz-Institutes Leipzig UFZ]] belegen eine hohe Anfälligkeit von Säuglingen und Kleinkindern auf VOCs in Innenräumen allgemein mit entsprechenden Langzeitfolgen. Für die meisten VOCs fehlen bislang wissenschaftlich detaillierte und fundierte Erkenntnisse zur gesundheitlichen Wirkung.

Diverse VOCs natürlichen Ursprungs wie [[Terpene]] aus natürlichen Harzen, Naturölen, Naturfarben werden grundsätzlich als harmloser eingestuft. Jedoch in höherer Konzentration und/oder bei lang anhaltender Einwirkung können auch diese irritativ und allergen wirken. Bei Wenigen ist eine Toxizität nachgewiesen wie bei den Enantiomeren [[α-_und_β-Pinen|(+)-α-Pinen und (-)-α-Pinen]].

Andererseits wird einzelnen [[Terpene]]n bei entsprechender Dosierung eine positive Auswirkung nachgesagt, speziell bei Herzkreislauferkrankungen, aber auch nur dann, sofern keine Allergien vorliegen! <ref name="Q3" />

===TVOC===
{|align="right"
[[Bild:Wohngesundheit UBA TVOC.jpg|thumb|right|300px|TVOC Empfehlung des Umweltbundesamtes]]
|}
'''TVOC''' - ''engl.: Total Volatile Organic Compounds'' 
deutsch: '''Summe aller flüchtigen organische Verbindungen'''

In der Regel wird der VOC-Summenwert zur Raumluftbewertung herangezogen, für den es seit 2007 Empfehlungen des [[Umweltbundesamt]]es (UBA) bezüglich der Höchstwerte gibt. Dazu dienen die Methoden und Grenzwerte der Innenraumexperten Molhave und Seifert. Der Summenwert berücksichtigt nicht die unterschiedliche Toxizität beziehungsweise das irritative, allergene Potenzial der Einzelkomponenten, sondern orientiert sich an Erfahrungswerten bauüblicher Mischungsverhältnisse. Die pauschalisierende Betrachtung wird herangezogen, da wie beschrieben für viele VOCs die allgemein wissenschaftlich anerkannten Gefahrenwerte noch fehlen. Lediglich die Einhaltung der Grenzwerte einzelner, bekannt hochtoxischer Stoffe wie Benzol, werden in einer detaillierten Nachbetrachtung zusätzlich berücksichtigt.

===SVOC===
'''SVOC''' ''engl.: Semi Volatile Organic compounds'' - deutsch: '''schwer flüchtige organische Verbindungen'''

SVOCs belasten die Innen[[raumluft]] primär langfristig und spielen unter anderem beim [[Fogging]]-Phänomen eine entscheidende Rolle. Die Ausgasung erfolgt weniger stark, dafür über einen längeren Zeitraum, oft über ein bis zwei Jahre und teilweise noch wesentlich länger. Zu diesen Verbindungen zählen u.a.:
* '''langkettige [[Alkane]]:''' Heptadecan bis Pentatriacontan (C17 bis C35)
* '''Fettalkohole:''' Tetradecanol, Hexadecanol, Octadecanol
* '''Fettsäuren:''' Palmitinsäure, Stearinsäure, Ölsäure, Linolsäure, Linolensäure
* '''Fettsäureester:''' Methylpalmitat, Methylstearat, Butylpalmitat, Cetylpalmitat, Stearylpalmitat
* '''Phthalsäureester:''' Dimethyl-, Dibutyl-, Diisobutyl-, Benzylbutyl-, Bis(2-ethylhexyl)- und Dioctylphthalat
* '''Glykolverbindungen''' Polyethylenglycole, Propylenglykol
* '''Sonstige''': Adipate, Sebacate, Tri[[terpene]], Terephthalate, Squalen, Siloxaneoben.

Quellen für SVOC Emissionen können unter anderem sein:
* phosphororganische [[Flammschutzmittel]] aus vielen elektronischen Geräten
* Phthalate ([[Weichmacher]] in zahlreichen Kunststoffen)
* Topfkonservierer und andere Biozide (Farben, Lacke, Kleber)
* Pyrethroide und andere Biozide (Holzschutz, Insektensprays, Teppiche)
* Glykolverbindungen (manche davon reproduktionstoxisch) in zahlreichen Klebern und auch in vielen sogenannten und sogar „ausgezeichneten“ lösemittelfreien Farben

===MVOC===
'''MVOC''' ''engl.: Microbial Volatile Organic Compounds'' - deutsch: '''mikrobiell produzierte flüchtige organische Verbindungen'''

'''MVOC''' sind durch Mikroorganismen erzeugte flüchtige organische Verbindungen: Bei Auftreten von [[Schimmelpilz]]wachstum infolge von [[Feuchtigkeit]]sschäden in Innenräumen können flüchtige Stoffwechselprodukte von Mikroorganismen, z. B. verschiedene [[Alkohole|Alkohol]]-, [[Aldehyde|Aldehyd]]- und [[Ketone|Ketonverbindungen]] in die Raumluft gelangen. Einige dieser mikrobiell produzierten flüchtigen Stoffe sind weitgehend spezifisch für Mikroorganismen, andere allerdings können auch von verschiedenen anderen Quellen stammen, wie einige [[Terpene]] oder aromatische Kohlenwasserstoffe, wie z. B. Toluol. Die Stoffe, die in erster Linie mikrobiellen Quellen zuzuordnen sind, werden MVOC genannt. Die MVOC kann man mit speziellen Verfahren in der Raumluft messen und als Indikatoren für die Gegenwart mikrobieller Schäden heranziehen. MVOC kommen in Innenräumen in der Regel in deutlich geringeren Konzentrationen (unter 1 μg/m³) vor als VOC. Sie können aber aufgrund ihrer geringen Geruchsschwelle zu Geruchswahrnehmungen führen. Besonders bei [[Schimmelpilz]]schäden, die nicht gleich mit dem bloßen Auge erkennbar sind, können MVOC-Messungen bei der Erfassung des Schadens hilfreich sein.

Gesundheitliche Risiken sind von einer Belastung mit MVOC nicht ableitbar. Die Indikatorwirkung der MVOC steht im Vordergrund des Interesses und auffällige Messbefunde sollten ausschließlich als Anlass für eine sorgfältige Suche nach versteckten mikrobiellen Quellen gesehen werden.

===OVOC===
'''OVOC''' ''engl.: Odour Active Volatile Organic Compounds'' - deutsch: '''geruchsaktive flüchtige organische Verbindungen'''

Die meisten flüchtigen organischen Verbindungen werden in den üblichen, niedrigen Innenraumluftkonzentrationen geruchlich nicht wahrgenommen. Geruchsaktive flüchtige organische Verbindungen, die auch in sehr niedrigen Konzentrationen und dadurch bedingt unter Umständen auch über längere Zeit eine geruchliche Wahrnehmung auslösen, bezeichnet man als Geruchsstoffe. Sie haben ein Molekulargewicht unter 300 g/mol, einen relativ niedrigen Siedepunkt und gehen leicht in die Gasphase über. Häufig enthalten sie polare funktionale Gruppen wie Hydroxy- oder Carbonylgruppen oder Heteroatome wie Schwefel oder Stickstoff. In den vorangegangenen Absätzen wurden bereits einige Beispiele geruchsaktiver flüchtiger organischer Verbindungen genannt, wie [[Terpene]], 2-Ethylhexanol, [[Aldehyde]], [[Ketone]], [[Ester]], [[Halogenierte Verbindungen|halogen-]], stickstoff- oder schwefelhaltige organische Verbindungen sowie einige MVOC. Eine Verbindung neuerer Art ist das Butanonoxim, dass z. B. bei der Aushärtung von Dichtungsmassen in die Raumluft abgegeben werden kann. Geruchsstoffe stellen eine große analytische Herausforderung dar, da sie bereits in Konzentrationen weit unterhalb der üblichen Bestimmungsgrenze von 1 μg/m³ eine Geruchswahrnehmung auslösen können und man mit routinemäßigen VOC-Messungen Geruchsstoffe oft nicht erfasst. <ref name="Q4" />

===Bauliche Umsetzung===
Das Forschungsprojekt des [[Sentinel Haus Institut]]s Freiburg mit der [[Deutsche Bundesstiftung Umwelt|Bundesstiftung Umwelt]] und Folgeprojekte belegen, dass es möglich ist VOC Konzentrationen, unabhängig von der Bauweise (Massiv oder [[Holzbau]]), unterhalb der [[UBA]]-Empfehlung von 1000 µg/m³ zu erstellen. Das [[Sentinel Haus Institut]] bietet seither Baubeteiligten Schulungen und Projektbegleitungen für den Neubau und beim [[Sanieren]] an, diese Zielwerte zu erreichen.

===Übersicht===
Gemäß [[WHO]] werden '''flüchtige organische Verbindungen''' nach ihrem Siedepunkt und somit der resultierenden Flüchtigkeit eingeteilt:

{{{TabH1/1}}
! width="60" | Gruppe
! width="220" |
! width="210" |
! width="190" | Beispiel
! width="130" | Retentionsbereich
! width="80" | Siede- bereich
|-
| '''VVOC'''
| very volatile organic compounds
| leicht flüchtige org. Verbindungen
| [[Formaldehyd]], Aceton, Alkohol
| < C6 (n-Hexan)
| align="right"| 50° - 100°C
|-
| '''VOC'''
| volatile organic compounds
| flüchtige organische Verbindungen
| div. Lösemittel, Eau de Cologne
| C7 - C16
| align="right" | 60° - 260°C
|-
| '''SVOC'''
| semi volatile organic compounds
| schwer flüchtige org. Verbindungen
| [[Weichmacher]]
| > C17 (n-Hexadekan) - C22 (n-Docosan)
| align="right" |260° - 400°C
|-
| '''MVOC'''
| microbial volatile organic compounds
| biolog. flüchtige org. Verbindungen
| Stoffwechselprodukte zB von [[Schimmel]]
| align="center" |-
| align="center" |-
|-
| '''POM, [[PAK]]'''
| particulate organic matter, [[Polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe]]
| staubgebundene org. Verbindungen
| aus Bitumen
| align="center" |-
| align="right" |> 380°C
|}
<div style="clear: both; visibility: hidden;">dient Zeilenumbruch</div>

===[[Lösemittelfreiheit|Lösemittelfreie Produkte]]===
''Dieser Absatz wurde ausgelagert, siehe:'' [[Lösemittelfreiheit|Lösemittelfreie Produkte]]

===Auflistung relevanter VOCs nach AGÖF===
''Dieser Absatz wurde ausgelagert, siehe:'' [[CAS-Nummern]]

;Eine umfassende Entscheidungshilfe für die Bewertung von VOC Belastungen bieten Empfehlungen des [[Umweltbundesamt]]es,
siehe: [[AgBB]]

Beispiel: [http://www.natureplus.org/fileadmin/user_upload/_pdf/npg_liste.pdf Schema zur Bewertung von VOC-Emissionen aus Bauprodukten zur Auszeichnung mit dem Qualitätszeichen natureplus®]

==Einzelnachweise==
<references>
<ref name="Q1"> [[BMU]] - ''[http://www.umweltbundesamt.de/publikationen/leitfaden-fuer-innenraumhygiene-in-schulgebaeuden Leitfaden für die Innenraumlufthygiene in Schulgebäuden]'', Tabelle 4 und folgende Absätze</ref>
<ref name="Q2"> Pluschke, 1996</ref>
<ref name="Q3"> www.zirbe.info: ''Zirbe fürs Wohlbefinden'' - Endbericht</ref>
<ref name="Q4"> [[BMU]] - ''[http://www.umweltbundesamt.de/publikationen/leitfaden-fuer-innenraumhygiene-in-schulgebaeuden Leitfaden für die Innenraumlufthygiene in Schulgebäuden]'' - Absätze MVOC und OVOC</ref>
</references>

==Literatur==
* Bundesgesundheitsbl., B. Seifert, ''[http://www.umweltbundesamt.de/gesundheit/publikationen/ad-hoc/TVOC.pdf Richtwerte für die Innenraumluft: Die Beurteilung der Innenraumluftqualität mit Hilfe der Summe der flüchtigen organischen Verbindungen (TVOC-Wert)'']. Bundesgesundheitsblatt-Gesundheitsforschung-Gesundheitsschutz 42 (1999) S. 270-278 - PDF 151 KB
* Bundesgesundheitsbl., ''[http://www.umweltbundesamt.de/gesundheit/innenraumhygiene/innenraumluftkontaminationen.pdf Beurteilung von Innenraumluftkontaminationen mittels Referenz- und Richtwerten]'', Bundesgesundheitsblatt-Gesundheitsforschung-Gesundheitsschutz 50 (2007)· S. 990–1005 - PDF 740 KB
* [[Umweltbundesamt]], ''[http://www.umweltbundesamt.de/publikationen/leitfaden-fuer-innenraumhygiene-in-schulgebaeuden Leitfaden für die Innenraumhygiene in Schulgebäuden]'' - PDF 874 KB
* [[Umweltbundesamt]], ''[http://www.umweltbundesamt.de/produkte/bauprodukte/dokumente/agbb_bewertungsschema_2012.pdf AgBB-Bewertungsschema 2012]'' PDF 405 KB
* [[Umweltbundesamt]], ''[https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/421/publikationen/uba_schimmelleitfaden_final_bf.pdf Schimmelpilz-Leitfaden]'' - PDF 500 KB
* [[Deutscher Berufsverband der Umweltmediziner]] e.V., ''[http://www.dbu-online.de/fileadmin/grafiken/Sonstiges/Leitlinie_Langfassung_11_2011_Umweltmed.Praxis.pdf Handlungsorientierte umweltmedizinische Praxisleitlinie]'', Berlin, 2011 - PDF 300 KB
* Gerd Zwiener, Hildegund Mötzl, ''Ökologisches Baustoff-Lexikon: Bauprodukte, Chemikalien, Schadstoffe, Ökologie, Innenraum''
* Josef Spritzendorfer, ''Nachhaltiges Bauen mit "wohngesunden" Baustoffen''
* [[Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung]] UFZ, ''[http://www.sentinel-haus.eu/fileadmin/downloads/pdf/Wissenschaft/ufz_ALLERGIE_neu2670.pdf Allergien im Kindesalter]'' - PDF 370 KB
* Reto Coutalides, Roland Ganz, Walter Sträuli, ''Innenraumklima''
* Erich Schöndorf, ''Von Menschen und Ratten. Über das Scheitern der Justiz im Holzschutzmittelskandal''
* [http://www.natureplus.org/uploads/media/natureplus_Fachpressedienst_08-06.pdf natureplus fordert besseren Schutz vor Formaldehyd] - PDF 65 KB
* Hans-Ulrich Hill, ''Chronisch krank durch Chemikalien'', Oktober 2012
* Hans-Ulrich Hill, ''Umweltschadstoffe und Neurodegenerative Erkrankungen des Gehirns (Demenzkrankheiten)'', März 2012
* Gemeinschaftswerk des Sentinel Haus Partner- Netzwerkes, ''Mit Sicherheit gesund Bauen'', Dezember 2011
* toxcenter.de ''[http://www.toxcenter.de/stoff-infos/p/propiconazol.pdf Propiconazol]'' - PDF 11 KB

== Weblinks ==
* [http://www.umweltbundesamt.de Umweltbundesamt]
* [http://www.natureplus.org/produkte/ natureplus: Produkte]
* [http://www.tuv.com/de/toxproof_zertifikat.html TÜV: Toxproof Zertifikat]
* [http://www.akoeh.de/6_1_kriterien.php AKÖH Kriterien]
* [http://www.baubook.info/oeg/ Österreich: Baubook - öffentliche Gebäude]
* [http://www.enius.de/schadstoffe/voc.html enius: VOC]
* [http://www.agoef.de/agoef/oewerte/orientierungswerte.html AGÖF: Orientierungswerte]

==Quellen==
* Josef Spritzendorfer, [[EGGBI]], ''[http://www.eggbi.eu/fileadmin/EGGBI/PDF/EGGBI_Zusammenfassung__Raumschadstoffe_VOC.pdf Zusammenfassung Raumschadstoffe VOC]'', PDF

== Siehe auch ==
* [[Sentinel Haus Institut]]

{{Rechtshinweis}}

[[Kategorie:Wohngesundheit]][[Kategorie:Gefahrstoffe]][[Kategorie:Qualitätssicherung]][[Kategorie:Stoffkunde]][[Kategorie:Glossar]]

Formaldehyd

2022-09-02T10:35:38Z

Goldau: /* Formaldehydsanierung mit Schafswolle */

'''Formaldehyd''' (chemisch: '''Methanal''' – '''HCHO''') ist einer der bekanntesten und am besten erforschten Luftschadstoffe in Innenräumen. Durch ihre vielfältige industrielle Anwendung bei der Herstellung von [[Holzwerkstoff]]en, [[Wärmedämmstoff|Dämmmaterial]]ien, Farben, Reinigungsmitteln und Kosmetika ist die Substanz in der Raumluft üblicherweise nachweisbar. [[Holzwerkstoff]]e ([[Spanplatte]]n, beschichtete Spanplatten, Tischlerplatten, Furnierplatten, [[Holzfaserwerkstoffe|Faserplatten]]) bzw. Produkte aus [[Holzwerkstoff]]en wie z. B. Möbel, Türen, Paneele sind nach wie vor die wichtigsten Quellen für Formaldehyd in Innenräumen.

In der Holzwerkstoffindustrie ist Formaldehyd ein wichtiger Bestandteil von Klebstoffen. Eingesetzt werden unter anderem Harnstoff-Formaldehydleimharze (UF-Leime), Phenol-Formaldehydleimharze (PF-Leime), Melamin-Formaldehydleimharze (MF-Leime) und Aminoplastmischleimharze (MUF-Leime).

Nach großflächiger Anwendung und Einbau solchermaßen gefertigter Holzwerkstoffe kam es in der Vergangenheit und kommt es in Einzelfällen auch heute noch in Schulgebäuden zu erhöhten Einträgen von Formaldehyd in die Raumluft.

In Deutschland sind seit Beginn der 1980er-Jahre die Formaldehydemissionen aus [[Holzwerkstoff]]en geregelt. Die Chemikalien-Verbotsverordnung schreibt vor, dass nur solche [[Holzwerkstoffplatte]]n in den Handel gebracht
werden dürfen, die nachgewiesenermaßen eine Ausgleichskonzentration von 0,1 ppm unter definierten Prüfbedingungen nicht überschreiten („Emissionsklasse E1“). Ausgenommen hiervon sind [[Holzwerkstoff]]e zur Beschichtung beispielsweise für den Möbelbau, die auch heute noch deutlich mehr Formaldehyd emittieren dürfen. Als Fußbodenverlegeplatten beispielsweise sind E1-Holzwerkstoffprodukte heute Standard. Besonders formaldehyd -
arme Holzwerkstoffprodukte (Ausgleichskonzentration in der Prüfkammer < 0,05 ppm unter definierten Bedingungen) sind am [[Umweltzeichen]] [[Blauer Engel]] zu erkennen. Die Höhe der Formaldehydabgabe von Holzwerkstoffen wird mitentscheidend durch die raumklimatischen Bedingungen beeinflusst. So führen höhere Raumlufttemperaturen und höhere relative [[Luftfeuchtigkeit|Luftfeuchte]] zum Anstieg der Emissionsraten.

Einige Hersteller verzichten auf den Zusatz von Formaldehyd in Holzwerkstoffprodukten und verwenden stattdessen [[Polyurethan]]-Klebstoffe zur Verleimung. Die hierbei eingesetzten '''Diisocyanate''' sind zwar bei der Herstellung toxikologisch ebenfalls nicht unbedenklich, bleiben danach aber fest im Holzwerkstoff eingebunden und gelangen so nicht in die Raumluft. Als gesundheitliche Wirkung bei der Exposition mit Formaldehyd in Innenräumen steht die Reizwirkung auf Schleimhäute im Vordergrund des Interesses. Bei lang anhaltender hoher Belastung mit Formaldehyd, die in früheren Jahrzehnten an einigen Arbeitsplätzen auftrat, kann die Reizung
zu einer chronischen Entzündung der Nasenschleimhaut führen, aus der sich Krebs entwickeln kann. Von der Internationalen Behörde für Krebsforschung (International Agency for Research on Cancer – IARC) wurde Formaldehyd
im Jahr 2004 als „krebserzeugend für den Menschen“ eingestuft.

Olfaktorisch wird Formaldehyd als „stechend“ wahrgenommen. Nach Einschätzung der [[WHO]] kann Formaldehyd von einzelnen Personen bereits ab 0,03 mg/m³ geruchlich wahrgenommen werden. Bereits 1977 empfahl das
[[Bundesgesundheitsamt]] (BGA) einen Formaldehyd-Richtwert von 0,1 ppm (= 0,12 mg/m³) in der Innenraumluft, unabhängig von den in der Praxis vorliegenden Raumlufttemperaturen und [[Luftfeuchtigkeit]]en. Angesichts der
Neuwertung der krebserzeugenden Wirkung von Formaldehyd wurde dieser Wert 2006 vom [[Bundesinstitut für Risikobewertung]] (BfR) überprüft und bestätigt. Die Ad-hoc-Arbeitsgruppe der Innenraumlufthygiene-Kommission
schloss sich diesem Vorschlag an. Nach Ansicht dieser Gremien besteht unterhalb von 0,1 ppm Formaldehyd kein nennenswertes Krebsrisiko.

''Quelle'': [http://www.bmu.de/gesundheit_und_umwelt/doc/2663.php BMU: ''Leitfaden für die Innenraumlufthygiene in Schulgebäuden'']

=== Formaldehydsanierung mit Schafswolle ===
Nach Angabe des [[EGGBI]] gelingt die Sanierung [[Formaldehyd]] belasteter Räume mit [[Schafwolle]] immer wieder auf beeindruckende Weise. 
Siehe auch:
* [https://www.eggbi.eu/forschung-und-lehre/schafwolle-fuer-bessere-raumluft-airwool/ Präventiver Einsatz des Schafwollvlieses] - abgerufen: 28.01.2016
* [https://www.eggbi.eu/forschung-und-lehre/schafwolle-fuer-bessere-raumluft-airwool/schadstoffsanierung-mit-schafwolle/ Schadstoffsanierung]


=== Mehr ===
* [http://www.eggbi.eu/fileadmin/EGGBI/PDF/Raumschadstoff_Formaldehyd.pdf Raumschadstoff_Formaldehyd.pdf]

== Siehe auch ==
* [[VOC]]

[[Kategorie:Wohngesundheit]][[Kategorie:Gefahrstoffe]][[Kategorie:Stoffkunde]][[Kategorie:Glossar]]

Formaldehyd

2022-09-02T09:50:08Z

Goldau: /* Formaldehydsanierung mit Schafswolle */

'''Formaldehyd''' (chemisch: '''Methanal''' – '''HCHO''') ist einer der bekanntesten und am besten erforschten Luftschadstoffe in Innenräumen. Durch ihre vielfältige industrielle Anwendung bei der Herstellung von [[Holzwerkstoff]]en, [[Wärmedämmstoff|Dämmmaterial]]ien, Farben, Reinigungsmitteln und Kosmetika ist die Substanz in der Raumluft üblicherweise nachweisbar. [[Holzwerkstoff]]e ([[Spanplatte]]n, beschichtete Spanplatten, Tischlerplatten, Furnierplatten, [[Holzfaserwerkstoffe|Faserplatten]]) bzw. Produkte aus [[Holzwerkstoff]]en wie z. B. Möbel, Türen, Paneele sind nach wie vor die wichtigsten Quellen für Formaldehyd in Innenräumen.

In der Holzwerkstoffindustrie ist Formaldehyd ein wichtiger Bestandteil von Klebstoffen. Eingesetzt werden unter anderem Harnstoff-Formaldehydleimharze (UF-Leime), Phenol-Formaldehydleimharze (PF-Leime), Melamin-Formaldehydleimharze (MF-Leime) und Aminoplastmischleimharze (MUF-Leime).

Nach großflächiger Anwendung und Einbau solchermaßen gefertigter Holzwerkstoffe kam es in der Vergangenheit und kommt es in Einzelfällen auch heute noch in Schulgebäuden zu erhöhten Einträgen von Formaldehyd in die Raumluft.

In Deutschland sind seit Beginn der 1980er-Jahre die Formaldehydemissionen aus [[Holzwerkstoff]]en geregelt. Die Chemikalien-Verbotsverordnung schreibt vor, dass nur solche [[Holzwerkstoffplatte]]n in den Handel gebracht
werden dürfen, die nachgewiesenermaßen eine Ausgleichskonzentration von 0,1 ppm unter definierten Prüfbedingungen nicht überschreiten („Emissionsklasse E1“). Ausgenommen hiervon sind [[Holzwerkstoff]]e zur Beschichtung beispielsweise für den Möbelbau, die auch heute noch deutlich mehr Formaldehyd emittieren dürfen. Als Fußbodenverlegeplatten beispielsweise sind E1-Holzwerkstoffprodukte heute Standard. Besonders formaldehyd -
arme Holzwerkstoffprodukte (Ausgleichskonzentration in der Prüfkammer < 0,05 ppm unter definierten Bedingungen) sind am [[Umweltzeichen]] [[Blauer Engel]] zu erkennen. Die Höhe der Formaldehydabgabe von Holzwerkstoffen wird mitentscheidend durch die raumklimatischen Bedingungen beeinflusst. So führen höhere Raumlufttemperaturen und höhere relative [[Luftfeuchtigkeit|Luftfeuchte]] zum Anstieg der Emissionsraten.

Einige Hersteller verzichten auf den Zusatz von Formaldehyd in Holzwerkstoffprodukten und verwenden stattdessen [[Polyurethan]]-Klebstoffe zur Verleimung. Die hierbei eingesetzten '''Diisocyanate''' sind zwar bei der Herstellung toxikologisch ebenfalls nicht unbedenklich, bleiben danach aber fest im Holzwerkstoff eingebunden und gelangen so nicht in die Raumluft. Als gesundheitliche Wirkung bei der Exposition mit Formaldehyd in Innenräumen steht die Reizwirkung auf Schleimhäute im Vordergrund des Interesses. Bei lang anhaltender hoher Belastung mit Formaldehyd, die in früheren Jahrzehnten an einigen Arbeitsplätzen auftrat, kann die Reizung
zu einer chronischen Entzündung der Nasenschleimhaut führen, aus der sich Krebs entwickeln kann. Von der Internationalen Behörde für Krebsforschung (International Agency for Research on Cancer – IARC) wurde Formaldehyd
im Jahr 2004 als „krebserzeugend für den Menschen“ eingestuft.

Olfaktorisch wird Formaldehyd als „stechend“ wahrgenommen. Nach Einschätzung der [[WHO]] kann Formaldehyd von einzelnen Personen bereits ab 0,03 mg/m³ geruchlich wahrgenommen werden. Bereits 1977 empfahl das
[[Bundesgesundheitsamt]] (BGA) einen Formaldehyd-Richtwert von 0,1 ppm (= 0,12 mg/m³) in der Innenraumluft, unabhängig von den in der Praxis vorliegenden Raumlufttemperaturen und [[Luftfeuchtigkeit]]en. Angesichts der
Neuwertung der krebserzeugenden Wirkung von Formaldehyd wurde dieser Wert 2006 vom [[Bundesinstitut für Risikobewertung]] (BfR) überprüft und bestätigt. Die Ad-hoc-Arbeitsgruppe der Innenraumlufthygiene-Kommission
schloss sich diesem Vorschlag an. Nach Ansicht dieser Gremien besteht unterhalb von 0,1 ppm Formaldehyd kein nennenswertes Krebsrisiko.

''Quelle'': [http://www.bmu.de/gesundheit_und_umwelt/doc/2663.php BMU: ''Leitfaden für die Innenraumlufthygiene in Schulgebäuden'']

=== Formaldehydsanierung mit Schafswolle ===
Nach Angabe des [[EGGBI]] gelingt die Sanierung [[Formaldehyd]] belasteter Räume mit [[Schafwolle]] immer wieder auf beeindruckende Weise. 
Siehe auch:
* [https://www.eggbi.eu/forschung-und-lehre/schafwolle-fuer-bessere-raumluft-airwool/: Präventiver Einsatz des Schafwollvlieses] - abgerufen: 28.01.2016
* [https://www.eggbi.eu/forschung-und-lehre/schafwolle-fuer-bessere-raumluft-airwool/schadstoffsanierung-mit-schafwolle/: Schadstoffsanierung]


=== Mehr ===
* [http://www.eggbi.eu/fileadmin/EGGBI/PDF/Raumschadstoff_Formaldehyd.pdf Raumschadstoff_Formaldehyd.pdf]

== Siehe auch ==
* [[VOC]]

[[Kategorie:Wohngesundheit]][[Kategorie:Gefahrstoffe]][[Kategorie:Stoffkunde]][[Kategorie:Glossar]]

Flüchtige organische Verbindung

2022-09-02T09:41:23Z

Goldau: /* Quellen */

'''Flüchtige organische Verbindung - VOC''' ''engl.: Volatile Organic Compound''

"Flüchtig" bedeutet, dass diese Stoffe wegen ihres niedrigen Siedepunktes bzw. hohen Dampfdrucks schnell verdampfen (verflüchtigen).

Gemäß Definition der [[Weltgesundheitsorganisation]] (WHO) sind VOC Organische Substanzen mit einem Siedebereich von 60° bis 250° C. Zu den VOC zählen z.B. Verbindungen der Stoffgruppen [[Alkane]]/[[Alkene]], Aromaten, [[Terpene]], [[Halogenierte Verbindungen|Halogenkohlenwasserstoffe]], [[Ester]], [[Aldehyde]] und [[Ketone]]. 
Vorkommen: in vielen Lösemitteln, Hölzern, Farben, Dichtmassen. 
Dem Verbraucher auch bekannt als: Eau de Cologne, dem typischen "Neugeruch" bei Neuwagen und Wohnungseinrichtung, der süßliche Geruch von [[Polystyrol|Styropor]], überhaupt die Ausgasungen diverser Baustoffe, Teppich, Möbel, Kleber, Farbanstriche und Duftkerzen. Quasi alles Riechbare und mehr. 
Die Abklingzeit kann 10 Tage aber auch 3 Jahre dauern.

===Wohngift VOC===
Allgemein wird eine massive Zunahme von Erkrankungen durch Schadstoffe in Wohnungen, Büros, Schulen, Kindergärten und Arbeitsplätzen registriert. Während die gesundheitlichen Risiken von [[Formaldehyd]] seit Langem bekannt sind, besteht noch Uneinigkeit in der Gesundheitsgefährdung zahlreicher VOCs. Seitens der Medizin wird das Belastungspotential durch VOCs zunehmend für die wachsende Zahl von Allergikern (über 25 % in Deutschland) erkannt und werden Allergiker bewusst auf das Minimierungsgebot von Emissionen bei der Auswahl von Wohnraum verwiesen.

Das führte unter Anderem zur Erstellung der "Empfehlungen für Innenraumluft" durch das [[Umweltbundesamt]] (UBA). Bislang hat sie einen "empfehlenden" Charakter, findet aber zunehmende Beachtung im öffentlichen wie auch im privaten Bau. Städte wie München, Köln, Düsseldorf, Berlin, Zürich legen bereits maximaler Emissionswerte als Vorgabe öffentlicher Bauausschreibungen bestimmter Gebäudearten (zB Kindergärten) fest. Die Überprüfung erfolgt regulär bei der Bauabnahme durch ein unabhängiges Prüfinstitut.

==== Mögliche Emissionsquellen ====
* Bauprodukte: [[Styrol]] (Styropor), [[Polyurethan]] (PU-Schaum), Holzschutzmittel, Hölzer, Tapeten, Farben
* Einrichtungsgegenstände: lackierte und verleimte Möbel
* Textilien
* Haushalts- und Bürogeräte: Drucker, Kopierer
* Verbrennungsprozesse: Tabakrauch, offener Kamin, Öfen, Kerzen, Kochen, Braten, Backen
* Klebstoffe, Lösemittel, Hobby- und Bastelarbeiten
* Wasch-, Putz-, Reinigungs-, Körperpflegemittel und Kosmetika
* [[Schimmel]] und Personenausdünstung

{{{TabH1/2}}Tabelle 4: Häufig in Innenräumen gemessene VOC und deren Quellen;
|- class="hintergrundfarbe2"
| width="200" | '''VOC und VOC-Gruppen''' || width="560" | '''Quellen'''
|-
| '''[[Alkane]], [[Alkene]] und Cycloalkene''' || Außenluft, Kfz-Verkehr, Kraftstoffe, Lösemittel („Solvent Naphta“) in Lacken, Harzen und Fleckentferner
|-
| '''[[Aromatische Verbindungen]]''' || Kfz-Verkehr, Tabakrauch, Lösemittel, Teppichbodenrücken (z. B. Phenylcyclohexen), Hartschaumprodukte
|-
| '''[[Terpene]]''' || Holz, Lösemittel, „Geruchsverbesserer“, Duftstoffzusatz
|-
| '''[[Aromatische Verbindungen|Naphthalin]]''' || Bitumenplatten, Teerkleber, Teerpappen, Mottenschutz
|-
| '''[[Alkohole]]''' || Reiniger, Lösemittel, Abbauprodukte u.a. aus [[Weichmacher]]n
|-
| '''[[Aldehyde]]''' 1) || Küchendunst, Desinfektionsmittel, Alkydharzfarben, Ölfarben, Abbauprodukte aus Linoleum, Korkfußböden, Holzprodukte
|-
| '''[[Ketone]]''' || Lösemittel (z. B. Methylethylketon), Stoffwechselprodukte, UV-gehärtete Lackoberflächen
|-
| '''[[Ester]]''' || Lösemittel, [[Weichmacher]], Heizkostenverteiler (Metylbenzonat)
|-
| '''[[Glykolether]]''' || Lösemittel in wasserlöslichen Farben und Lacken, Reiniger
|-
| '''[[Halogenierte Verbindungen]]''' || Entfettung, Lösemittel, chemische Reinigung (Tetrachlorethen), Tippex (1.1.1-Trichlorethan), Toilettenstein (p-Dichlorbenzol)
|-
| '''Sonstige Verbindungen''' || Bindemittel (Phenol), Desinfektionsmittel (Kresole), Dichtungsmassen (Butanonoxim)
|}
1) außer [[Formaldehyd]], der zur Gruppe der VVOC gehört

Weitere der Gruppe zugehöriger Stoffe: 
- '''[[Siloxane]]''' 
- '''Stickstoff- und schwefelhaltige organische Verbindungen:''' 
Viele '''Amine''', '''Aniline''' und andere basische organische Verbindungen werden als Produkthilfsmittel eingesetzt. Sie sind in der Innenraumluft sehr selten nachweisbar und meist geruchlich auffällig. 
'''Dimethylformamid''' kann in geringen Mengen von Acrylgewebe in die Raumluft abgegeben werden, ebenso u. U. aus geformten kaschierten Kunststoffteilen. Schwefelhaltige organische Verbindungen werden z. B. als '''Odorierungsmittel''' (zur Wahrnehmbarkeit bei Gasaustritt) von Stadt- und Erdgas eingesetzt. <ref name="Q1" />

====Gesundheitliche Wirkung====
Zu den Möglichen gesundheitlichen Auswirkungen zählen unter Anderem: Müdigkeit, Kopfschmerzen, Leistungsfähigkeit, Infektionsanfälligkeit, Geruchs- und Geschmackswahrnehmung, bleibende Gesundheitsschäden, Irritationen von Augen, Nase, Rachen, Nasenlaufen, Augentränen, trockene Schleimhäute, trockene Haut, Juckreiz. <ref name="Q2" />

Die Toxizität (Giftigkeit) von VOCs ist sehr unterschiedlich. Benzol gilt beispielsweise als krebserregend. Andere VOCs gelten als gesundheitlich irritativ oder erzeugen allergene Wirkungen. Studien des [[Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung|Helmholtz-Institutes Leipzig UFZ]] belegen eine hohe Anfälligkeit von Säuglingen und Kleinkindern auf VOCs in Innenräumen allgemein mit entsprechenden Langzeitfolgen. Für die meisten VOCs fehlen bislang wissenschaftlich detaillierte und fundierte Erkenntnisse zur gesundheitlichen Wirkung.

Diverse VOCs natürlichen Ursprungs wie [[Terpene]] aus natürlichen Harzen, Naturölen, Naturfarben werden grundsätzlich als harmloser eingestuft. Jedoch in höherer Konzentration und/oder bei lang anhaltender Einwirkung können auch diese irritativ und allergen wirken. Bei Wenigen ist eine Toxizität nachgewiesen wie bei den Enantiomeren [[α-_und_β-Pinen|(+)-α-Pinen und (-)-α-Pinen]].

Andererseits wird einzelnen [[Terpene]]n bei entsprechender Dosierung eine positive Auswirkung nachgesagt, speziell bei Herzkreislauferkrankungen, aber auch nur dann, sofern keine Allergien vorliegen! <ref name="Q3" />

===TVOC===
{|align="right"
[[Bild:Wohngesundheit UBA TVOC.jpg|thumb|right|300px|TVOC Empfehlung des Umweltbundesamtes]]
|}
'''TVOC''' - ''engl.: Total Volatile Organic Compounds'' 
deutsch: '''Summe aller flüchtigen organische Verbindungen'''

In der Regel wird der VOC-Summenwert zur Raumluftbewertung herangezogen, für den es seit 2007 Empfehlungen des [[Umweltbundesamt]]es (UBA) bezüglich der Höchstwerte gibt. Dazu dienen die Methoden und Grenzwerte der Innenraumexperten Molhave und Seifert. Der Summenwert berücksichtigt nicht die unterschiedliche Toxizität beziehungsweise das irritative, allergene Potenzial der Einzelkomponenten, sondern orientiert sich an Erfahrungswerten bauüblicher Mischungsverhältnisse. Die pauschalisierende Betrachtung wird herangezogen, da wie beschrieben für viele VOCs die allgemein wissenschaftlich anerkannten Gefahrenwerte noch fehlen. Lediglich die Einhaltung der Grenzwerte einzelner, bekannt hochtoxischer Stoffe wie Benzol, werden in einer detaillierten Nachbetrachtung zusätzlich berücksichtigt.

===SVOC===
'''SVOC''' ''engl.: Semi Volatile Organic compounds'' - deutsch: '''schwer flüchtige organische Verbindungen'''

SVOCs belasten die Innen[[raumluft]] primär langfristig und spielen unter anderem beim [[Fogging]]-Phänomen eine entscheidende Rolle. Die Ausgasung erfolgt weniger stark, dafür über einen längeren Zeitraum, oft über ein bis zwei Jahre und teilweise noch wesentlich länger. Zu diesen Verbindungen zählen u.a.:
* '''langkettige [[Alkane]]:''' Heptadecan bis Pentatriacontan (C17 bis C35)
* '''Fettalkohole:''' Tetradecanol, Hexadecanol, Octadecanol
* '''Fettsäuren:''' Palmitinsäure, Stearinsäure, Ölsäure, Linolsäure, Linolensäure
* '''Fettsäureester:''' Methylpalmitat, Methylstearat, Butylpalmitat, Cetylpalmitat, Stearylpalmitat
* '''Phthalsäureester:''' Dimethyl-, Dibutyl-, Diisobutyl-, Benzylbutyl-, Bis(2-ethylhexyl)- und Dioctylphthalat
* '''Glykolverbindungen''' Polyethylenglycole, Propylenglykol
* '''Sonstige''': Adipate, Sebacate, Tri[[terpene]], Terephthalate, Squalen, Siloxaneoben.

Quellen für SVOC Emissionen können unter anderem sein:
* phosphororganische [[Flammschutzmittel]] aus vielen elektronischen Geräten
* Phthalate ([[Weichmacher]] in zahlreichen Kunststoffen)
* Topfkonservierer und andere Biozide (Farben, Lacke, Kleber)
* Pyrethroide und andere Biozide (Holzschutz, Insektensprays, Teppiche)
* Glykolverbindungen (manche davon reproduktionstoxisch) in zahlreichen Klebern und auch in vielen sogenannten und sogar „ausgezeichneten“ lösemittelfreien Farben

===MVOC===
'''MVOC''' ''engl.: Microbial Volatile Organic Compounds'' - deutsch: '''mikrobiell produzierte flüchtige organische Verbindungen'''

'''MVOC''' sind durch Mikroorganismen erzeugte flüchtige organische Verbindungen: Bei Auftreten von [[Schimmelpilz]]wachstum infolge von [[Feuchtigkeit]]sschäden in Innenräumen können flüchtige Stoffwechselprodukte von Mikroorganismen, z. B. verschiedene [[Alkohole|Alkohol]]-, [[Aldehyde|Aldehyd]]- und [[Ketone|Ketonverbindungen]] in die Raumluft gelangen. Einige dieser mikrobiell produzierten flüchtigen Stoffe sind weitgehend spezifisch für Mikroorganismen, andere allerdings können auch von verschiedenen anderen Quellen stammen, wie einige [[Terpene]] oder aromatische Kohlenwasserstoffe, wie z. B. Toluol. Die Stoffe, die in erster Linie mikrobiellen Quellen zuzuordnen sind, werden MVOC genannt. Die MVOC kann man mit speziellen Verfahren in der Raumluft messen und als Indikatoren für die Gegenwart mikrobieller Schäden heranziehen. MVOC kommen in Innenräumen in der Regel in deutlich geringeren Konzentrationen (unter 1 μg/m³) vor als VOC. Sie können aber aufgrund ihrer geringen Geruchsschwelle zu Geruchswahrnehmungen führen. Besonders bei [[Schimmelpilz]]schäden, die nicht gleich mit dem bloßen Auge erkennbar sind, können MVOC-Messungen bei der Erfassung des Schadens hilfreich sein.

Gesundheitliche Risiken sind von einer Belastung mit MVOC nicht ableitbar. Die Indikatorwirkung der MVOC steht im Vordergrund des Interesses und auffällige Messbefunde sollten ausschließlich als Anlass für eine sorgfältige Suche nach versteckten mikrobiellen Quellen gesehen werden.

===OVOC===
'''OVOC''' ''engl.: Odour Active Volatile Organic Compounds'' - deutsch: '''geruchsaktive flüchtige organische Verbindungen'''

Die meisten flüchtigen organischen Verbindungen werden in den üblichen, niedrigen Innenraumluftkonzentrationen geruchlich nicht wahrgenommen. Geruchsaktive flüchtige organische Verbindungen, die auch in sehr niedrigen Konzentrationen und dadurch bedingt unter Umständen auch über längere Zeit eine geruchliche Wahrnehmung auslösen, bezeichnet man als Geruchsstoffe. Sie haben ein Molekulargewicht unter 300 g/mol, einen relativ niedrigen Siedepunkt und gehen leicht in die Gasphase über. Häufig enthalten sie polare funktionale Gruppen wie Hydroxy- oder Carbonylgruppen oder Heteroatome wie Schwefel oder Stickstoff. In den vorangegangenen Absätzen wurden bereits einige Beispiele geruchsaktiver flüchtiger organischer Verbindungen genannt, wie [[Terpene]], 2-Ethylhexanol, [[Aldehyde]], [[Ketone]], [[Ester]], [[Halogenierte Verbindungen|halogen-]], stickstoff- oder schwefelhaltige organische Verbindungen sowie einige MVOC. Eine Verbindung neuerer Art ist das Butanonoxim, dass z. B. bei der Aushärtung von Dichtungsmassen in die Raumluft abgegeben werden kann. Geruchsstoffe stellen eine große analytische Herausforderung dar, da sie bereits in Konzentrationen weit unterhalb der üblichen Bestimmungsgrenze von 1 μg/m³ eine Geruchswahrnehmung auslösen können und man mit routinemäßigen VOC-Messungen Geruchsstoffe oft nicht erfasst. <ref name="Q4" />

===Bauliche Umsetzung===
Das Forschungsprojekt des [[Sentinel Haus Institut]]s Freiburg mit der [[Deutsche Bundesstiftung Umwelt|Bundesstiftung Umwelt]] und Folgeprojekte belegen, dass es möglich ist VOC Konzentrationen, unabhängig von der Bauweise (Massiv oder [[Holzbau]]), unterhalb der [[UBA]]-Empfehlung von 1000 µg/m³ zu erstellen. Das [[Sentinel Haus Institut]] bietet seither Baubeteiligten Schulungen und Projektbegleitungen für den Neubau und beim [[Sanieren]] an, diese Zielwerte zu erreichen.

===Übersicht===
Gemäß [[WHO]] werden '''flüchtige organische Verbindungen''' nach ihrem Siedepunkt und somit der resultierenden Flüchtigkeit eingeteilt:

{{{TabH1/1}}
! width="60" | Gruppe
! width="220" |
! width="210" |
! width="190" | Beispiel
! width="130" | Retentionsbereich
! width="80" | Siede- bereich
|-
| '''VVOC'''
| very volatile organic compounds
| leicht flüchtige org. Verbindungen
| [[Formaldehyd]], Aceton, Alkohol
| < C6 (n-Hexan)
| align="right"| 50° - 100°C
|-
| '''VOC'''
| volatile organic compounds
| flüchtige organische Verbindungen
| div. Lösemittel, Eau de Cologne
| C7 - C16
| align="right" | 60° - 260°C
|-
| '''SVOC'''
| semi volatile organic compounds
| schwer flüchtige org. Verbindungen
| [[Weichmacher]]
| > C17 (n-Hexadekan) - C22 (n-Docosan)
| align="right" |260° - 400°C
|-
| '''MVOC'''
| microbial volatile organic compounds
| biolog. flüchtige org. Verbindungen
| Stoffwechselprodukte zB von [[Schimmel]]
| align="center" |-
| align="center" |-
|-
| '''POM, [[PAK]]'''
| particulate organic matter, [[Polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe]]
| staubgebundene org. Verbindungen
| aus Bitumen
| align="center" |-
| align="right" |> 380°C
|}
<div style="clear: both; visibility: hidden;">dient Zeilenumbruch</div>

===[[Lösemittelfreiheit|Lösemittelfreie Produkte]]===
''Dieser Absatz wurde ausgelagert, siehe:'' [[Lösemittelfreiheit|Lösemittelfreie Produkte]]

===Auflistung relevanter VOCs nach AGÖF===
''Dieser Absatz wurde ausgelagert, siehe:'' [[CAS-Nummern]]

;Eine umfassende Entscheidungshilfe für die Bewertung von VOC Belastungen bieten Empfehlungen des [[Umweltbundesamt]]es,
siehe: [[AgBB]]

Beispiel: [http://www.natureplus.org/fileadmin/user_upload/_pdf/npg_liste.pdf Schema zur Bewertung von VOC-Emissionen aus Bauprodukten zur Auszeichnung mit dem Qualitätszeichen natureplus®]

==Einzelnachweise==
<references>
<ref name="Q1"> [[BMU]] - ''[http://www.umweltbundesamt.de/publikationen/leitfaden-fuer-innenraumhygiene-in-schulgebaeuden Leitfaden für die Innenraumlufthygiene in Schulgebäuden]'', Tabelle 4 und folgende Absätze</ref>
<ref name="Q2"> Pluschke, 1996</ref>
<ref name="Q3"> www.zirbe.info: ''Zirbe fürs Wohlbefinden'' - Endbericht</ref>
<ref name="Q4"> [[BMU]] - ''[http://www.umweltbundesamt.de/publikationen/leitfaden-fuer-innenraumhygiene-in-schulgebaeuden Leitfaden für die Innenraumlufthygiene in Schulgebäuden]'' - Absätze MVOC und OVOC</ref>
</references>

==Literatur==
* Bundesgesundheitsbl., B. Seifert, ''[http://www.umweltbundesamt.de/gesundheit/publikationen/ad-hoc/TVOC.pdf Richtwerte für die Innenraumluft: Die Beurteilung der Innenraumluftqualität mit Hilfe der Summe der flüchtigen organischen Verbindungen (TVOC-Wert)'']. Bundesgesundheitsblatt-Gesundheitsforschung-Gesundheitsschutz 42 (1999) S. 270-278 - PDF 151 KB
* Bundesgesundheitsbl., ''[http://www.umweltbundesamt.de/gesundheit/innenraumhygiene/innenraumluftkontaminationen.pdf Beurteilung von Innenraumluftkontaminationen mittels Referenz- und Richtwerten]'', Bundesgesundheitsblatt-Gesundheitsforschung-Gesundheitsschutz 50 (2007)· S. 990–1005 - PDF 740 KB
* [[Umweltbundesamt]], ''[http://www.umweltbundesamt.de/publikationen/leitfaden-fuer-innenraumhygiene-in-schulgebaeuden Leitfaden für die Innenraumhygiene in Schulgebäuden]'' - PDF 874 KB
* [[Umweltbundesamt]], ''[http://www.umweltbundesamt.de/produkte/bauprodukte/dokumente/agbb_bewertungsschema_2012.pdf AgBB-Bewertungsschema 2012]'' PDF 405 KB
* [[Umweltbundesamt]], ''[https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/421/publikationen/uba_schimmelleitfaden_final_bf.pdf]'' - PDF 500 KB
* [[Deutscher Berufsverband der Umweltmediziner]] e.V., ''[http://www.dbu-online.de/fileadmin/grafiken/Sonstiges/Leitlinie_Langfassung_11_2011_Umweltmed.Praxis.pdf Handlungsorientierte umweltmedizinische Praxisleitlinie]'', Berlin, 2011 - PDF 300 KB
* Gerd Zwiener, Hildegund Mötzl, ''Ökologisches Baustoff-Lexikon: Bauprodukte, Chemikalien, Schadstoffe, Ökologie, Innenraum''
* Josef Spritzendorfer, ''Nachhaltiges Bauen mit "wohngesunden" Baustoffen''
* [[Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung]] UFZ, ''[http://www.sentinel-haus.eu/fileadmin/downloads/pdf/Wissenschaft/ufz_ALLERGIE_neu2670.pdf Allergien im Kindesalter]'' - PDF 370 KB
* Reto Coutalides, Roland Ganz, Walter Sträuli, ''Innenraumklima''
* Erich Schöndorf, ''Von Menschen und Ratten. Über das Scheitern der Justiz im Holzschutzmittelskandal''
* [http://www.natureplus.org/uploads/media/natureplus_Fachpressedienst_08-06.pdf natureplus fordert besseren Schutz vor Formaldehyd] - PDF 65 KB
* Hans-Ulrich Hill, ''Chronisch krank durch Chemikalien'', Oktober 2012
* Hans-Ulrich Hill, ''Umweltschadstoffe und Neurodegenerative Erkrankungen des Gehirns (Demenzkrankheiten)'', März 2012
* Gemeinschaftswerk des Sentinel Haus Partner- Netzwerkes, ''Mit Sicherheit gesund Bauen'', Dezember 2011
* toxcenter.de ''[http://www.toxcenter.de/stoff-infos/p/propiconazol.pdf Propiconazol]'' - PDF 11 KB

== Weblinks ==
* [http://www.umweltbundesamt.de Umweltbundesamt]
* [http://www.natureplus.org/produkte/ natureplus: Produkte]
* [http://www.tuv.com/de/toxproof_zertifikat.html TÜV: Toxproof Zertifikat]
* [http://www.akoeh.de/6_1_kriterien.php AKÖH Kriterien]
* [http://www.baubook.info/oeg/ Österreich: Baubook - öffentliche Gebäude]
* [http://www.enius.de/schadstoffe/voc.html enius: VOC]
* [http://www.agoef.de/agoef/oewerte/orientierungswerte.html AGÖF: Orientierungswerte]

==Quellen==
* Josef Spritzendorfer, [[EGGBI]], ''[http://www.eggbi.eu/fileadmin/EGGBI/PDF/EGGBI_Zusammenfassung__Raumschadstoffe_VOC.pdf Zusammenfassung Raumschadstoffe VOC]'', PDF

== Siehe auch ==
* [[Sentinel Haus Institut]]

{{Rechtshinweis}}

[[Kategorie:Wohngesundheit]][[Kategorie:Gefahrstoffe]][[Kategorie:Qualitätssicherung]][[Kategorie:Stoffkunde]][[Kategorie:Glossar]]

Flüchtige organische Verbindung

2022-09-02T09:40:47Z

Goldau: /* Literatur */

'''Flüchtige organische Verbindung - VOC''' ''engl.: Volatile Organic Compound''

"Flüchtig" bedeutet, dass diese Stoffe wegen ihres niedrigen Siedepunktes bzw. hohen Dampfdrucks schnell verdampfen (verflüchtigen).

Gemäß Definition der [[Weltgesundheitsorganisation]] (WHO) sind VOC Organische Substanzen mit einem Siedebereich von 60° bis 250° C. Zu den VOC zählen z.B. Verbindungen der Stoffgruppen [[Alkane]]/[[Alkene]], Aromaten, [[Terpene]], [[Halogenierte Verbindungen|Halogenkohlenwasserstoffe]], [[Ester]], [[Aldehyde]] und [[Ketone]]. 
Vorkommen: in vielen Lösemitteln, Hölzern, Farben, Dichtmassen. 
Dem Verbraucher auch bekannt als: Eau de Cologne, dem typischen "Neugeruch" bei Neuwagen und Wohnungseinrichtung, der süßliche Geruch von [[Polystyrol|Styropor]], überhaupt die Ausgasungen diverser Baustoffe, Teppich, Möbel, Kleber, Farbanstriche und Duftkerzen. Quasi alles Riechbare und mehr. 
Die Abklingzeit kann 10 Tage aber auch 3 Jahre dauern.

===Wohngift VOC===
Allgemein wird eine massive Zunahme von Erkrankungen durch Schadstoffe in Wohnungen, Büros, Schulen, Kindergärten und Arbeitsplätzen registriert. Während die gesundheitlichen Risiken von [[Formaldehyd]] seit Langem bekannt sind, besteht noch Uneinigkeit in der Gesundheitsgefährdung zahlreicher VOCs. Seitens der Medizin wird das Belastungspotential durch VOCs zunehmend für die wachsende Zahl von Allergikern (über 25 % in Deutschland) erkannt und werden Allergiker bewusst auf das Minimierungsgebot von Emissionen bei der Auswahl von Wohnraum verwiesen.

Das führte unter Anderem zur Erstellung der "Empfehlungen für Innenraumluft" durch das [[Umweltbundesamt]] (UBA). Bislang hat sie einen "empfehlenden" Charakter, findet aber zunehmende Beachtung im öffentlichen wie auch im privaten Bau. Städte wie München, Köln, Düsseldorf, Berlin, Zürich legen bereits maximaler Emissionswerte als Vorgabe öffentlicher Bauausschreibungen bestimmter Gebäudearten (zB Kindergärten) fest. Die Überprüfung erfolgt regulär bei der Bauabnahme durch ein unabhängiges Prüfinstitut.

==== Mögliche Emissionsquellen ====
* Bauprodukte: [[Styrol]] (Styropor), [[Polyurethan]] (PU-Schaum), Holzschutzmittel, Hölzer, Tapeten, Farben
* Einrichtungsgegenstände: lackierte und verleimte Möbel
* Textilien
* Haushalts- und Bürogeräte: Drucker, Kopierer
* Verbrennungsprozesse: Tabakrauch, offener Kamin, Öfen, Kerzen, Kochen, Braten, Backen
* Klebstoffe, Lösemittel, Hobby- und Bastelarbeiten
* Wasch-, Putz-, Reinigungs-, Körperpflegemittel und Kosmetika
* [[Schimmel]] und Personenausdünstung

{{{TabH1/2}}Tabelle 4: Häufig in Innenräumen gemessene VOC und deren Quellen;
|- class="hintergrundfarbe2"
| width="200" | '''VOC und VOC-Gruppen''' || width="560" | '''Quellen'''
|-
| '''[[Alkane]], [[Alkene]] und Cycloalkene''' || Außenluft, Kfz-Verkehr, Kraftstoffe, Lösemittel („Solvent Naphta“) in Lacken, Harzen und Fleckentferner
|-
| '''[[Aromatische Verbindungen]]''' || Kfz-Verkehr, Tabakrauch, Lösemittel, Teppichbodenrücken (z. B. Phenylcyclohexen), Hartschaumprodukte
|-
| '''[[Terpene]]''' || Holz, Lösemittel, „Geruchsverbesserer“, Duftstoffzusatz
|-
| '''[[Aromatische Verbindungen|Naphthalin]]''' || Bitumenplatten, Teerkleber, Teerpappen, Mottenschutz
|-
| '''[[Alkohole]]''' || Reiniger, Lösemittel, Abbauprodukte u.a. aus [[Weichmacher]]n
|-
| '''[[Aldehyde]]''' 1) || Küchendunst, Desinfektionsmittel, Alkydharzfarben, Ölfarben, Abbauprodukte aus Linoleum, Korkfußböden, Holzprodukte
|-
| '''[[Ketone]]''' || Lösemittel (z. B. Methylethylketon), Stoffwechselprodukte, UV-gehärtete Lackoberflächen
|-
| '''[[Ester]]''' || Lösemittel, [[Weichmacher]], Heizkostenverteiler (Metylbenzonat)
|-
| '''[[Glykolether]]''' || Lösemittel in wasserlöslichen Farben und Lacken, Reiniger
|-
| '''[[Halogenierte Verbindungen]]''' || Entfettung, Lösemittel, chemische Reinigung (Tetrachlorethen), Tippex (1.1.1-Trichlorethan), Toilettenstein (p-Dichlorbenzol)
|-
| '''Sonstige Verbindungen''' || Bindemittel (Phenol), Desinfektionsmittel (Kresole), Dichtungsmassen (Butanonoxim)
|}
1) außer [[Formaldehyd]], der zur Gruppe der VVOC gehört

Weitere der Gruppe zugehöriger Stoffe: 
- '''[[Siloxane]]''' 
- '''Stickstoff- und schwefelhaltige organische Verbindungen:''' 
Viele '''Amine''', '''Aniline''' und andere basische organische Verbindungen werden als Produkthilfsmittel eingesetzt. Sie sind in der Innenraumluft sehr selten nachweisbar und meist geruchlich auffällig. 
'''Dimethylformamid''' kann in geringen Mengen von Acrylgewebe in die Raumluft abgegeben werden, ebenso u. U. aus geformten kaschierten Kunststoffteilen. Schwefelhaltige organische Verbindungen werden z. B. als '''Odorierungsmittel''' (zur Wahrnehmbarkeit bei Gasaustritt) von Stadt- und Erdgas eingesetzt. <ref name="Q1" />

====Gesundheitliche Wirkung====
Zu den Möglichen gesundheitlichen Auswirkungen zählen unter Anderem: Müdigkeit, Kopfschmerzen, Leistungsfähigkeit, Infektionsanfälligkeit, Geruchs- und Geschmackswahrnehmung, bleibende Gesundheitsschäden, Irritationen von Augen, Nase, Rachen, Nasenlaufen, Augentränen, trockene Schleimhäute, trockene Haut, Juckreiz. <ref name="Q2" />

Die Toxizität (Giftigkeit) von VOCs ist sehr unterschiedlich. Benzol gilt beispielsweise als krebserregend. Andere VOCs gelten als gesundheitlich irritativ oder erzeugen allergene Wirkungen. Studien des [[Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung|Helmholtz-Institutes Leipzig UFZ]] belegen eine hohe Anfälligkeit von Säuglingen und Kleinkindern auf VOCs in Innenräumen allgemein mit entsprechenden Langzeitfolgen. Für die meisten VOCs fehlen bislang wissenschaftlich detaillierte und fundierte Erkenntnisse zur gesundheitlichen Wirkung.

Diverse VOCs natürlichen Ursprungs wie [[Terpene]] aus natürlichen Harzen, Naturölen, Naturfarben werden grundsätzlich als harmloser eingestuft. Jedoch in höherer Konzentration und/oder bei lang anhaltender Einwirkung können auch diese irritativ und allergen wirken. Bei Wenigen ist eine Toxizität nachgewiesen wie bei den Enantiomeren [[α-_und_β-Pinen|(+)-α-Pinen und (-)-α-Pinen]].

Andererseits wird einzelnen [[Terpene]]n bei entsprechender Dosierung eine positive Auswirkung nachgesagt, speziell bei Herzkreislauferkrankungen, aber auch nur dann, sofern keine Allergien vorliegen! <ref name="Q3" />

===TVOC===
{|align="right"
[[Bild:Wohngesundheit UBA TVOC.jpg|thumb|right|300px|TVOC Empfehlung des Umweltbundesamtes]]
|}
'''TVOC''' - ''engl.: Total Volatile Organic Compounds'' 
deutsch: '''Summe aller flüchtigen organische Verbindungen'''

In der Regel wird der VOC-Summenwert zur Raumluftbewertung herangezogen, für den es seit 2007 Empfehlungen des [[Umweltbundesamt]]es (UBA) bezüglich der Höchstwerte gibt. Dazu dienen die Methoden und Grenzwerte der Innenraumexperten Molhave und Seifert. Der Summenwert berücksichtigt nicht die unterschiedliche Toxizität beziehungsweise das irritative, allergene Potenzial der Einzelkomponenten, sondern orientiert sich an Erfahrungswerten bauüblicher Mischungsverhältnisse. Die pauschalisierende Betrachtung wird herangezogen, da wie beschrieben für viele VOCs die allgemein wissenschaftlich anerkannten Gefahrenwerte noch fehlen. Lediglich die Einhaltung der Grenzwerte einzelner, bekannt hochtoxischer Stoffe wie Benzol, werden in einer detaillierten Nachbetrachtung zusätzlich berücksichtigt.

===SVOC===
'''SVOC''' ''engl.: Semi Volatile Organic compounds'' - deutsch: '''schwer flüchtige organische Verbindungen'''

SVOCs belasten die Innen[[raumluft]] primär langfristig und spielen unter anderem beim [[Fogging]]-Phänomen eine entscheidende Rolle. Die Ausgasung erfolgt weniger stark, dafür über einen längeren Zeitraum, oft über ein bis zwei Jahre und teilweise noch wesentlich länger. Zu diesen Verbindungen zählen u.a.:
* '''langkettige [[Alkane]]:''' Heptadecan bis Pentatriacontan (C17 bis C35)
* '''Fettalkohole:''' Tetradecanol, Hexadecanol, Octadecanol
* '''Fettsäuren:''' Palmitinsäure, Stearinsäure, Ölsäure, Linolsäure, Linolensäure
* '''Fettsäureester:''' Methylpalmitat, Methylstearat, Butylpalmitat, Cetylpalmitat, Stearylpalmitat
* '''Phthalsäureester:''' Dimethyl-, Dibutyl-, Diisobutyl-, Benzylbutyl-, Bis(2-ethylhexyl)- und Dioctylphthalat
* '''Glykolverbindungen''' Polyethylenglycole, Propylenglykol
* '''Sonstige''': Adipate, Sebacate, Tri[[terpene]], Terephthalate, Squalen, Siloxaneoben.

Quellen für SVOC Emissionen können unter anderem sein:
* phosphororganische [[Flammschutzmittel]] aus vielen elektronischen Geräten
* Phthalate ([[Weichmacher]] in zahlreichen Kunststoffen)
* Topfkonservierer und andere Biozide (Farben, Lacke, Kleber)
* Pyrethroide und andere Biozide (Holzschutz, Insektensprays, Teppiche)
* Glykolverbindungen (manche davon reproduktionstoxisch) in zahlreichen Klebern und auch in vielen sogenannten und sogar „ausgezeichneten“ lösemittelfreien Farben

===MVOC===
'''MVOC''' ''engl.: Microbial Volatile Organic Compounds'' - deutsch: '''mikrobiell produzierte flüchtige organische Verbindungen'''

'''MVOC''' sind durch Mikroorganismen erzeugte flüchtige organische Verbindungen: Bei Auftreten von [[Schimmelpilz]]wachstum infolge von [[Feuchtigkeit]]sschäden in Innenräumen können flüchtige Stoffwechselprodukte von Mikroorganismen, z. B. verschiedene [[Alkohole|Alkohol]]-, [[Aldehyde|Aldehyd]]- und [[Ketone|Ketonverbindungen]] in die Raumluft gelangen. Einige dieser mikrobiell produzierten flüchtigen Stoffe sind weitgehend spezifisch für Mikroorganismen, andere allerdings können auch von verschiedenen anderen Quellen stammen, wie einige [[Terpene]] oder aromatische Kohlenwasserstoffe, wie z. B. Toluol. Die Stoffe, die in erster Linie mikrobiellen Quellen zuzuordnen sind, werden MVOC genannt. Die MVOC kann man mit speziellen Verfahren in der Raumluft messen und als Indikatoren für die Gegenwart mikrobieller Schäden heranziehen. MVOC kommen in Innenräumen in der Regel in deutlich geringeren Konzentrationen (unter 1 μg/m³) vor als VOC. Sie können aber aufgrund ihrer geringen Geruchsschwelle zu Geruchswahrnehmungen führen. Besonders bei [[Schimmelpilz]]schäden, die nicht gleich mit dem bloßen Auge erkennbar sind, können MVOC-Messungen bei der Erfassung des Schadens hilfreich sein.

Gesundheitliche Risiken sind von einer Belastung mit MVOC nicht ableitbar. Die Indikatorwirkung der MVOC steht im Vordergrund des Interesses und auffällige Messbefunde sollten ausschließlich als Anlass für eine sorgfältige Suche nach versteckten mikrobiellen Quellen gesehen werden.

===OVOC===
'''OVOC''' ''engl.: Odour Active Volatile Organic Compounds'' - deutsch: '''geruchsaktive flüchtige organische Verbindungen'''

Die meisten flüchtigen organischen Verbindungen werden in den üblichen, niedrigen Innenraumluftkonzentrationen geruchlich nicht wahrgenommen. Geruchsaktive flüchtige organische Verbindungen, die auch in sehr niedrigen Konzentrationen und dadurch bedingt unter Umständen auch über längere Zeit eine geruchliche Wahrnehmung auslösen, bezeichnet man als Geruchsstoffe. Sie haben ein Molekulargewicht unter 300 g/mol, einen relativ niedrigen Siedepunkt und gehen leicht in die Gasphase über. Häufig enthalten sie polare funktionale Gruppen wie Hydroxy- oder Carbonylgruppen oder Heteroatome wie Schwefel oder Stickstoff. In den vorangegangenen Absätzen wurden bereits einige Beispiele geruchsaktiver flüchtiger organischer Verbindungen genannt, wie [[Terpene]], 2-Ethylhexanol, [[Aldehyde]], [[Ketone]], [[Ester]], [[Halogenierte Verbindungen|halogen-]], stickstoff- oder schwefelhaltige organische Verbindungen sowie einige MVOC. Eine Verbindung neuerer Art ist das Butanonoxim, dass z. B. bei der Aushärtung von Dichtungsmassen in die Raumluft abgegeben werden kann. Geruchsstoffe stellen eine große analytische Herausforderung dar, da sie bereits in Konzentrationen weit unterhalb der üblichen Bestimmungsgrenze von 1 μg/m³ eine Geruchswahrnehmung auslösen können und man mit routinemäßigen VOC-Messungen Geruchsstoffe oft nicht erfasst. <ref name="Q4" />

===Bauliche Umsetzung===
Das Forschungsprojekt des [[Sentinel Haus Institut]]s Freiburg mit der [[Deutsche Bundesstiftung Umwelt|Bundesstiftung Umwelt]] und Folgeprojekte belegen, dass es möglich ist VOC Konzentrationen, unabhängig von der Bauweise (Massiv oder [[Holzbau]]), unterhalb der [[UBA]]-Empfehlung von 1000 µg/m³ zu erstellen. Das [[Sentinel Haus Institut]] bietet seither Baubeteiligten Schulungen und Projektbegleitungen für den Neubau und beim [[Sanieren]] an, diese Zielwerte zu erreichen.

===Übersicht===
Gemäß [[WHO]] werden '''flüchtige organische Verbindungen''' nach ihrem Siedepunkt und somit der resultierenden Flüchtigkeit eingeteilt:

{{{TabH1/1}}
! width="60" | Gruppe
! width="220" |
! width="210" |
! width="190" | Beispiel
! width="130" | Retentionsbereich
! width="80" | Siede- bereich
|-
| '''VVOC'''
| very volatile organic compounds
| leicht flüchtige org. Verbindungen
| [[Formaldehyd]], Aceton, Alkohol
| < C6 (n-Hexan)
| align="right"| 50° - 100°C
|-
| '''VOC'''
| volatile organic compounds
| flüchtige organische Verbindungen
| div. Lösemittel, Eau de Cologne
| C7 - C16
| align="right" | 60° - 260°C
|-
| '''SVOC'''
| semi volatile organic compounds
| schwer flüchtige org. Verbindungen
| [[Weichmacher]]
| > C17 (n-Hexadekan) - C22 (n-Docosan)
| align="right" |260° - 400°C
|-
| '''MVOC'''
| microbial volatile organic compounds
| biolog. flüchtige org. Verbindungen
| Stoffwechselprodukte zB von [[Schimmel]]
| align="center" |-
| align="center" |-
|-
| '''POM, [[PAK]]'''
| particulate organic matter, [[Polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe]]
| staubgebundene org. Verbindungen
| aus Bitumen
| align="center" |-
| align="right" |> 380°C
|}
<div style="clear: both; visibility: hidden;">dient Zeilenumbruch</div>

===[[Lösemittelfreiheit|Lösemittelfreie Produkte]]===
''Dieser Absatz wurde ausgelagert, siehe:'' [[Lösemittelfreiheit|Lösemittelfreie Produkte]]

===Auflistung relevanter VOCs nach AGÖF===
''Dieser Absatz wurde ausgelagert, siehe:'' [[CAS-Nummern]]

;Eine umfassende Entscheidungshilfe für die Bewertung von VOC Belastungen bieten Empfehlungen des [[Umweltbundesamt]]es,
siehe: [[AgBB]]

Beispiel: [http://www.natureplus.org/fileadmin/user_upload/_pdf/npg_liste.pdf Schema zur Bewertung von VOC-Emissionen aus Bauprodukten zur Auszeichnung mit dem Qualitätszeichen natureplus®]

==Einzelnachweise==
<references>
<ref name="Q1"> [[BMU]] - ''[http://www.umweltbundesamt.de/publikationen/leitfaden-fuer-innenraumhygiene-in-schulgebaeuden Leitfaden für die Innenraumlufthygiene in Schulgebäuden]'', Tabelle 4 und folgende Absätze</ref>
<ref name="Q2"> Pluschke, 1996</ref>
<ref name="Q3"> www.zirbe.info: ''Zirbe fürs Wohlbefinden'' - Endbericht</ref>
<ref name="Q4"> [[BMU]] - ''[http://www.umweltbundesamt.de/publikationen/leitfaden-fuer-innenraumhygiene-in-schulgebaeuden Leitfaden für die Innenraumlufthygiene in Schulgebäuden]'' - Absätze MVOC und OVOC</ref>
</references>

==Literatur==
* Bundesgesundheitsbl., B. Seifert, ''[http://www.umweltbundesamt.de/gesundheit/publikationen/ad-hoc/TVOC.pdf Richtwerte für die Innenraumluft: Die Beurteilung der Innenraumluftqualität mit Hilfe der Summe der flüchtigen organischen Verbindungen (TVOC-Wert)'']. Bundesgesundheitsblatt-Gesundheitsforschung-Gesundheitsschutz 42 (1999) S. 270-278 - PDF 151 KB
* Bundesgesundheitsbl., ''[http://www.umweltbundesamt.de/gesundheit/innenraumhygiene/innenraumluftkontaminationen.pdf Beurteilung von Innenraumluftkontaminationen mittels Referenz- und Richtwerten]'', Bundesgesundheitsblatt-Gesundheitsforschung-Gesundheitsschutz 50 (2007)· S. 990–1005 - PDF 740 KB
* [[Umweltbundesamt]], ''[http://www.umweltbundesamt.de/publikationen/leitfaden-fuer-innenraumhygiene-in-schulgebaeuden Leitfaden für die Innenraumhygiene in Schulgebäuden]'' - PDF 874 KB
* [[Umweltbundesamt]], ''[http://www.umweltbundesamt.de/produkte/bauprodukte/dokumente/agbb_bewertungsschema_2012.pdf AgBB-Bewertungsschema 2012]'' PDF 405 KB
* [[Umweltbundesamt]], ''[https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/421/publikationen/uba_schimmelleitfaden_final_bf.pdf]'' - PDF 500 KB
* [[Deutscher Berufsverband der Umweltmediziner]] e.V., ''[http://www.dbu-online.de/fileadmin/grafiken/Sonstiges/Leitlinie_Langfassung_11_2011_Umweltmed.Praxis.pdf Handlungsorientierte umweltmedizinische Praxisleitlinie]'', Berlin, 2011 - PDF 300 KB
* Gerd Zwiener, Hildegund Mötzl, ''Ökologisches Baustoff-Lexikon: Bauprodukte, Chemikalien, Schadstoffe, Ökologie, Innenraum''
* Josef Spritzendorfer, ''Nachhaltiges Bauen mit "wohngesunden" Baustoffen''
* [[Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung]] UFZ, ''[http://www.sentinel-haus.eu/fileadmin/downloads/pdf/Wissenschaft/ufz_ALLERGIE_neu2670.pdf Allergien im Kindesalter]'' - PDF 370 KB
* Reto Coutalides, Roland Ganz, Walter Sträuli, ''Innenraumklima''
* Erich Schöndorf, ''Von Menschen und Ratten. Über das Scheitern der Justiz im Holzschutzmittelskandal''
* [http://www.natureplus.org/uploads/media/natureplus_Fachpressedienst_08-06.pdf natureplus fordert besseren Schutz vor Formaldehyd] - PDF 65 KB
* Hans-Ulrich Hill, ''Chronisch krank durch Chemikalien'', Oktober 2012
* Hans-Ulrich Hill, ''Umweltschadstoffe und Neurodegenerative Erkrankungen des Gehirns (Demenzkrankheiten)'', März 2012
* Gemeinschaftswerk des Sentinel Haus Partner- Netzwerkes, ''Mit Sicherheit gesund Bauen'', Dezember 2011
* toxcenter.de ''[http://www.toxcenter.de/stoff-infos/p/propiconazol.pdf Propiconazol]'' - PDF 11 KB

== Weblinks ==
* [http://www.umweltbundesamt.de Umweltbundesamt]
* [http://www.natureplus.org/produkte/ natureplus: Produkte]
* [http://www.tuv.com/de/toxproof_zertifikat.html TÜV: Toxproof Zertifikat]
* [http://www.akoeh.de/6_1_kriterien.php AKÖH Kriterien]
* [http://www.baubook.info/oeg/ Österreich: Baubook - öffentliche Gebäude]
* [http://www.enius.de/schadstoffe/voc.html enius: VOC]
* [http://www.agoef.de/agoef/oewerte/orientierungswerte.html AGÖF: Orientierungswerte]

==Quellen==
* Josef Spritzendorfer, [[EGGBI]], ''[http://www.eggbi.eu/fileadmin/EGGBI/PDF/EGGBI_Zusammenfassung__Raumschadstoffe_VOC.pdf Zusammenfassung Raumschadstoffe VOC]'', PDF - Abgerufen April 2016

== Siehe auch ==
* [[Sentinel Haus Institut]]

{{Rechtshinweis}}

[[Kategorie:Wohngesundheit]][[Kategorie:Gefahrstoffe]][[Kategorie:Qualitätssicherung]][[Kategorie:Stoffkunde]][[Kategorie:Glossar]]

EGGBI

2022-09-02T09:33:36Z

Goldau:

[[Bild:Eggbi logo.png|thumb|150px|right]]

== Europäische Gesellschaft für gesundes Bauen und Innenraumhygiene - European Society for healthy building and indoor air quality EGGBI ==

hat sich zur Aufgabe gesetzt,
* neue Erkenntnisse zum Thema Wohngesundheit zu sammeln
* umweltsensitiven Bauherren eine kostenlose wohngesundheitliche Erstberatung zu bieten,
* Verbraucherschutz bei Fragen der Wohngesundheit - fachliche Unterstützung von Konsumenten bei "Schadensfällen"
* Unterstützung von Eltern und Lehrern bei Schadstoffproblemen in Schulen
* offene wissenschaftliche Fragen durch die Koordination von Forschungsprojekten in Zusammenarbeit mit Bauunternehmen, Baustoffherstellern, Planern, Medizin und wissenschaftlichen Institutionen zu diskutieren/nach Möglichkeit zu klären, Beteiligung an Forschungsprojekten
* politische Gremien, Krankenkassen und Unternehmen durch umfassende Öffentlichkeitsarbeit, Publikationen für Fragen der Wohngesundheit und Nachhaltigkeit zu sensibilisieren - dies vor allem auch im Hinblick auf die öffentliche Anerkennung von umweltbedingten Allergien, Erkrankungen und Chemikaliensensitivität und Barrierefreiheit für Umwelterkrankte
* Akteure der Bauwirtschaft im Bereich Schulungen, Vorträgen, Gastvorlesungen an Hochschulen und Begleitung von Diplomarbeiten zum Thema Wohngesundheit zu sensibilisieren und zu unterstützen.(Beispiele: Masterstudiumgang Holzbau für Architekten FH Rosenheim, Masterkurs WINGS, Universität Wismar)

Daneben bietet der Verein als - bei höherem Zeitaufwand - zu bezahlende Dienstleistung (diese Mittel kommen ausschließlich wieder dem gemeinnützigen Vereinszweck zugute):
* umfassende Produktberatung für individuelle Bauberatung von Allergikern, MCS Betroffenen
* Vermittlung wissenschaftlicher Beratung von Baustoffherstellern,
* Bewertung von Bauprodukten, Prüfung von Messergebnissen - im Hinblick auf deren Relevanz für die Wohngesundheit
* Vermittlung von Produkt-, Raumluftprüfungen, Elektrosmog- und Radonmessungen (kostenlos)
* Vermittlung von qualifizierten Architekten, Bauunternehmen und Umweltmedizinern (kostenlos)
* Informationen zu behindertengerechtem, barrierefreiem Bauen
* Publikationen und Fachvorträge für Institutionen, Fachzeitschriften, Internetportale zu allen Themen der Wohngesundheit (Eigenleistungen und Vermittlung von "Spezialisten" zu Fachthemen)

== Adresse Geschäftsstelle ==
:„Europäische Gesellschaft für gesundes Bauen und Innenraumhygiene –
: European Society for healthy building and indoor air quality“. (EGGBI)
:Am Bahndamm 16
:D-93326 Abensberg
:Tel +49 (0) 9443 700 169
:E-mail [mailto:spritzendorfer@eggbi.eu spritzendorfer@eggbi.eu]
:I-Net [http://www.eggbi.eu www.eggbi.eu]

Abgerufen: 17.07.2018

== Siehe auch ==
* [[Sentinel Haus Institut]]
* [[Wohngesundheit]]

==Weblinks==
* [http://de.proclima.com/kompetenz/wirkung/wohngesundheit pro clima - Wohngesundheit]

__NOTOC__
[[Kategorie:Baukonzepte]][[Kategorie:Wohngesundheit]][[Kategorie:Qualitätssicherung]][[Kategorie:Verbände - Vereinigungen]][[Kategorie:Organisationen]][[Kategorie:Glossar]]

Luftdichtung

2007-09-18T08:24:17Z

Goldau: /* Weblinks */

==Luftdichtung – die entscheidende Größe==
'''... dass die Wärmedämmung wirklich dämmt und die Konstruktion bauschadensfrei bleibt'''

Die Wärmedämmung in einem Gebäude trennt zwei unterschiedliche Klimabereiche: Das Innenraumklima und Außenraumklima. Für die Bedingungen in Europa und Russland bedeutet das: Im Winter ist es innen warm und außen kalt, im Sommer hingegen innen kühler als außen.
In beiden Fällen entsteht eine Temperaturdifferenz, welche sich durch Luftströmung auszugleichen versucht. Dabei drängt im Winter die warme Luft aus dem Gebäude durch die Konstruktion ins Freie. Auf ihrem Weg durch die Wärmedämmung kühlt sie jedoch immer mehr ab, je weiter sie nach außen gelangt. Kalte Luft kann weniger Feuchtigkeit aufnehmen als warme so dass die in der warmen Luft mitgeführte gasförmige Feuchtigkeit schließlich als Tauwasser ausfällt.
Dieses Tauwasser kann in der Konstruktion zu erheblichen Bauschäden führen. Statisch wirksamen Bauteile können verrotten und ihre Tragfähigkeit verlieren, ebenso fördert die Feuchtigkeit die Entstehung von gesundheitsschädlichem Schimmel.

Die Konsequenzen aus derartigen Bauschäden sind für das Bauwerk und die Gesundheit seiner Nutzer immens - auf der anderen Seite können sie durch sehr einfache Maßnahmen dauerhaft vermieden werden.
Bei der Planung und Ausführung der Konstruktion ist lediglich darauf zu achten, dass Feuchtigkeit nicht in schädlichem Ausmaß in die Wärmedämmung eindringen kann, also dass der Luftstrom von innen nach außen begrenzt wird. Dies wird durch die Installation einer luftdichten Bauteilschicht auf der Innenseite der Wärmedämmung erreicht. Entscheidend für ihre Wirksamkeit ist größte Sorgfalt, sowohl bei der Planung als auch bei der Ausführung.

Luftdichtheit bedeutet nicht, dass der Innenraum hermetisch wie mit einer Plastiktüte von der Außenluft abgeschlossen ist. Die Luftdichtungsebene verhindert lediglich die Strömung, also die Konvektion von Luft, der Austausch von innen nach außen per Diffusion findet weiterhin statt.

==Definition Luftdichtung und Überblick über die Auswirkungen mangelhafter Luftdichtung==

Unter Luftdichtung versteht man den Schutz der Wärmedämmung in der Gebäudehülle vor eindringender Feuchtigkeit. Die Güte der Luftdichtheit bestimmt sich durch die Fugenfreiheit. Je mehr Fugen, bzw. Undichtheiten sich in der inneren Gebäudehülle, z.B. der Dampfbremse befinden, d.h. je undichter die Gebäudehülle ist, umso schlechter ist die Luftdichtung. Undichtheiten in der inneren Gebäudehülle haben große bauphysikalische Auswirkungen:

{|align="right"
|[[Bild:01 luftstroemung d 2.jpg|left|thumb|200px|Undichtheiten in der inneren Gebäudehülle haben große bauphysikalische Auswirkungen]]
|}
Innenraumluft, die durch Undichtheiten in der Dampfbremse nach außen strömt, transportiert viel Wärme und führt dadurch zu einem höheren Heizenergiebedarf. Auf ihrem Weg durch die Wärmedämmung kühlt die warme Luft ab und kondensiert an den Außenbauteilen. Die ausfallende Feuchtigkeit wird als Tauwasser bezeichnet und kann zu Schimmel führen. Undichtheiten in der inneren Gebäudehülle verschlechtern den Komfort für die Nutzer erheblich: Im Winter ist das Raumklima zu trocken, im Sommer reduziert sich der sommerliche Wärmeschutz. Undichtheiten verringern zudem den Schallschutz der Konstruktion.

Mit anderen Worten:

Eine gute Luftdichtung ist Voraussetzung dafür, dass die Wärmedämmung effektiv funktioniert, die Konstruktion bauschadensfrei bleibt und im Winter wie im Sommer ein angenehmes Wohn- bzw. Arbeitsklima erreicht wird.

Für eine gute Luftdichtung müssen die Überlappungen von Dampfbremsen mit Klebebändern verklebt und Fugen zu angrenzenden Bauteilen dauerhaft zuverlässig abgedichtet werden.

==Versuchsaufbau zur Ermittlung der Auswirkungen von Fugen in der Gebäudehülle==

Die Auswirkungen der mangelhaften Luftdichtheit wurden vom Fraunhofer Institut für Bauphysik in Stuttgart, Deutschland, in einer Messstudie 1989 untersucht und in verschiedenen Fachzeitschriften veröffentlicht (z.B. DBZ 12/89, Seite 1639ff):

{|align="right"
|[[Bild:02 Fuge 4.8 d.jpg|left|thumb|200px|Der Wärmeverlust über eine 1 mm breite Fuge ist enorm: Faktor 4,8]]
|}

Geprüft wurde
· die Wärmedämmwirkung und
· der Feuchtedurchgang
bei einer innen liegenden Dampfbremse zusammen mit einer Wärmedämmung aus Mineralwolle mit 14 cm Dämmstärke (das war der damalige Wärmedämmstandard in Deutschland).
Als definierte Undichtheit wurden in der Mitte der 1 m² großen Dampfbremsfläche Fugen angelegt: 1 m lang und mit unterschiedlich Breiten: 1, 3, 5 und 10 mm. Die Fugen befanden sich nur in der Dampfbremse, nicht in der Wärmedämmung.

Für die Ermittlung der Wärmeverluste wurde eine Temperaturdifferenz von innen 20°C zu außen -10 °C hergestellt, für die Ermittlung der Feuchteströme eine Temperaturdifferenz von innen 20°C zu außen 0°C (um eine Vereisung der durchdringenden Wassermenge zu vermeiden).

Die Druckdifferenzen entsprachen mit 10, 20, 30 und 40 Pa denen, die typischerweise auf die Gebäudehülle einwirken können. Druckdifferenzen auf die Gebäudehülle entstehen sowohl thermisch bedingt, also durch den Temperaturunterschied von innen (warm) nach außen (kalt), als auch windbedingt durch Winddruck und Windsog. Eine Druckdifferenz von 20 Pa entsteht z.B. bei einem Außenklima von -10°C und Windstärke 3 oder von 0°C und Windstärke 4.

Zunächst wurden die beiden zu untersuchenden Größen – Wärmedämmwirkung und Feuchtedurchgang – mit der fugenfreien Dampfbremse bei den unterschiedlichen Druckdifferenzen gemessen. Anschließend untersuchte man die Konstruktion mit den verschiedenen Fugen, jeweils mit allen Druckdifferenzen.

Vorab sei gesagt: Die Messergebnisse waren alarmierend und schreckten seinerzeit die Fachwelt auf.

==Luftdichtung – die Voraussetzung, dass die Wärmedämmung wirklich dämmt==

Bei der Untersuchung der Wärmedämmwirkung der 14 cm dicken Wärmedämmung mit der fugenfreien Dampfbremse bestätigte der gemessene U-Wert den rechnerischen von 0,30 W/m²K.

Anschließend wurde die Wärmedämmung mit den unterschiedlich breiten Fugen bei den verschiedenen Druckdifferenzen gemessen.
{|align="right"
|[[Bild:03_Waermedurchg_d.jpg|left|thumb|200px|Verschlechterung der Wärmedämmung bei unterschiedlich breiten Fugen]]
|}
Schon bei der kleinsten Fugebreite von 1 mm und der Druckdifferenz von 20 Pa ergab sich eine Reduzierung der Dämmwirkung um den Faktor 4,8. Das heißt, der Dämmwert der 14 cm dicken Wärmedämmung ist mit der geringen Undichtheit nicht mehr 0,30 W/m²K, sondern 1,44 W/m²K. Fugenbreiten von 3 mm ergaben Verschlechterungsfaktoren von 11.

Fazit: Undichtheiten in der Luftdichtungsebene, z.B. in der Dampfbremse, führen zu einer Reduzierung der Wärmedämmwirkung. Der Heizenergiebedarf und damit die CO2 Emissionen erhöhen sich um ein Mehrfaches.
 

===Ökonomische Konsequenz:===

Ökonomisch spart man bei einer fehlerhaften oder gar fehlenden Luftdichtung mit der Wärmedämmung weitaus weniger Energie ein, als man erwartet. Die Rechnung für Heizenergie, sei es Öl, Gas, Elektrizität, Holz, Biomasse, Fernwärme, etc. ist viel höher als vorab kalkuliert. Das führt zu einer schlechten Rentabilität der Investition für die Wärmedämmmaßnahme. Hätte man sein Geld in eine andere Anlage investiert, hätte man einen besseren Ertrag erzielt.

Der Wert der Immobilie ist auch abhängig vom Energieverbrauch. Eine Immobilie mit hohen monatlichen Unterhaltungskosten hat einen geringeren Wert als eine Immobilie mit geringen monatlichen Kosten.

Wenn gar die Wärmedämmung so schlecht ist, dass das Gebäude bei starkem Frost oder starkem Wind nicht ausreichend beheizt werden kann, werden die elementaren Bedürfnisse von Menschen nach Schutz und Wärme nicht mehr befriedigt. Niemand möchte in kalten und zugigen Gebäuden wohnen oder arbeiten. Derart problematische Immobilien lassen sich als erste nicht mehr vermieten oder verkaufen und erfahren einen hohen Wertverlust.

Die Energiekosten haben sich in den letzten 3 Jahren verdoppelt, z.T. sogar verdreifacht. Und die Verteuerung wird sich in den nächsten Jahren politisch bedingt (Nahost, Iran, Irak), bedarfsbedingt (Expansion in China, etc.) und naturbedingt (Naturkatastrophen, z.B. Hurrikans) weiter beschleunigen. Die Investition in eine gute Wärmedämmung, sei es beim Neubau oder bei der Sanierung/Modernisierung ist schon jetzt sehr lohnenswert und wird bei weiter steigenden Energiepreisen noch höhere Renditen abwerfen.

Die Energiekosten werden in Zukunft weiter steigen. Bei einem hohen Energiebedarf besteht die Gefahr, dass die Heizkosten von privaten Haushalten kaum mehr bezahlt werden können. Es ist natürlich denkbar, die Energiekosten durch Reduzierung der Raumtemperatur zu senken. Eine Temperaturreduzierung von 1 °C führt immerhin zu einer Verringerung des Heizenergiebedarfs, d.h. der Heizkosten um 6 %. Aus ökonomischer und ökologische Sicht ist es sicherlich sinnvoll, die Wohnraumtemperatur von 22 °C auf 20 °C zu senken. Die Reduzierung von 20 °C auf 10 °C, zur Kompensation der enormen Heizkosten, ist bestimmt nicht erstrebenswert.

===Ökologische Konsequenzen===
Wärmedämmungen mit einer schlechten Effizienz führen zu größeren CO2 Emissionen, die das Treibhausklima weiter beschleunigen. Wir können dazu den Begriff Umweltschutz erweitern: Es geht nicht nur darum, dass wir die Umwelt schützen, von der wir leben, die Ressourcen, die Bodenschätze oder die Nahrungsmittel. Es geht mittlerweile auch darum, dass wir uns vor den Auswirkungen des Klimawandels schützen müssen. Die Hurrikans im Herbst 2005 zeigten, zu welcher Zerstörungskraft entfesselte Naturgewalten fähig sind. Hunderttausende Wohnungen wurden zerstört, selbst Industrieanlagen waren monatelang nicht produktionsfähig.

Wirbelstürme, wie Hurricans, Zyklone, Taifune und Tornados saugen warme Luft von unten nach oben und kalte Luft von oben nach unten und sind so das Ventil für den Wärmeausgleich auf der Erde. Weitere Auswirkungen des Treibhausklimas sind ein erhöhter Meeresspiegel, der die Küstenstädte bedroht, verursacht durch das Abtauen der Eisflächen und die Vergrößerung des Wasservolumens bei höheren Wassertemperaturen. Zusätzlich sind mehr Dürren, Überschwemmungen, etc. zu erwarten.

Alles ist preiswerter als das Treibhausklima weiter zu forcieren. Wir brauchen intelligente Lösungen, um die bedrohlichen Entwicklungen aufzuhalten. Die Einsparung von Energie und damit von Treibhausgasen durch luftdichte Gebäudehüllen ist eine wichtige Maßnahme auf diesem Weg. In vielen Bereichen sind Lösungen bereits vorhanden, und müssen nun konsequent umgesetzt werden.
Eine Aufgabe für unsere Generation.

===Der Gebäudeenergiebedarf beträgt mehr als 40 % des Gesamtenergieverbrauchs===
Über 40 % des jährlichen Weltenergiebedarfs wird zum Heizen und Kühlen von Gebäuden verbraucht und stellt so den größten Energieanteil, noch vor den Verbräuchen für Verkehr und Industrie dar. Mit effektiven Wärmedämmungen lässt sich der Energieverbrauch drastisch reduzieren. Für angenehme Wohnraumtemperaturen auch bei großer Kälte und windigem Außenklima benötigt man bei einem Passivhaus zum Heizen pro m² Wohnfläche nur 10 kWh (entsprechend 1 l Öl oder 10 m³ Gas). Neubauten in Deutschland mit gesetzlich vorgeschriebener luftdichten Gebäudehülle und Wärmedämmdicke verbrauchen ca. 60 kWh (entsprechend 6 l Öl oder 60 m³ Gas).Bei Gebäuden mit schlechter Luftdichtung und den daraus resultierenden Wärmeverlusten über die Fugen, ist ein Energieverbrauch von über 500 kWh (50 l Öl oder 500 m³ Gas) pro m² Wohnfläche keine Seltenheit.

Je kälter oder je windiger das Außenklima ist, umso größer sind die Auswirkungen einer mangelhaften Luftdichtheit für die Wärmedämmung und umso größer ist der Energieverbrauch. In Russland war der Winter 2005/2006 so kalt, dass die benötigten Energiemengen kaum mehr zur Verfügung gestellt werden konnten.

Nicht nur hohe Wärmedämmdicken sind entscheidend für die Energieeinsparung, sondern vor allem eine gute Luftdichtung. – Eine Wärmedämmung mit schlechter Luftdichtung ist in ihrer Wirkung stark reduziert.

==Luftdichtung – die Voraussetzung für Bauschadensfreiheit==
{|align="right"
|[[Bild:04_Fuge_1600_d.jpg|left|thumb|200px|Auch der Feuchteeintrag über eine 1 mm breite Fuge ist enorm: Faktor 1600]]
|}
Bei der oben erwähnten Studie vom Fraunhofer Institut für Bauphysik wurde neben der Wärmedämmwirkung auch der Feuchteeintrag in die Konstruktion gemessen. Die Dampfbremse hatte einen Diffusionswiderstand sd von 30 m (mvtr von 150 MNs/g). Die Messung bestätigte den rechnerischen Feuchteintrag in die Konstruktion von 0,5 g/m². Auch bei diffusionsoffeneren Dampfbremsen mit einem sd Wert von 2 m (mvtr von 10 MNs/g) sind die Feuchtemengen für Konstruktionen problemlos.

Im zweiten Versuch wurde der Feuchteeintrag über die Fugen ermittelt. Die Ergebnisse waren alarmierend und erklärten so manchen Bauschaden:

Bei der kleinsten Fuge von nur 1 mm Breite und 20 Pa Druckdifferenz betrug der Feuchtigkeitseintrag durch Konvektion (Luftströmung) 800 g/m Fuge pro Tag. Bei der Fugenbreite von 3 mm waren es 1700 g/m.
 
{|align="right"
|[[Bild:05_Feuchtedurchg_d.jpg|left|thumb|200px|Abhängigkeit des Feuchteeintrags von der Fugenbreite]]
|}
 

Der Feuchtigkeitseintrag führt an den Außenbauteilen zur Kondensation und bildet einen Wasserfilm, der die Diffusionsfähigkeit des Bauteils reduziert. Bei Frost bildet sich aus dem Wasserfilm eine diffusionsdichte Eisschicht. So kann ein diffusionsoffenes Bauteil auf der Außenseite zu einer diffusionsdichten Sperrschicht werden und zu einem noch höheren Tauwasserausfall in der Konstruktion führen.

{|align="left"
|[[Bild:06_maxLF0_d2.jpg|left|thumb|200px|Beim Abkühlen auf 0 °C kondensieren 3,85 g Wasser]]
|}
{|align="left"
|[[Bild:07_maxLF-10_d.jpg|left|thumb|200px|Beim Abkühlen auf -10 °C sogar 6,55 g Wasser]]
|}

Der Tauwasserausfall beim Abkühlen von Luft beginnt unterhalb des Taupunkts, der bei der „Norm“- Innenraumluft von 20 °C und 50 % relativer Feuchtigkeit bei 9,2 °C liegt.

Aus jedem Kubikmeter Luft, der in eine Konstruktion eindringt und auf 0 °C abkühlt kondensieren 3,85 g Wasser, bei Abkühlung auf -10°C Außentemperatur sind es sogar 6,55 g Wasser.
 

===Folge von Feuchtigkeit in der Konstruktion: Schimmel===
Feuchtigkeit in der Konstruktion führt schnell zu Schimmelbildung. Schimmel geht einher mit einer Zerstörung der Bausubstanz. Je nach Wassermenge und Konstruktionsweise kann es schon nach kurzer Zeit, evtl. aber auch erst nach mehreren Jahren zu Bauschäden kommen. Die Konstruktion muss dann aufwendig erneuert werden.

Gravierender als der finanzielle Schaden durch Schimmel ist jedoch die gesundheitliche Gefahr für die Menschen. Man unterscheidet Schimmelsporen und die sogenannten MVOC (microbial volatile organic compounds), die gasförmigen Ausscheidungen von Pilzen. Schimmelsporen gelten als der größte Allergieverursacher. Das Immunsystem kann grundlegend geschädigt werden, z.T. sogar irreparabel. Sporen und vor allem MVOC’s stehen im Verdacht, außerdem ein krebserregendes Potential zu haben.

Man weiß, dass man bei angeschimmeltem Brot nicht nur den Schimmelbefall abschneiden, sondern das Brot komplett wegwerfen sollte. Auch andere verschimmelte Nahrungsmittel wie Nüsse sollten gar nicht mehr gegessen werden. Der Magen hat durch seine Säure aber durchaus eine gewisse Abwehrkraft gegen diese Schadstoffe. Anders hingehen ist es, wenn Schimmelsporen und MVOC’s eingeatmet werden. Der Lunge fehlt ein wirkungsvoller Abwehrmechanismus. Sporen und MVOC’s haben ungehinderten Zugang in den Körper.

Die Folgen für die Gesundheit der Bewohner sind in der Regel nicht direkt zuzuordnen, denn der Krankheitsverlauf ist schleichend und diffus. Ein krankes Immunsystem äußert sich in vielfältiger Form.

===Ursachen für die Abkühlung von Bauteilinnenoberflächen===
Es macht für die Gesundheitsgefährdung keinen Unterschied, ob sich das Schimmelwachstum auf der Oberfläche der inneren Bauteilschichten zeigt oder „unsichtbar“ in der Konstruktion liegt. Der Schimmel innerhalb von Bauteilen ist potentiell sogar gefährlicher, da man ihn von außen nicht erkennt und Krankheiten nicht zuordnen kann.

Sichtbarer Schimmel ist erkennbar und kann beseitigt werden. Schimmel in der Konstruktion kann jahrelang, unter Umständen jahrzehntelang unerkannt bleiben und zu gravierenden Gesundheitsschädigungen führen.

Schimmel tritt nicht nur dann auf, wenn der Taupunkt unterschritten wird, d.h. Tauwasser ausfällt, sondern bereits dann, wenn die relative Luftfeuchtigkeit an der Grenzfläche der Bauteiloberfläche dauerhaft über 80 % liegt.
{|align="right"
|[[Bild:08_schimmel_d.jpg|left|thumb|200px|Der schimmelkritische Bereich liegt bei der 50 % feuchter Raumluft bei 12,6 °C und bei 65 % feuchter Raumluft bei 16.5 °C]]
|}
Die Reduzierung der Oberflächentemperatur auf den Bauteiloberflächen kann durch Wärmebrücken oder durch mangelhafte Luftdichtung verursacht werden. Wärmebrücken kühlen das Gebäude aus wie Kühlrippen. Bei mangelhafter Luftdichtung dringt kalte Luft von außen ein, hinterströmt die inneren Bauteile (Gipsbauplatten oder Holzverkleidungen) und führt zur Absenkung der Oberflächentemperatur.

Je kälter und je windiger es draußen ist, umso mehr kühlen die inneren Bauteilschichten aus.

Je feuchter das Raumklima, umso höher die Taupunkt- und die Schimmelgrenztemperatur, bzw. umso schneller das Schimmelwachstum. Berechnet auf 20°C Lufttemperatur hat Luft mit 50 % relativer Luftfeuchtigkeit einen Taupunkt von 9,2 °C und Luft mit 65 % relativer Luftfeuchtigkeit einen Taupunkt von 13,2 °C. Der schimmelkritische Bereich liegt bei der 50 % feuchter Raumluft bei 12,6 °C und bei 65 % feuchter Raumluft bei 16.5 °C.

 

===Thermographie zeigt niedrige Oberflächentemperatur durch Wärmebrücken und Undichtheiten===

{|align="left"
|[[Bild:09_Balken_color.jpg|left|thumb|200px|Balkendurchdringung in einer Außenwand]]
|}
{|align="left"
|[[Bild:10_Balken_thermo.jpg|left|thumb|200px|Thermographie]]
|}

Thermographiekameras zeigen die Oberflächentemperaturen von Bauteilen. Rote und weiße Flächen zeugen von hohen Oberflächentemperaturen. Blaue Flächen entsprechen niedrige Oberflächentemperaturen, an denen kalte Luft eindringt und zur Abkühlung der Bauteiloberflächen führt. Die Scala zeigt die Zuordnung der Temperaturen zur Farbe. Je blauer die Farbe, desto kühler die Oberfläche und um so größer die Gefahr der Schimmelbildung an der Oberfläche oder im Bauteil.
 

{|align="left"
|[[Bild:11_DFF_color.jpg|left|thumb|200px|Dachflächenfenster]]
|}
{|align="left"
|[[Bild:12_DFF_thermo.jpg|left|thumb|200px|Thermographie]]
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Die Bilder zeigen deutlich, wie die kalte Luft an den Bauteilen entlang strömt und die Oberflächen abkühlt.
 

{|align="left"
|[[Bild:13_Ecke_color.jpg|left|thumb|200px|Außenecke in einem Dachgeschosszimmer]]
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{|align="left"
|[[Bild:14_Ecke_thermo.jpg|left|thumb|200px|Thermographie]]
|}
 

==Luftdichtung – Voraussetzung für ein angenehmes Raumklima im Winter==
{|align="left"
|[[Bild:15_raumluftfeuchte_winter_d.jpg|left|thumb|200px|Dringt kalte Winterluft durch Fugen in das Gebäude ein, entsteht trockenes Raumklima]]
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{|align="left"
|[[Bild:16_trockene_raumluft_d.jpg|left|thumb|200px|Erwärmt sich Luft von -10 °C und 80 % rel. LF auf +20 °C, hat sie nur noch eine rel. LF von 9,9 %]]
|}
Zu trockenes Raumklima im Winter entsteht aufgrund von schlechter Luftdichtung. Kalte Luft kann weniger Feuchtigkeit aufnehmen, als warme Luft. Dringt kalte Luft durch Fugen in der Konstruktion in das Gebäude ein, erwärmt sie sich. Gleichzeitig sinkt die relative Luftfeuchtigkeit.

Russland:
In Zahlen: Luft von -10 °C kann maximal 2,1 g Wasser pro m³ Luft aufnehmen, Luft von +20 °C hingegen 17,3 g/m³. Bei 80 % relativer Luftfeuchtigkeit ist der Wassergehalt bei -10 °C noch 1,7 g/m³. Erwärmt man Luft von -10 °C und 80 % relativer Luftfeuchtigkeit auf +20 °C, hat sie nur noch eine relative Luftfeuchtigkeit von 9,9 % (1,7 g/m³ sind 9,9 % von 17,3 g/m³).
 

Irland:
In Zahlen: Luft von 0 °C kann maximal 3,3 g Wasser pro m³ Luft aufnehmen, Luft von +20 °C hingegen 17,3 g/m³. Bei 80 % relativer Luftfeuchtigkeit ist der Wassergehalt bei 0 °C noch 2,64 g/m³. Erwärmt man Luft von 0 °C und 80 % relativer Luftfeuchtigkeit auf +20 °C hat sie nur noch eine relative Luftfeuchtigkeit von 15,3 % (2,64 g/m³ sind 15,3 % von 17,3 g/m³).

Je mehr kalte Luft durch Fugen in der Gebäudehülle in das Gebäude eindringt, umso trockener wird die Raumluft. In der Praxis sinkt die relative Luftfeuchtigkeit so auch unter 30 %. In diesen Fällen nützt es nicht viel, die Raumluft zu befeuchten. Sie wird immer wieder durch trockene Außenluft ersetzt. Erst wenn die Außentemperaturen wieder steigen, ist das Problem mit der trockenen Raumluft auf einmal verschwunden.

{|align="right"
|[[Bild:17_behaglichkeit_d.jpg|left|thumb|200px|Behaglichkeitszone. Quelle: Sedlbauer, Breuer, Kaufmann, Institut für Bauphysik, Holzkirchen]]
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Zu trockene Raumluft reduziert nicht nur die Behaglichkeit, sondern muss auch unter gesundheitlichen Aspekten betrachtet werden. In trockenem Raumklima vermehren sich Viren und Bakterien deutlich schneller als in einem feuchten Raumklima. Dies führt bekanntermaßen zu häufigeren Erkältungskrankheiten. Zu trockene Raumluft behindert außerdem die Sauerstoffaufnahme und die Zellatmung und führt zu körperlichem Stress, zu Müdigkeit und geringerer Leistungsfähigkeit. Um an einem Arbeitsplatz die maximale Effektivität zu erreichen, sollte das Klima in der Behaglichkeitszone liegen:
 

==Luftdichtung – Voraussetzung für ein angenehmes Raumklima im Sommer==
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|[[Bild:18_sommer_warm_d.jpg|left|thumb|200px|Luftströmung durch Fugen möglich: Innenraum erwärmt sich sehr schnell]]
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{|align="left"
|[[Bild:19_sommer_kuehl_d.jpg|left|thumb|200px|Luftdichte Konstruktion: Innenraum erwärmt sich langsam]]
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Für den sommerlichen Wärmeschutz eines Bauteils sind die beiden bauphysikalischen Kenngrößen Phasenverschiebung und Amplitudendämpfung entscheidend. Die Phasenverschiebung beschreibt, wie viele Stunden die Wärme braucht, um von außen in das Gebäudeinnere zu gelangen. Werte von mehr als 10 Stunden gelten als komfortabel. Die Amplitudendämpfung drückt aus, wie hoch sich die Temperatur im Gebäudeinneren im Vergleich zu draußen erwärmt.
 

Beide Kenngrößen beruhen auf einem stationären Zustand, d.h. darauf, dass es im Bauteil keine Luftbewegung gibt. Der Wärmestrom kann erst dann die nächste Pore erwärmen, wenn die davor liegende Pore erwärmt wurde. Eine Luftbewegung in der Wärmedämmung infolge von Undichtheiten in der Gebäudehülle führen zu einem viel schnelleren Wärmetransport, da die Wärme nun durch Konvektion (Luftströmung) übertragen wird.
 

==Gesetze und Normen in Deutschland==
Die Erkenntnisse über die Auswirkungen der Luftdichtheit wurden in Deutschland 1995 (6 Jahre nach Veröffentlichung der Messstudie des Instituts für Bauphysik) mit der 3. Wärmeschutzverordnung über die Luftdichtheit gesetzlich bindend und führten zur Vornorm der DIN 4108-7. Im Jahre 2000 folgten die Energieeinsparverordnung und die DIN 4108-7.

Während Normen Empfehlungscharakter haben und Mindestanforderungen beschreiben, sind Verordnungen gesetzlich bindend. Wenn die Mindestanforderungen an die Luftdichtheit nicht erreicht wird, muss nachgebessert werden. Das ist in der Regel extrem teuer. Sanierungskosten von mehr als 50.000 € sind keine Seltenheit.

==Realisierung einer funktionierenden Luftdichtheit==
Um eine funktionierende Luftdichtung zu erreichen, müssen die Dampfbremsen untereinander mit Klebebändern verbunden werden. Anschlüsse zu angrenzenden Bauteilen werden mit Luftdichtungsklebern dauerhaft zuverlässig hergestellt.

{|align="left"
|[[Bild:Verarbeitung DB+ Verklebung 01.jpg|left|thumb|200px|Verklebung der Bahnenüberlappungen mit Luftdichtungsklebeband]]
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{|align="left"
|[[Bild:Verarbeitung DB+ Drempel 02.jpg|left|thumb|200px|Anschluss an angrenzende mineralische Bauteile mit Luftdichtungskleber]]
|}
 

===Klebebänder für Überlappungen von Dampfbremsen===
Klebebänder für die Luftdichtung müssen
· eine hohe Anfangsklebekraft bei normalen Temperaturen
· eine hohe Anfangsklebekraft bei kalten Temperaturen
· eine sehr hohe Endklebekraft
· eine hohe Schälfestigkeit (AFERA 5001)
· eine hohe Scherfestigkeit
· eine hohe Wärmefestigkeit
· eine ausreichende Feuchtefestigkeit
· eine Dauerhaftigkeit von mehr als 30 Jahren
aufweisen.

Für die Klebekraft ist der Anpressdruck entscheidend. Würde man ein Klebeband einfach nur lose auflegen, würde sich keine feste Verbindung ergeben. Eine hohe Anfangsklebekraft ist wichtig, damit die Klebebänder nach dem Andrücken den Kontakt halten.

Eine hohe Anfangsklebekraft bei kalten Temperaturen ist erforderlich, da die Luftdichtung meist dann erstellt wird, wenn die Heizung noch nicht funktioniert.

Eine sehr hohe Endklebekraft ist nötig, damit die Verbindung auch dann sicher ist, wenn Spannungen auf die Verklebung wirken. Hierbei ist der Untergrund von besonderer Bedeutung. Untergründe werden nach FLiB eingeteilt in 2 Substratklassen: PE Folie und Holz. PE- Folien sollten eine Oberflächenspannung von mehr als 40 mN/m haben. Aber auch PE Folien mit nur 30 mN/m müssen sich noch sicher verkleben lassen. Holz sollte glatt, d.h. gehobelt oder geschliffen sein. Auf sägerauem Holz hat ein Klebeband keine gute Haftungsmöglichkeit.

{|align="left"
|[[Bild:Verarbeitung_INTELLO_Verklebung_01.jpg|left|thumb|200px|Verklebung einer Folienbahnenüberlappungen mit Luftdichtungsklebeband]]
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{|align="left"
|[[Bild:Verarbeitung INTELLO Drempel 01.jpg|left|thumb|200px|Anschluss an gehobeltes Holz oder an Holzwerkstoffplatten mit Klebebändern]]
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Neben der Schälhaftung bei 180° (der typischen Klebebandkenngröße) und der Schälhaftung bei 90 ° ist vor allem eine hohe Scherkraft erforderlich. Sie drückt aus, wie gut sich das Klebeband mit dem Untergrund „verschweißt“.

Eine hohe Wärmefestigkeit gewährleistet, dass das Klebeband auch sicher funktioniert, wenn es höheren Temperaturen ausgesetzt wird. Dies kann in der Bauphase oder an Dachflächenfenstern der Fall sein.

Die Feuchtefestigkeit ist vor allem in der Bauphase wichtig. Nach Verputz und Estricharbeiten befindet sich sehr viel Feuchtigkeit im Gebäude. Klebebänder müssen auch unter diesen Bedingungen zuverlässig halten.

{|align="left"
|[[Bild:24_Intello_Nass.jpg|left|thumb|200px|Nach Verputz und Estricharbeiten befindet sich sehr viel Feuchtigkeit im Gebäude]]
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|[[Bild:25_Intello_Nass_Fenster.jpg|left|thumb|200px|Kondensatausfall an gedämmten Dachflächenfenster]]
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Die Dauerhaftigkeit ist eine der grundlegenden Eigenschaften der Klebebandverbindung. Gebäude stehen statistisch gesehen mindestens 30 Jahre, bevor sie umgebaut, saniert oder modernisiert werden. Diese Zyklen können aber auch durchaus länger sein. Versprödende Bestandteile, wie Harze sollten in Verbindungsmitteln also vermieden werden. Einfache Klebebänder, wie man sie zum Verkleben von Paketen verwendet, verspröden schon nach inigen Jahren. Im Baubereich angewendet würden sie die Luftdichtheit nicht dauerhaft sicherstellen und einfach abfallen.

===Anschlüsse von Dampfbremsen an angrenzende Bauteile===
Die Anschlüsse an angrenzende Bauteile werden mit Luftdichtungsanschlusskleber hergestellt. Wichtig ist, dass die Dampfbremse mit einer Schlaufe angeschlossen wird, um Bauteilbewegungen schadlos ausgleichen zu können. An die Haltbarkeit von Anschlussklebern werden die gleichen Ansprüche gestellt, wie bei Klebebändern.

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|[[Bild:Verarbeitung DB+ Drempel 02.jpg|left|thumb|200px|Anschluss Drempel mit Luftdichtungskleber]]
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|[[Bild:26_9_1_2-1_160403.jpg|left|thumb|200px|Kleber auftragen und Dehnschlaufe herstellen]]
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{|align="left"
|[[Bild:Verarbeitung INTELLO Giebel 04.jpg|left|thumb|200px|Anschluss Giebelwand mit Luftdichtungskleber]]
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{|align="left"
|[[Bild:28_9_1_2-3_051202.jpg|left|thumb|200px|Kleber auftragen und Dehnschlaufe herstellen]]
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==Dampfbremsen – bestimmend für die Sicherheit gegen Bauschäden==

Bis in die 90er Jahre glaubte man, dass Dampfbremsen mit einem hohen Diffusionswiderstand den besten Schutz gegen Bauschäden bieten. Heute weiß man, dass Bahnen mit einem intelligenten Feuchtemanagement optimal dazu geeignet sind, Bauschäden sicher und dauerhaft zu vermeiden. Diese Dampfbrems- und Luftdichtungsbahnen haben einen feuchtevariablem Diffusionswiderstand und sind in der Lage, ihre Molekularstruktur zu verändern, das heißt: Sie sind im Winter diffusionsdicht und schützen die Konstruktion sicher vor Feuchteeintrag – im Sommer hingegen sind sie diffusionsoffen und ermöglichen maximale Austrocknung.

==Lösungen für Energieeinsparung, Komforterhöhung und Kostenreduzierung==

Der Baubereich ist weltweit der Sektor mit dem größten Ressourcenbedarf. Wir verbrauchen in unseren Volkswirtschaften zur Herstellung von Gebäuden die größten Mengen Primärenergie – das gleiche gilt für die Energiemenge bei der Nutzung.
Wenn es uns beim Bauen gelingt, intelligente Lösungen umzusetzen, wenn es uns gelingt, uns bewusst mit den Baukonstruktionen und ihrer Bauphysik zu beschäftigen, können wir wie in keinem anderen Bereich unserer Gesellschaft Energie sparen und so die CO2 Emissionen und die Kosten für den Unterhalt der Gebäude reduzieren - und das ganze bei optimalem Komfort in Wohnungen und Arbeitsstätten.

==Fazit==
Die Wärmedämmung ist nur dann effektiv in Bezug auf Energieeinsparung, CO2 Emissionsreduzierung, Bauschadensfreiheit und Wohnkomfort, wenn die Gebäudehülle luftdicht ist. Luftdichtheit ist also die entscheidende Größe für eine Wärmedämmkonstruktion. Sie wird erreicht, wenn die Überlappungen der Dampfbremsen mit Klebebändern verklebt und Anschlüsse an angrenzende Bauteile mit Luftdichtungsanschlussklebern hergestellt werden.

Luftdichtheit erfordert einfache Maßnahmen und führt zu einem großen Ergebnis.

==Weblinks==
*[http://de.wikipedia.org/wiki/Luftdichtigkeit wikipedia Luftdichtigkeit]
*[http://www2.proclima.com/co/DE/de/germany.html www.proclima.de]
*[http://vht-darmstadt.de/luftdichtheit/warum.html Erläuterungen zur Luft- und Winddichtheit]
*[http://www.flib.net/ Fachverband Luftdichtheit im Bauwesen e.V.] - Bundesweite fachliche Dachorganisation

[[Kategorie:Bauphysik]][[Kategorie:Glossar]]

Luftdichtung

2007-09-18T08:19:58Z

Goldau:

==Luftdichtung – die entscheidende Größe==
'''... dass die Wärmedämmung wirklich dämmt und die Konstruktion bauschadensfrei bleibt'''

Die Wärmedämmung in einem Gebäude trennt zwei unterschiedliche Klimabereiche: Das Innenraumklima und Außenraumklima. Für die Bedingungen in Europa und Russland bedeutet das: Im Winter ist es innen warm und außen kalt, im Sommer hingegen innen kühler als außen.
In beiden Fällen entsteht eine Temperaturdifferenz, welche sich durch Luftströmung auszugleichen versucht. Dabei drängt im Winter die warme Luft aus dem Gebäude durch die Konstruktion ins Freie. Auf ihrem Weg durch die Wärmedämmung kühlt sie jedoch immer mehr ab, je weiter sie nach außen gelangt. Kalte Luft kann weniger Feuchtigkeit aufnehmen als warme so dass die in der warmen Luft mitgeführte gasförmige Feuchtigkeit schließlich als Tauwasser ausfällt.
Dieses Tauwasser kann in der Konstruktion zu erheblichen Bauschäden führen. Statisch wirksamen Bauteile können verrotten und ihre Tragfähigkeit verlieren, ebenso fördert die Feuchtigkeit die Entstehung von gesundheitsschädlichem Schimmel.

Die Konsequenzen aus derartigen Bauschäden sind für das Bauwerk und die Gesundheit seiner Nutzer immens - auf der anderen Seite können sie durch sehr einfache Maßnahmen dauerhaft vermieden werden.
Bei der Planung und Ausführung der Konstruktion ist lediglich darauf zu achten, dass Feuchtigkeit nicht in schädlichem Ausmaß in die Wärmedämmung eindringen kann, also dass der Luftstrom von innen nach außen begrenzt wird. Dies wird durch die Installation einer luftdichten Bauteilschicht auf der Innenseite der Wärmedämmung erreicht. Entscheidend für ihre Wirksamkeit ist größte Sorgfalt, sowohl bei der Planung als auch bei der Ausführung.

Luftdichtheit bedeutet nicht, dass der Innenraum hermetisch wie mit einer Plastiktüte von der Außenluft abgeschlossen ist. Die Luftdichtungsebene verhindert lediglich die Strömung, also die Konvektion von Luft, der Austausch von innen nach außen per Diffusion findet weiterhin statt.

==Definition Luftdichtung und Überblick über die Auswirkungen mangelhafter Luftdichtung==

Unter Luftdichtung versteht man den Schutz der Wärmedämmung in der Gebäudehülle vor eindringender Feuchtigkeit. Die Güte der Luftdichtheit bestimmt sich durch die Fugenfreiheit. Je mehr Fugen, bzw. Undichtheiten sich in der inneren Gebäudehülle, z.B. der Dampfbremse befinden, d.h. je undichter die Gebäudehülle ist, umso schlechter ist die Luftdichtung. Undichtheiten in der inneren Gebäudehülle haben große bauphysikalische Auswirkungen:

{|align="right"
|[[Bild:01 luftstroemung d 2.jpg|left|thumb|200px|Undichtheiten in der inneren Gebäudehülle haben große bauphysikalische Auswirkungen]]
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Innenraumluft, die durch Undichtheiten in der Dampfbremse nach außen strömt, transportiert viel Wärme und führt dadurch zu einem höheren Heizenergiebedarf. Auf ihrem Weg durch die Wärmedämmung kühlt die warme Luft ab und kondensiert an den Außenbauteilen. Die ausfallende Feuchtigkeit wird als Tauwasser bezeichnet und kann zu Schimmel führen. Undichtheiten in der inneren Gebäudehülle verschlechtern den Komfort für die Nutzer erheblich: Im Winter ist das Raumklima zu trocken, im Sommer reduziert sich der sommerliche Wärmeschutz. Undichtheiten verringern zudem den Schallschutz der Konstruktion.

Mit anderen Worten:

Eine gute Luftdichtung ist Voraussetzung dafür, dass die Wärmedämmung effektiv funktioniert, die Konstruktion bauschadensfrei bleibt und im Winter wie im Sommer ein angenehmes Wohn- bzw. Arbeitsklima erreicht wird.

Für eine gute Luftdichtung müssen die Überlappungen von Dampfbremsen mit Klebebändern verklebt und Fugen zu angrenzenden Bauteilen dauerhaft zuverlässig abgedichtet werden.

==Versuchsaufbau zur Ermittlung der Auswirkungen von Fugen in der Gebäudehülle==

Die Auswirkungen der mangelhaften Luftdichtheit wurden vom Fraunhofer Institut für Bauphysik in Stuttgart, Deutschland, in einer Messstudie 1989 untersucht und in verschiedenen Fachzeitschriften veröffentlicht (z.B. DBZ 12/89, Seite 1639ff):

{|align="right"
|[[Bild:02 Fuge 4.8 d.jpg|left|thumb|200px|Der Wärmeverlust über eine 1 mm breite Fuge ist enorm: Faktor 4,8]]
|}

Geprüft wurde
· die Wärmedämmwirkung und
· der Feuchtedurchgang
bei einer innen liegenden Dampfbremse zusammen mit einer Wärmedämmung aus Mineralwolle mit 14 cm Dämmstärke (das war der damalige Wärmedämmstandard in Deutschland).
Als definierte Undichtheit wurden in der Mitte der 1 m² großen Dampfbremsfläche Fugen angelegt: 1 m lang und mit unterschiedlich Breiten: 1, 3, 5 und 10 mm. Die Fugen befanden sich nur in der Dampfbremse, nicht in der Wärmedämmung.

Für die Ermittlung der Wärmeverluste wurde eine Temperaturdifferenz von innen 20°C zu außen -10 °C hergestellt, für die Ermittlung der Feuchteströme eine Temperaturdifferenz von innen 20°C zu außen 0°C (um eine Vereisung der durchdringenden Wassermenge zu vermeiden).

Die Druckdifferenzen entsprachen mit 10, 20, 30 und 40 Pa denen, die typischerweise auf die Gebäudehülle einwirken können. Druckdifferenzen auf die Gebäudehülle entstehen sowohl thermisch bedingt, also durch den Temperaturunterschied von innen (warm) nach außen (kalt), als auch windbedingt durch Winddruck und Windsog. Eine Druckdifferenz von 20 Pa entsteht z.B. bei einem Außenklima von -10°C und Windstärke 3 oder von 0°C und Windstärke 4.

Zunächst wurden die beiden zu untersuchenden Größen – Wärmedämmwirkung und Feuchtedurchgang – mit der fugenfreien Dampfbremse bei den unterschiedlichen Druckdifferenzen gemessen. Anschließend untersuchte man die Konstruktion mit den verschiedenen Fugen, jeweils mit allen Druckdifferenzen.

Vorab sei gesagt: Die Messergebnisse waren alarmierend und schreckten seinerzeit die Fachwelt auf.

==Luftdichtung – die Voraussetzung, dass die Wärmedämmung wirklich dämmt==

Bei der Untersuchung der Wärmedämmwirkung der 14 cm dicken Wärmedämmung mit der fugenfreien Dampfbremse bestätigte der gemessene U-Wert den rechnerischen von 0,30 W/m²K.

Anschließend wurde die Wärmedämmung mit den unterschiedlich breiten Fugen bei den verschiedenen Druckdifferenzen gemessen.
{|align="right"
|[[Bild:03_Waermedurchg_d.jpg|left|thumb|200px|Verschlechterung der Wärmedämmung bei unterschiedlich breiten Fugen]]
|}
Schon bei der kleinsten Fugebreite von 1 mm und der Druckdifferenz von 20 Pa ergab sich eine Reduzierung der Dämmwirkung um den Faktor 4,8. Das heißt, der Dämmwert der 14 cm dicken Wärmedämmung ist mit der geringen Undichtheit nicht mehr 0,30 W/m²K, sondern 1,44 W/m²K. Fugenbreiten von 3 mm ergaben Verschlechterungsfaktoren von 11.

Fazit: Undichtheiten in der Luftdichtungsebene, z.B. in der Dampfbremse, führen zu einer Reduzierung der Wärmedämmwirkung. Der Heizenergiebedarf und damit die CO2 Emissionen erhöhen sich um ein Mehrfaches.
 

===Ökonomische Konsequenz:===

Ökonomisch spart man bei einer fehlerhaften oder gar fehlenden Luftdichtung mit der Wärmedämmung weitaus weniger Energie ein, als man erwartet. Die Rechnung für Heizenergie, sei es Öl, Gas, Elektrizität, Holz, Biomasse, Fernwärme, etc. ist viel höher als vorab kalkuliert. Das führt zu einer schlechten Rentabilität der Investition für die Wärmedämmmaßnahme. Hätte man sein Geld in eine andere Anlage investiert, hätte man einen besseren Ertrag erzielt.

Der Wert der Immobilie ist auch abhängig vom Energieverbrauch. Eine Immobilie mit hohen monatlichen Unterhaltungskosten hat einen geringeren Wert als eine Immobilie mit geringen monatlichen Kosten.

Wenn gar die Wärmedämmung so schlecht ist, dass das Gebäude bei starkem Frost oder starkem Wind nicht ausreichend beheizt werden kann, werden die elementaren Bedürfnisse von Menschen nach Schutz und Wärme nicht mehr befriedigt. Niemand möchte in kalten und zugigen Gebäuden wohnen oder arbeiten. Derart problematische Immobilien lassen sich als erste nicht mehr vermieten oder verkaufen und erfahren einen hohen Wertverlust.

Die Energiekosten haben sich in den letzten 3 Jahren verdoppelt, z.T. sogar verdreifacht. Und die Verteuerung wird sich in den nächsten Jahren politisch bedingt (Nahost, Iran, Irak), bedarfsbedingt (Expansion in China, etc.) und naturbedingt (Naturkatastrophen, z.B. Hurrikans) weiter beschleunigen. Die Investition in eine gute Wärmedämmung, sei es beim Neubau oder bei der Sanierung/Modernisierung ist schon jetzt sehr lohnenswert und wird bei weiter steigenden Energiepreisen noch höhere Renditen abwerfen.

Die Energiekosten werden in Zukunft weiter steigen. Bei einem hohen Energiebedarf besteht die Gefahr, dass die Heizkosten von privaten Haushalten kaum mehr bezahlt werden können. Es ist natürlich denkbar, die Energiekosten durch Reduzierung der Raumtemperatur zu senken. Eine Temperaturreduzierung von 1 °C führt immerhin zu einer Verringerung des Heizenergiebedarfs, d.h. der Heizkosten um 6 %. Aus ökonomischer und ökologische Sicht ist es sicherlich sinnvoll, die Wohnraumtemperatur von 22 °C auf 20 °C zu senken. Die Reduzierung von 20 °C auf 10 °C, zur Kompensation der enormen Heizkosten, ist bestimmt nicht erstrebenswert.

===Ökologische Konsequenzen===
Wärmedämmungen mit einer schlechten Effizienz führen zu größeren CO2 Emissionen, die das Treibhausklima weiter beschleunigen. Wir können dazu den Begriff Umweltschutz erweitern: Es geht nicht nur darum, dass wir die Umwelt schützen, von der wir leben, die Ressourcen, die Bodenschätze oder die Nahrungsmittel. Es geht mittlerweile auch darum, dass wir uns vor den Auswirkungen des Klimawandels schützen müssen. Die Hurrikans im Herbst 2005 zeigten, zu welcher Zerstörungskraft entfesselte Naturgewalten fähig sind. Hunderttausende Wohnungen wurden zerstört, selbst Industrieanlagen waren monatelang nicht produktionsfähig.

Wirbelstürme, wie Hurricans, Zyklone, Taifune und Tornados saugen warme Luft von unten nach oben und kalte Luft von oben nach unten und sind so das Ventil für den Wärmeausgleich auf der Erde. Weitere Auswirkungen des Treibhausklimas sind ein erhöhter Meeresspiegel, der die Küstenstädte bedroht, verursacht durch das Abtauen der Eisflächen und die Vergrößerung des Wasservolumens bei höheren Wassertemperaturen. Zusätzlich sind mehr Dürren, Überschwemmungen, etc. zu erwarten.

Alles ist preiswerter als das Treibhausklima weiter zu forcieren. Wir brauchen intelligente Lösungen, um die bedrohlichen Entwicklungen aufzuhalten. Die Einsparung von Energie und damit von Treibhausgasen durch luftdichte Gebäudehüllen ist eine wichtige Maßnahme auf diesem Weg. In vielen Bereichen sind Lösungen bereits vorhanden, und müssen nun konsequent umgesetzt werden.
Eine Aufgabe für unsere Generation.

===Der Gebäudeenergiebedarf beträgt mehr als 40 % des Gesamtenergieverbrauchs===
Über 40 % des jährlichen Weltenergiebedarfs wird zum Heizen und Kühlen von Gebäuden verbraucht und stellt so den größten Energieanteil, noch vor den Verbräuchen für Verkehr und Industrie dar. Mit effektiven Wärmedämmungen lässt sich der Energieverbrauch drastisch reduzieren. Für angenehme Wohnraumtemperaturen auch bei großer Kälte und windigem Außenklima benötigt man bei einem Passivhaus zum Heizen pro m² Wohnfläche nur 10 kWh (entsprechend 1 l Öl oder 10 m³ Gas). Neubauten in Deutschland mit gesetzlich vorgeschriebener luftdichten Gebäudehülle und Wärmedämmdicke verbrauchen ca. 60 kWh (entsprechend 6 l Öl oder 60 m³ Gas).Bei Gebäuden mit schlechter Luftdichtung und den daraus resultierenden Wärmeverlusten über die Fugen, ist ein Energieverbrauch von über 500 kWh (50 l Öl oder 500 m³ Gas) pro m² Wohnfläche keine Seltenheit.

Je kälter oder je windiger das Außenklima ist, umso größer sind die Auswirkungen einer mangelhaften Luftdichtheit für die Wärmedämmung und umso größer ist der Energieverbrauch. In Russland war der Winter 2005/2006 so kalt, dass die benötigten Energiemengen kaum mehr zur Verfügung gestellt werden konnten.

Nicht nur hohe Wärmedämmdicken sind entscheidend für die Energieeinsparung, sondern vor allem eine gute Luftdichtung. – Eine Wärmedämmung mit schlechter Luftdichtung ist in ihrer Wirkung stark reduziert.

==Luftdichtung – die Voraussetzung für Bauschadensfreiheit==
{|align="right"
|[[Bild:04_Fuge_1600_d.jpg|left|thumb|200px|Auch der Feuchteeintrag über eine 1 mm breite Fuge ist enorm: Faktor 1600]]
|}
Bei der oben erwähnten Studie vom Fraunhofer Institut für Bauphysik wurde neben der Wärmedämmwirkung auch der Feuchteeintrag in die Konstruktion gemessen. Die Dampfbremse hatte einen Diffusionswiderstand sd von 30 m (mvtr von 150 MNs/g). Die Messung bestätigte den rechnerischen Feuchteintrag in die Konstruktion von 0,5 g/m². Auch bei diffusionsoffeneren Dampfbremsen mit einem sd Wert von 2 m (mvtr von 10 MNs/g) sind die Feuchtemengen für Konstruktionen problemlos.

Im zweiten Versuch wurde der Feuchteeintrag über die Fugen ermittelt. Die Ergebnisse waren alarmierend und erklärten so manchen Bauschaden:

Bei der kleinsten Fuge von nur 1 mm Breite und 20 Pa Druckdifferenz betrug der Feuchtigkeitseintrag durch Konvektion (Luftströmung) 800 g/m Fuge pro Tag. Bei der Fugenbreite von 3 mm waren es 1700 g/m.
 
{|align="right"
|[[Bild:05_Feuchtedurchg_d.jpg|left|thumb|200px|Abhängigkeit des Feuchteeintrags von der Fugenbreite]]
|}
 

Der Feuchtigkeitseintrag führt an den Außenbauteilen zur Kondensation und bildet einen Wasserfilm, der die Diffusionsfähigkeit des Bauteils reduziert. Bei Frost bildet sich aus dem Wasserfilm eine diffusionsdichte Eisschicht. So kann ein diffusionsoffenes Bauteil auf der Außenseite zu einer diffusionsdichten Sperrschicht werden und zu einem noch höheren Tauwasserausfall in der Konstruktion führen.

{|align="left"
|[[Bild:06_maxLF0_d2.jpg|left|thumb|200px|Beim Abkühlen auf 0 °C kondensieren 3,85 g Wasser]]
|}
{|align="left"
|[[Bild:07_maxLF-10_d.jpg|left|thumb|200px|Beim Abkühlen auf -10 °C sogar 6,55 g Wasser]]
|}

Der Tauwasserausfall beim Abkühlen von Luft beginnt unterhalb des Taupunkts, der bei der „Norm“- Innenraumluft von 20 °C und 50 % relativer Feuchtigkeit bei 9,2 °C liegt.

Aus jedem Kubikmeter Luft, der in eine Konstruktion eindringt und auf 0 °C abkühlt kondensieren 3,85 g Wasser, bei Abkühlung auf -10°C Außentemperatur sind es sogar 6,55 g Wasser.
 

===Folge von Feuchtigkeit in der Konstruktion: Schimmel===
Feuchtigkeit in der Konstruktion führt schnell zu Schimmelbildung. Schimmel geht einher mit einer Zerstörung der Bausubstanz. Je nach Wassermenge und Konstruktionsweise kann es schon nach kurzer Zeit, evtl. aber auch erst nach mehreren Jahren zu Bauschäden kommen. Die Konstruktion muss dann aufwendig erneuert werden.

Gravierender als der finanzielle Schaden durch Schimmel ist jedoch die gesundheitliche Gefahr für die Menschen. Man unterscheidet Schimmelsporen und die sogenannten MVOC (microbial volatile organic compounds), die gasförmigen Ausscheidungen von Pilzen. Schimmelsporen gelten als der größte Allergieverursacher. Das Immunsystem kann grundlegend geschädigt werden, z.T. sogar irreparabel. Sporen und vor allem MVOC’s stehen im Verdacht, außerdem ein krebserregendes Potential zu haben.

Man weiß, dass man bei angeschimmeltem Brot nicht nur den Schimmelbefall abschneiden, sondern das Brot komplett wegwerfen sollte. Auch andere verschimmelte Nahrungsmittel wie Nüsse sollten gar nicht mehr gegessen werden. Der Magen hat durch seine Säure aber durchaus eine gewisse Abwehrkraft gegen diese Schadstoffe. Anders hingehen ist es, wenn Schimmelsporen und MVOC’s eingeatmet werden. Der Lunge fehlt ein wirkungsvoller Abwehrmechanismus. Sporen und MVOC’s haben ungehinderten Zugang in den Körper.

Die Folgen für die Gesundheit der Bewohner sind in der Regel nicht direkt zuzuordnen, denn der Krankheitsverlauf ist schleichend und diffus. Ein krankes Immunsystem äußert sich in vielfältiger Form.

===Ursachen für die Abkühlung von Bauteilinnenoberflächen===
Es macht für die Gesundheitsgefährdung keinen Unterschied, ob sich das Schimmelwachstum auf der Oberfläche der inneren Bauteilschichten zeigt oder „unsichtbar“ in der Konstruktion liegt. Der Schimmel innerhalb von Bauteilen ist potentiell sogar gefährlicher, da man ihn von außen nicht erkennt und Krankheiten nicht zuordnen kann.

Sichtbarer Schimmel ist erkennbar und kann beseitigt werden. Schimmel in der Konstruktion kann jahrelang, unter Umständen jahrzehntelang unerkannt bleiben und zu gravierenden Gesundheitsschädigungen führen.

Schimmel tritt nicht nur dann auf, wenn der Taupunkt unterschritten wird, d.h. Tauwasser ausfällt, sondern bereits dann, wenn die relative Luftfeuchtigkeit an der Grenzfläche der Bauteiloberfläche dauerhaft über 80 % liegt.
{|align="right"
|[[Bild:08_schimmel_d.jpg|left|thumb|200px|Der schimmelkritische Bereich liegt bei der 50 % feuchter Raumluft bei 12,6 °C und bei 65 % feuchter Raumluft bei 16.5 °C]]
|}
Die Reduzierung der Oberflächentemperatur auf den Bauteiloberflächen kann durch Wärmebrücken oder durch mangelhafte Luftdichtung verursacht werden. Wärmebrücken kühlen das Gebäude aus wie Kühlrippen. Bei mangelhafter Luftdichtung dringt kalte Luft von außen ein, hinterströmt die inneren Bauteile (Gipsbauplatten oder Holzverkleidungen) und führt zur Absenkung der Oberflächentemperatur.

Je kälter und je windiger es draußen ist, umso mehr kühlen die inneren Bauteilschichten aus.

Je feuchter das Raumklima, umso höher die Taupunkt- und die Schimmelgrenztemperatur, bzw. umso schneller das Schimmelwachstum. Berechnet auf 20°C Lufttemperatur hat Luft mit 50 % relativer Luftfeuchtigkeit einen Taupunkt von 9,2 °C und Luft mit 65 % relativer Luftfeuchtigkeit einen Taupunkt von 13,2 °C. Der schimmelkritische Bereich liegt bei der 50 % feuchter Raumluft bei 12,6 °C und bei 65 % feuchter Raumluft bei 16.5 °C.

 

===Thermographie zeigt niedrige Oberflächentemperatur durch Wärmebrücken und Undichtheiten===

{|align="left"
|[[Bild:09_Balken_color.jpg|left|thumb|200px|Balkendurchdringung in einer Außenwand]]
|}
{|align="left"
|[[Bild:10_Balken_thermo.jpg|left|thumb|200px|Thermographie]]
|}

Thermographiekameras zeigen die Oberflächentemperaturen von Bauteilen. Rote und weiße Flächen zeugen von hohen Oberflächentemperaturen. Blaue Flächen entsprechen niedrige Oberflächentemperaturen, an denen kalte Luft eindringt und zur Abkühlung der Bauteiloberflächen führt. Die Scala zeigt die Zuordnung der Temperaturen zur Farbe. Je blauer die Farbe, desto kühler die Oberfläche und um so größer die Gefahr der Schimmelbildung an der Oberfläche oder im Bauteil.
 

{|align="left"
|[[Bild:11_DFF_color.jpg|left|thumb|200px|Dachflächenfenster]]
|}
{|align="left"
|[[Bild:12_DFF_thermo.jpg|left|thumb|200px|Thermographie]]
|}
Die Bilder zeigen deutlich, wie die kalte Luft an den Bauteilen entlang strömt und die Oberflächen abkühlt.
 

{|align="left"
|[[Bild:13_Ecke_color.jpg|left|thumb|200px|Außenecke in einem Dachgeschosszimmer]]
|}
{|align="left"
|[[Bild:14_Ecke_thermo.jpg|left|thumb|200px|Thermographie]]
|}
 

==Luftdichtung – Voraussetzung für ein angenehmes Raumklima im Winter==
{|align="left"
|[[Bild:15_raumluftfeuchte_winter_d.jpg|left|thumb|200px|Dringt kalte Winterluft durch Fugen in das Gebäude ein, entsteht trockenes Raumklima]]
|}
{|align="left"
|[[Bild:16_trockene_raumluft_d.jpg|left|thumb|200px|Erwärmt sich Luft von -10 °C und 80 % rel. LF auf +20 °C, hat sie nur noch eine rel. LF von 9,9 %]]
|}
Zu trockenes Raumklima im Winter entsteht aufgrund von schlechter Luftdichtung. Kalte Luft kann weniger Feuchtigkeit aufnehmen, als warme Luft. Dringt kalte Luft durch Fugen in der Konstruktion in das Gebäude ein, erwärmt sie sich. Gleichzeitig sinkt die relative Luftfeuchtigkeit.

Russland:
In Zahlen: Luft von -10 °C kann maximal 2,1 g Wasser pro m³ Luft aufnehmen, Luft von +20 °C hingegen 17,3 g/m³. Bei 80 % relativer Luftfeuchtigkeit ist der Wassergehalt bei -10 °C noch 1,7 g/m³. Erwärmt man Luft von -10 °C und 80 % relativer Luftfeuchtigkeit auf +20 °C, hat sie nur noch eine relative Luftfeuchtigkeit von 9,9 % (1,7 g/m³ sind 9,9 % von 17,3 g/m³).
 

Irland:
In Zahlen: Luft von 0 °C kann maximal 3,3 g Wasser pro m³ Luft aufnehmen, Luft von +20 °C hingegen 17,3 g/m³. Bei 80 % relativer Luftfeuchtigkeit ist der Wassergehalt bei 0 °C noch 2,64 g/m³. Erwärmt man Luft von 0 °C und 80 % relativer Luftfeuchtigkeit auf +20 °C hat sie nur noch eine relative Luftfeuchtigkeit von 15,3 % (2,64 g/m³ sind 15,3 % von 17,3 g/m³).

Je mehr kalte Luft durch Fugen in der Gebäudehülle in das Gebäude eindringt, umso trockener wird die Raumluft. In der Praxis sinkt die relative Luftfeuchtigkeit so auch unter 30 %. In diesen Fällen nützt es nicht viel, die Raumluft zu befeuchten. Sie wird immer wieder durch trockene Außenluft ersetzt. Erst wenn die Außentemperaturen wieder steigen, ist das Problem mit der trockenen Raumluft auf einmal verschwunden.

{|align="right"
|[[Bild:17_behaglichkeit_d.jpg|left|thumb|200px|Behaglichkeitszone. Quelle: Sedlbauer, Breuer, Kaufmann, Institut für Bauphysik, Holzkirchen]]
|}
Zu trockene Raumluft reduziert nicht nur die Behaglichkeit, sondern muss auch unter gesundheitlichen Aspekten betrachtet werden. In trockenem Raumklima vermehren sich Viren und Bakterien deutlich schneller als in einem feuchten Raumklima. Dies führt bekanntermaßen zu häufigeren Erkältungskrankheiten. Zu trockene Raumluft behindert außerdem die Sauerstoffaufnahme und die Zellatmung und führt zu körperlichem Stress, zu Müdigkeit und geringerer Leistungsfähigkeit. Um an einem Arbeitsplatz die maximale Effektivität zu erreichen, sollte das Klima in der Behaglichkeitszone liegen:
 

==Luftdichtung – Voraussetzung für ein angenehmes Raumklima im Sommer==
{|align="left"
|[[Bild:18_sommer_warm_d.jpg|left|thumb|200px|Luftströmung durch Fugen möglich: Innenraum erwärmt sich sehr schnell]]
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{|align="left"
|[[Bild:19_sommer_kuehl_d.jpg|left|thumb|200px|Luftdichte Konstruktion: Innenraum erwärmt sich langsam]]
|}
Für den sommerlichen Wärmeschutz eines Bauteils sind die beiden bauphysikalischen Kenngrößen Phasenverschiebung und Amplitudendämpfung entscheidend. Die Phasenverschiebung beschreibt, wie viele Stunden die Wärme braucht, um von außen in das Gebäudeinnere zu gelangen. Werte von mehr als 10 Stunden gelten als komfortabel. Die Amplitudendämpfung drückt aus, wie hoch sich die Temperatur im Gebäudeinneren im Vergleich zu draußen erwärmt.
 

Beide Kenngrößen beruhen auf einem stationären Zustand, d.h. darauf, dass es im Bauteil keine Luftbewegung gibt. Der Wärmestrom kann erst dann die nächste Pore erwärmen, wenn die davor liegende Pore erwärmt wurde. Eine Luftbewegung in der Wärmedämmung infolge von Undichtheiten in der Gebäudehülle führen zu einem viel schnelleren Wärmetransport, da die Wärme nun durch Konvektion (Luftströmung) übertragen wird.
 

==Gesetze und Normen in Deutschland==
Die Erkenntnisse über die Auswirkungen der Luftdichtheit wurden in Deutschland 1995 (6 Jahre nach Veröffentlichung der Messstudie des Instituts für Bauphysik) mit der 3. Wärmeschutzverordnung über die Luftdichtheit gesetzlich bindend und führten zur Vornorm der DIN 4108-7. Im Jahre 2000 folgten die Energieeinsparverordnung und die DIN 4108-7.

Während Normen Empfehlungscharakter haben und Mindestanforderungen beschreiben, sind Verordnungen gesetzlich bindend. Wenn die Mindestanforderungen an die Luftdichtheit nicht erreicht wird, muss nachgebessert werden. Das ist in der Regel extrem teuer. Sanierungskosten von mehr als 50.000 € sind keine Seltenheit.

==Realisierung einer funktionierenden Luftdichtheit==
Um eine funktionierende Luftdichtung zu erreichen, müssen die Dampfbremsen untereinander mit Klebebändern verbunden werden. Anschlüsse zu angrenzenden Bauteilen werden mit Luftdichtungsklebern dauerhaft zuverlässig hergestellt.

{|align="left"
|[[Bild:Verarbeitung DB+ Verklebung 01.jpg|left|thumb|200px|Verklebung der Bahnenüberlappungen mit Luftdichtungsklebeband]]
|}
{|align="left"
|[[Bild:Verarbeitung DB+ Drempel 02.jpg|left|thumb|200px|Anschluss an angrenzende mineralische Bauteile mit Luftdichtungskleber]]
|}
 

===Klebebänder für Überlappungen von Dampfbremsen===
Klebebänder für die Luftdichtung müssen
· eine hohe Anfangsklebekraft bei normalen Temperaturen
· eine hohe Anfangsklebekraft bei kalten Temperaturen
· eine sehr hohe Endklebekraft
· eine hohe Schälfestigkeit (AFERA 5001)
· eine hohe Scherfestigkeit
· eine hohe Wärmefestigkeit
· eine ausreichende Feuchtefestigkeit
· eine Dauerhaftigkeit von mehr als 30 Jahren
aufweisen.

Für die Klebekraft ist der Anpressdruck entscheidend. Würde man ein Klebeband einfach nur lose auflegen, würde sich keine feste Verbindung ergeben. Eine hohe Anfangsklebekraft ist wichtig, damit die Klebebänder nach dem Andrücken den Kontakt halten.

Eine hohe Anfangsklebekraft bei kalten Temperaturen ist erforderlich, da die Luftdichtung meist dann erstellt wird, wenn die Heizung noch nicht funktioniert.

Eine sehr hohe Endklebekraft ist nötig, damit die Verbindung auch dann sicher ist, wenn Spannungen auf die Verklebung wirken. Hierbei ist der Untergrund von besonderer Bedeutung. Untergründe werden nach FLiB eingeteilt in 2 Substratklassen: PE Folie und Holz. PE- Folien sollten eine Oberflächenspannung von mehr als 40 mN/m haben. Aber auch PE Folien mit nur 30 mN/m müssen sich noch sicher verkleben lassen. Holz sollte glatt, d.h. gehobelt oder geschliffen sein. Auf sägerauem Holz hat ein Klebeband keine gute Haftungsmöglichkeit.

{|align="left"
|[[Bild:Verarbeitung_INTELLO_Verklebung_01.jpg|left|thumb|200px|Verklebung einer Folienbahnenüberlappungen mit Luftdichtungsklebeband]]
|}
{|align="left"
|[[Bild:Verarbeitung INTELLO Drempel 01.jpg|left|thumb|200px|Anschluss an gehobeltes Holz oder an Holzwerkstoffplatten mit Klebebändern]]
|}

 

Neben der Schälhaftung bei 180° (der typischen Klebebandkenngröße) und der Schälhaftung bei 90 ° ist vor allem eine hohe Scherkraft erforderlich. Sie drückt aus, wie gut sich das Klebeband mit dem Untergrund „verschweißt“.

Eine hohe Wärmefestigkeit gewährleistet, dass das Klebeband auch sicher funktioniert, wenn es höheren Temperaturen ausgesetzt wird. Dies kann in der Bauphase oder an Dachflächenfenstern der Fall sein.

Die Feuchtefestigkeit ist vor allem in der Bauphase wichtig. Nach Verputz und Estricharbeiten befindet sich sehr viel Feuchtigkeit im Gebäude. Klebebänder müssen auch unter diesen Bedingungen zuverlässig halten.

{|align="left"
|[[Bild:24_Intello_Nass.jpg|left|thumb|200px|Nach Verputz und Estricharbeiten befindet sich sehr viel Feuchtigkeit im Gebäude]]
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{|align="left"
|[[Bild:25_Intello_Nass_Fenster.jpg|left|thumb|200px|Kondensatausfall an gedämmten Dachflächenfenster]]
|}
 

Die Dauerhaftigkeit ist eine der grundlegenden Eigenschaften der Klebebandverbindung. Gebäude stehen statistisch gesehen mindestens 30 Jahre, bevor sie umgebaut, saniert oder modernisiert werden. Diese Zyklen können aber auch durchaus länger sein. Versprödende Bestandteile, wie Harze sollten in Verbindungsmitteln also vermieden werden. Einfache Klebebänder, wie man sie zum Verkleben von Paketen verwendet, verspröden schon nach inigen Jahren. Im Baubereich angewendet würden sie die Luftdichtheit nicht dauerhaft sicherstellen und einfach abfallen.

===Anschlüsse von Dampfbremsen an angrenzende Bauteile===
Die Anschlüsse an angrenzende Bauteile werden mit Luftdichtungsanschlusskleber hergestellt. Wichtig ist, dass die Dampfbremse mit einer Schlaufe angeschlossen wird, um Bauteilbewegungen schadlos ausgleichen zu können. An die Haltbarkeit von Anschlussklebern werden die gleichen Ansprüche gestellt, wie bei Klebebändern.

{|align="left"
|[[Bild:Verarbeitung DB+ Drempel 02.jpg|left|thumb|200px|Anschluss Drempel mit Luftdichtungskleber]]
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{|align="left"
|[[Bild:26_9_1_2-1_160403.jpg|left|thumb|200px|Kleber auftragen und Dehnschlaufe herstellen]]
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{|align="left"
|[[Bild:Verarbeitung INTELLO Giebel 04.jpg|left|thumb|200px|Anschluss Giebelwand mit Luftdichtungskleber]]
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{|align="left"
|[[Bild:28_9_1_2-3_051202.jpg|left|thumb|200px|Kleber auftragen und Dehnschlaufe herstellen]]
|}
 

==Dampfbremsen – bestimmend für die Sicherheit gegen Bauschäden==

Bis in die 90er Jahre glaubte man, dass Dampfbremsen mit einem hohen Diffusionswiderstand den besten Schutz gegen Bauschäden bieten. Heute weiß man, dass Bahnen mit einem intelligenten Feuchtemanagement optimal dazu geeignet sind, Bauschäden sicher und dauerhaft zu vermeiden. Diese Dampfbrems- und Luftdichtungsbahnen haben einen feuchtevariablem Diffusionswiderstand und sind in der Lage, ihre Molekularstruktur zu verändern, das heißt: Sie sind im Winter diffusionsdicht und schützen die Konstruktion sicher vor Feuchteeintrag – im Sommer hingegen sind sie diffusionsoffen und ermöglichen maximale Austrocknung.

==Lösungen für Energieeinsparung, Komforterhöhung und Kostenreduzierung==

Der Baubereich ist weltweit der Sektor mit dem größten Ressourcenbedarf. Wir verbrauchen in unseren Volkswirtschaften zur Herstellung von Gebäuden die größten Mengen Primärenergie – das gleiche gilt für die Energiemenge bei der Nutzung.
Wenn es uns beim Bauen gelingt, intelligente Lösungen umzusetzen, wenn es uns gelingt, uns bewusst mit den Baukonstruktionen und ihrer Bauphysik zu beschäftigen, können wir wie in keinem anderen Bereich unserer Gesellschaft Energie sparen und so die CO2 Emissionen und die Kosten für den Unterhalt der Gebäude reduzieren - und das ganze bei optimalem Komfort in Wohnungen und Arbeitsstätten.

==Fazit==
Die Wärmedämmung ist nur dann effektiv in Bezug auf Energieeinsparung, CO2 Emissionsreduzierung, Bauschadensfreiheit und Wohnkomfort, wenn die Gebäudehülle luftdicht ist. Luftdichtheit ist also die entscheidende Größe für eine Wärmedämmkonstruktion. Sie wird erreicht, wenn die Überlappungen der Dampfbremsen mit Klebebändern verklebt und Anschlüsse an angrenzende Bauteile mit Luftdichtungsanschlussklebern hergestellt werden.

Luftdichtheit erfordert einfache Maßnahmen und führt zu einem großen Ergebnis.

==Weblinks==
*{{homepage|www.sentinel-haus.de}}
*[http://www2.proclima.com/co/DE/de/wohngesund_B.html pro clima Projekte]

[[Kategorie:Bauphysik]][[Kategorie:Glossar]]

Luftdichtung

2007-09-18T08:14:11Z

Goldau: /* Luftdichtung – die Voraussetzung für Bauschadensfreiheit */

Luftdichtung

2007-09-18T08:12:49Z

Goldau: /* Luftdichtung – die Voraussetzung für Bauschadensfreiheit */

==Luftdichtung – die entscheidende Größe==
'''... dass die Wärmedämmung wirklich dämmt und die Konstruktion bauschadensfrei bleibt'''

Die Wärmedämmung in einem Gebäude trennt zwei unterschiedliche Klimabereiche: Das Innenraumklima und Außenraumklima. Für die Bedingungen in Europa und Russland bedeutet das: Im Winter ist es innen warm und außen kalt, im Sommer hingegen innen kühler als außen.
In beiden Fällen entsteht eine Temperaturdifferenz, welche sich durch Luftströmung auszugleichen versucht. Dabei drängt im Winter die warme Luft aus dem Gebäude durch die Konstruktion ins Freie. Auf ihrem Weg durch die Wärmedämmung kühlt sie jedoch immer mehr ab, je weiter sie nach außen gelangt. Kalte Luft kann weniger Feuchtigkeit aufnehmen als warme so dass die in der warmen Luft mitgeführte gasförmige Feuchtigkeit schließlich als Tauwasser ausfällt.
Dieses Tauwasser kann in der Konstruktion zu erheblichen Bauschäden führen. Statisch wirksamen Bauteile können verrotten und ihre Tragfähigkeit verlieren, ebenso fördert die Feuchtigkeit die Entstehung von gesundheitsschädlichem Schimmel.

Die Konsequenzen aus derartigen Bauschäden sind für das Bauwerk und die Gesundheit seiner Nutzer immens - auf der anderen Seite können sie durch sehr einfache Maßnahmen dauerhaft vermieden werden.
Bei der Planung und Ausführung der Konstruktion ist lediglich darauf zu achten, dass Feuchtigkeit nicht in schädlichem Ausmaß in die Wärmedämmung eindringen kann, also dass der Luftstrom von innen nach außen begrenzt wird. Dies wird durch die Installation einer luftdichten Bauteilschicht auf der Innenseite der Wärmedämmung erreicht. Entscheidend für ihre Wirksamkeit ist größte Sorgfalt, sowohl bei der Planung als auch bei der Ausführung.

Luftdichtheit bedeutet nicht, dass der Innenraum hermetisch wie mit einer Plastiktüte von der Außenluft abgeschlossen ist. Die Luftdichtungsebene verhindert lediglich die Strömung, also die Konvektion von Luft, der Austausch von innen nach außen per Diffusion findet weiterhin statt.

==Definition Luftdichtung und Überblick über die Auswirkungen mangelhafter Luftdichtung==

Unter Luftdichtung versteht man den Schutz der Wärmedämmung in der Gebäudehülle vor eindringender Feuchtigkeit. Die Güte der Luftdichtheit bestimmt sich durch die Fugenfreiheit. Je mehr Fugen, bzw. Undichtheiten sich in der inneren Gebäudehülle, z.B. der Dampfbremse befinden, d.h. je undichter die Gebäudehülle ist, umso schlechter ist die Luftdichtung. Undichtheiten in der inneren Gebäudehülle haben große bauphysikalische Auswirkungen:

{|align="right"
|[[Bild:01 luftstroemung d 2.jpg|left|thumb|200px|Undichtheiten in der inneren Gebäudehülle haben große bauphysikalische Auswirkungen]]
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Innenraumluft, die durch Undichtheiten in der Dampfbremse nach außen strömt, transportiert viel Wärme und führt dadurch zu einem höheren Heizenergiebedarf. Auf ihrem Weg durch die Wärmedämmung kühlt die warme Luft ab und kondensiert an den Außenbauteilen. Die ausfallende Feuchtigkeit wird als Tauwasser bezeichnet und kann zu Schimmel führen. Undichtheiten in der inneren Gebäudehülle verschlechtern den Komfort für die Nutzer erheblich: Im Winter ist das Raumklima zu trocken, im Sommer reduziert sich der sommerliche Wärmeschutz. Undichtheiten verringern zudem den Schallschutz der Konstruktion.

Mit anderen Worten:

Eine gute Luftdichtung ist Voraussetzung dafür, dass die Wärmedämmung effektiv funktioniert, die Konstruktion bauschadensfrei bleibt und im Winter wie im Sommer ein angenehmes Wohn- bzw. Arbeitsklima erreicht wird.

Für eine gute Luftdichtung müssen die Überlappungen von Dampfbremsen mit Klebebändern verklebt und Fugen zu angrenzenden Bauteilen dauerhaft zuverlässig abgedichtet werden.

==Versuchsaufbau zur Ermittlung der Auswirkungen von Fugen in der Gebäudehülle==

Die Auswirkungen der mangelhaften Luftdichtheit wurden vom Fraunhofer Institut für Bauphysik in Stuttgart, Deutschland, in einer Messstudie 1989 untersucht und in verschiedenen Fachzeitschriften veröffentlicht (z.B. DBZ 12/89, Seite 1639ff):

{|align="right"
|[[Bild:02 Fuge 4.8 d.jpg|left|thumb|200px|Der Wärmeverlust über eine 1 mm breite Fuge ist enorm: Faktor 4,8]]
|}

Geprüft wurde
· die Wärmedämmwirkung und
· der Feuchtedurchgang
bei einer innen liegenden Dampfbremse zusammen mit einer Wärmedämmung aus Mineralwolle mit 14 cm Dämmstärke (das war der damalige Wärmedämmstandard in Deutschland).
Als definierte Undichtheit wurden in der Mitte der 1 m² großen Dampfbremsfläche Fugen angelegt: 1 m lang und mit unterschiedlich Breiten: 1, 3, 5 und 10 mm. Die Fugen befanden sich nur in der Dampfbremse, nicht in der Wärmedämmung.

Für die Ermittlung der Wärmeverluste wurde eine Temperaturdifferenz von innen 20°C zu außen -10 °C hergestellt, für die Ermittlung der Feuchteströme eine Temperaturdifferenz von innen 20°C zu außen 0°C (um eine Vereisung der durchdringenden Wassermenge zu vermeiden).

Die Druckdifferenzen entsprachen mit 10, 20, 30 und 40 Pa denen, die typischerweise auf die Gebäudehülle einwirken können. Druckdifferenzen auf die Gebäudehülle entstehen sowohl thermisch bedingt, also durch den Temperaturunterschied von innen (warm) nach außen (kalt), als auch windbedingt durch Winddruck und Windsog. Eine Druckdifferenz von 20 Pa entsteht z.B. bei einem Außenklima von -10°C und Windstärke 3 oder von 0°C und Windstärke 4.

Zunächst wurden die beiden zu untersuchenden Größen – Wärmedämmwirkung und Feuchtedurchgang – mit der fugenfreien Dampfbremse bei den unterschiedlichen Druckdifferenzen gemessen. Anschließend untersuchte man die Konstruktion mit den verschiedenen Fugen, jeweils mit allen Druckdifferenzen.

Vorab sei gesagt: Die Messergebnisse waren alarmierend und schreckten seinerzeit die Fachwelt auf.

==Luftdichtung – die Voraussetzung, dass die Wärmedämmung wirklich dämmt==

Bei der Untersuchung der Wärmedämmwirkung der 14 cm dicken Wärmedämmung mit der fugenfreien Dampfbremse bestätigte der gemessene U-Wert den rechnerischen von 0,30 W/m²K.

Anschließend wurde die Wärmedämmung mit den unterschiedlich breiten Fugen bei den verschiedenen Druckdifferenzen gemessen.
{|align="right"
|[[Bild:03_Waermedurchg_d.jpg|left|thumb|200px|Verschlechterung der Wärmedämmung bei unterschiedlich breiten Fugen]]
|}
Schon bei der kleinsten Fugebreite von 1 mm und der Druckdifferenz von 20 Pa ergab sich eine Reduzierung der Dämmwirkung um den Faktor 4,8. Das heißt, der Dämmwert der 14 cm dicken Wärmedämmung ist mit der geringen Undichtheit nicht mehr 0,30 W/m²K, sondern 1,44 W/m²K. Fugenbreiten von 3 mm ergaben Verschlechterungsfaktoren von 11.

Fazit: Undichtheiten in der Luftdichtungsebene, z.B. in der Dampfbremse, führen zu einer Reduzierung der Wärmedämmwirkung. Der Heizenergiebedarf und damit die CO2 Emissionen erhöhen sich um ein Mehrfaches.
 

===Ökonomische Konsequenz:===

Ökonomisch spart man bei einer fehlerhaften oder gar fehlenden Luftdichtung mit der Wärmedämmung weitaus weniger Energie ein, als man erwartet. Die Rechnung für Heizenergie, sei es Öl, Gas, Elektrizität, Holz, Biomasse, Fernwärme, etc. ist viel höher als vorab kalkuliert. Das führt zu einer schlechten Rentabilität der Investition für die Wärmedämmmaßnahme. Hätte man sein Geld in eine andere Anlage investiert, hätte man einen besseren Ertrag erzielt.

Der Wert der Immobilie ist auch abhängig vom Energieverbrauch. Eine Immobilie mit hohen monatlichen Unterhaltungskosten hat einen geringeren Wert als eine Immobilie mit geringen monatlichen Kosten.

Wenn gar die Wärmedämmung so schlecht ist, dass das Gebäude bei starkem Frost oder starkem Wind nicht ausreichend beheizt werden kann, werden die elementaren Bedürfnisse von Menschen nach Schutz und Wärme nicht mehr befriedigt. Niemand möchte in kalten und zugigen Gebäuden wohnen oder arbeiten. Derart problematische Immobilien lassen sich als erste nicht mehr vermieten oder verkaufen und erfahren einen hohen Wertverlust.

Die Energiekosten haben sich in den letzten 3 Jahren verdoppelt, z.T. sogar verdreifacht. Und die Verteuerung wird sich in den nächsten Jahren politisch bedingt (Nahost, Iran, Irak), bedarfsbedingt (Expansion in China, etc.) und naturbedingt (Naturkatastrophen, z.B. Hurrikans) weiter beschleunigen. Die Investition in eine gute Wärmedämmung, sei es beim Neubau oder bei der Sanierung/Modernisierung ist schon jetzt sehr lohnenswert und wird bei weiter steigenden Energiepreisen noch höhere Renditen abwerfen.

Die Energiekosten werden in Zukunft weiter steigen. Bei einem hohen Energiebedarf besteht die Gefahr, dass die Heizkosten von privaten Haushalten kaum mehr bezahlt werden können. Es ist natürlich denkbar, die Energiekosten durch Reduzierung der Raumtemperatur zu senken. Eine Temperaturreduzierung von 1 °C führt immerhin zu einer Verringerung des Heizenergiebedarfs, d.h. der Heizkosten um 6 %. Aus ökonomischer und ökologische Sicht ist es sicherlich sinnvoll, die Wohnraumtemperatur von 22 °C auf 20 °C zu senken. Die Reduzierung von 20 °C auf 10 °C, zur Kompensation der enormen Heizkosten, ist bestimmt nicht erstrebenswert.

===Ökologische Konsequenzen===
Wärmedämmungen mit einer schlechten Effizienz führen zu größeren CO2 Emissionen, die das Treibhausklima weiter beschleunigen. Wir können dazu den Begriff Umweltschutz erweitern: Es geht nicht nur darum, dass wir die Umwelt schützen, von der wir leben, die Ressourcen, die Bodenschätze oder die Nahrungsmittel. Es geht mittlerweile auch darum, dass wir uns vor den Auswirkungen des Klimawandels schützen müssen. Die Hurrikans im Herbst 2005 zeigten, zu welcher Zerstörungskraft entfesselte Naturgewalten fähig sind. Hunderttausende Wohnungen wurden zerstört, selbst Industrieanlagen waren monatelang nicht produktionsfähig.

Wirbelstürme, wie Hurricans, Zyklone, Taifune und Tornados saugen warme Luft von unten nach oben und kalte Luft von oben nach unten und sind so das Ventil für den Wärmeausgleich auf der Erde. Weitere Auswirkungen des Treibhausklimas sind ein erhöhter Meeresspiegel, der die Küstenstädte bedroht, verursacht durch das Abtauen der Eisflächen und die Vergrößerung des Wasservolumens bei höheren Wassertemperaturen. Zusätzlich sind mehr Dürren, Überschwemmungen, etc. zu erwarten.

Alles ist preiswerter als das Treibhausklima weiter zu forcieren. Wir brauchen intelligente Lösungen, um die bedrohlichen Entwicklungen aufzuhalten. Die Einsparung von Energie und damit von Treibhausgasen durch luftdichte Gebäudehüllen ist eine wichtige Maßnahme auf diesem Weg. In vielen Bereichen sind Lösungen bereits vorhanden, und müssen nun konsequent umgesetzt werden.
Eine Aufgabe für unsere Generation.

===Der Gebäudeenergiebedarf beträgt mehr als 40 % des Gesamtenergieverbrauchs===
Über 40 % des jährlichen Weltenergiebedarfs wird zum Heizen und Kühlen von Gebäuden verbraucht und stellt so den größten Energieanteil, noch vor den Verbräuchen für Verkehr und Industrie dar. Mit effektiven Wärmedämmungen lässt sich der Energieverbrauch drastisch reduzieren. Für angenehme Wohnraumtemperaturen auch bei großer Kälte und windigem Außenklima benötigt man bei einem Passivhaus zum Heizen pro m² Wohnfläche nur 10 kWh (entsprechend 1 l Öl oder 10 m³ Gas). Neubauten in Deutschland mit gesetzlich vorgeschriebener luftdichten Gebäudehülle und Wärmedämmdicke verbrauchen ca. 60 kWh (entsprechend 6 l Öl oder 60 m³ Gas).Bei Gebäuden mit schlechter Luftdichtung und den daraus resultierenden Wärmeverlusten über die Fugen, ist ein Energieverbrauch von über 500 kWh (50 l Öl oder 500 m³ Gas) pro m² Wohnfläche keine Seltenheit.

Je kälter oder je windiger das Außenklima ist, umso größer sind die Auswirkungen einer mangelhaften Luftdichtheit für die Wärmedämmung und umso größer ist der Energieverbrauch. In Russland war der Winter 2005/2006 so kalt, dass die benötigten Energiemengen kaum mehr zur Verfügung gestellt werden konnten.

Nicht nur hohe Wärmedämmdicken sind entscheidend für die Energieeinsparung, sondern vor allem eine gute Luftdichtung. – Eine Wärmedämmung mit schlechter Luftdichtung ist in ihrer Wirkung stark reduziert.

==Luftdichtung – die Voraussetzung für Bauschadensfreiheit==
{|align="right"
|[[Bild:04_Fuge_1600_d.jpg|left|thumb|200px|Auch der Feuchteeintrag über eine 1 mm breite Fuge ist enorm: Faktor 1600]]
|}
Bei der oben erwähnten Studie vom Fraunhofer Institut für Bauphysik wurde neben der Wärmedämmwirkung auch der Feuchteeintrag in die Konstruktion gemessen. Die Dampfbremse hatte einen Diffusionswiderstand sd von 30 m (mvtr von 150 MNs/g). Die Messung bestätigte den rechnerischen Feuchteintrag in die Konstruktion von 0,5 g/m². Auch bei diffusionsoffeneren Dampfbremsen mit einem sd Wert von 2 m (mvtr von 10 MNs/g) sind die Feuchtemengen für Konstruktionen problemlos.

Im zweiten Versuch wurde der Feuchteeintrag über die Fugen ermittelt. Die Ergebnisse waren alarmierend und erklärten so manchen Bauschaden:

Bei der kleinsten Fuge von nur 1 mm Breite und 20 Pa Druckdifferenz betrug der Feuchtigkeitseintrag durch Konvektion (Luftströmung) 800 g/m Fuge pro Tag. Bei der Fugenbreite von 3 mm waren es 1700 g/m.
 
{|align="right"
|[[Bild:05_Feuchtedurchg_d.jpg|left|thumb|200px|Abhängigkeit des Feuchteeintrags von der Fugenbreite]]
|}
 

Der Feuchtigkeitseintrag führt an den Außenbauteilen zur Kondensation und bildet einen Wasserfilm, der die Diffusionsfähigkeit des Bauteils reduziert. Bei Frost bildet sich aus dem Wasserfilm eine diffusionsdichte Eisschicht. So kann ein diffusionsoffenes Bauteil auf der Außenseite zu einer diffusionsdichten Sperrschicht werden und zu einem noch höheren Tauwasserausfall in der Konstruktion führen.

{|align="left"
|[[Bild:06_maxLF0_d2.jpg|left|thumb|200px|Beim Abkühlen auf 0 °C kondensieren 3,85 g Wasser]]
|}
{|align="left"
|[[Bild:07_maxLF-10_d.jpg|left|thumb|200px|Beim Abkühlen auf -10 °C sogar 6,55 g Wasser]]
|}

Der Tauwasserausfall beim Abkühlen von Luft beginnt unterhalb des Taupunkts, der bei der „Norm“- Innenraumluft von 20 °C und 50 % relativer Feuchtigkeit bei 9,2 °C liegt.

Aus jedem Kubikmeter Luft, der in eine Konstruktion eindringt und auf 0 °C abkühlt kondensieren 3,85 g Wasser, bei Abkühlung auf -10°C Außentemperatur sind es sogar 6,55 g Wasser.

===Folge von Feuchtigkeit in der Konstruktion: Schimmel===
Feuchtigkeit in der Konstruktion führt schnell zu Schimmelbildung. Schimmel geht einher mit einer Zerstörung der Bausubstanz. Je nach Wassermenge und Konstruktionsweise kann es schon nach kurzer Zeit, evtl. aber auch erst nach mehreren Jahren zu Bauschäden kommen. Die Konstruktion muss dann aufwendig erneuert werden.

Gravierender als der finanzielle Schaden durch Schimmel ist jedoch die gesundheitliche Gefahr für die Menschen. Man unterscheidet Schimmelsporen und die sogenannten MVOC (microbial volatile organic compounds), die gasförmigen Ausscheidungen von Pilzen. Schimmelsporen gelten als der größte Allergieverursacher. Das Immunsystem kann grundlegend geschädigt werden, z.T. sogar irreparabel. Sporen und vor allem MVOC’s stehen im Verdacht, außerdem ein krebserregendes Potential zu haben.

Man weiß, dass man bei angeschimmeltem Brot nicht nur den Schimmelbefall abschneiden, sondern das Brot komplett wegwerfen sollte. Auch andere verschimmelte Nahrungsmittel wie Nüsse sollten gar nicht mehr gegessen werden. Der Magen hat durch seine Säure aber durchaus eine gewisse Abwehrkraft gegen diese Schadstoffe. Anders hingehen ist es, wenn Schimmelsporen und MVOC’s eingeatmet werden. Der Lunge fehlt ein wirkungsvoller Abwehrmechanismus. Sporen und MVOC’s haben ungehinderten Zugang in den Körper.

Die Folgen für die Gesundheit der Bewohner sind in der Regel nicht direkt zuzuordnen, denn der Krankheitsverlauf ist schleichend und diffus. Ein krankes Immunsystem äußert sich in vielfältiger Form.

===Ursachen für die Abkühlung von Bauteilinnenoberflächen===
Es macht für die Gesundheitsgefährdung keinen Unterschied, ob sich das Schimmelwachstum auf der Oberfläche der inneren Bauteilschichten zeigt oder „unsichtbar“ in der Konstruktion liegt. Der Schimmel innerhalb von Bauteilen ist potentiell sogar gefährlicher, da man ihn von außen nicht erkennt und Krankheiten nicht zuordnen kann.

Sichtbarer Schimmel ist erkennbar und kann beseitigt werden. Schimmel in der Konstruktion kann jahrelang, unter Umständen jahrzehntelang unerkannt bleiben und zu gravierenden Gesundheitsschädigungen führen.

Schimmel tritt nicht nur dann auf, wenn der Taupunkt unterschritten wird, d.h. Tauwasser ausfällt, sondern bereits dann, wenn die relative Luftfeuchtigkeit an der Grenzfläche der Bauteiloberfläche dauerhaft über 80 % liegt.
{|align="right"
|[[Bild:08_schimmel_d.jpg|left|thumb|200px|Der schimmelkritische Bereich liegt bei der 50 % feuchter Raumluft bei 12,6 °C und bei 65 % feuchter Raumluft bei 16.5 °C]]
|}
Die Reduzierung der Oberflächentemperatur auf den Bauteiloberflächen kann durch Wärmebrücken oder durch mangelhafte Luftdichtung verursacht werden. Wärmebrücken kühlen das Gebäude aus wie Kühlrippen. Bei mangelhafter Luftdichtung dringt kalte Luft von außen ein, hinterströmt die inneren Bauteile (Gipsbauplatten oder Holzverkleidungen) und führt zur Absenkung der Oberflächentemperatur.

Je kälter und je windiger es draußen ist, umso mehr kühlen die inneren Bauteilschichten aus.

Je feuchter das Raumklima, umso höher die Taupunkt- und die Schimmelgrenztemperatur, bzw. umso schneller das Schimmelwachstum. Berechnet auf 20°C Lufttemperatur hat Luft mit 50 % relativer Luftfeuchtigkeit einen Taupunkt von 9,2 °C und Luft mit 65 % relativer Luftfeuchtigkeit einen Taupunkt von 13,2 °C. Der schimmelkritische Bereich liegt bei der 50 % feuchter Raumluft bei 12,6 °C und bei 65 % feuchter Raumluft bei 16.5 °C.

 

===Thermographie zeigt niedrige Oberflächentemperatur durch Wärmebrücken und Undichtheiten===

{|align="left"
|[[Bild:09_Balken_color.jpg|left|thumb|200px|Balkendurchdringung in einer Außenwand]]
|}
{|align="left"
|[[Bild:10_Balken_thermo.jpg|left|thumb|200px|Thermographie]]
|}

Thermographiekameras zeigen die Oberflächentemperaturen von Bauteilen. Rote und weiße Flächen zeugen von hohen Oberflächentemperaturen. Blaue Flächen entsprechen niedrige Oberflächentemperaturen, an denen kalte Luft eindringt und zur Abkühlung der Bauteiloberflächen führt. Die Scala zeigt die Zuordnung der Temperaturen zur Farbe. Je blauer die Farbe, desto kühler die Oberfläche und um so größer die Gefahr der Schimmelbildung an der Oberfläche oder im Bauteil.
 

{|align="left"
|[[Bild:11_DFF_color.jpg|left|thumb|200px|Dachflächenfenster]]
|}
{|align="left"
|[[Bild:12_DFF_thermo.jpg|left|thumb|200px|Thermographie]]
|}
Die Bilder zeigen deutlich, wie die kalte Luft an den Bauteilen entlang strömt und die Oberflächen abkühlt.
 

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|[[Bild:13_Ecke_color.jpg|left|thumb|200px|Außenecke in einem Dachgeschosszimmer]]
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{|align="left"
|[[Bild:14_Ecke_thermo.jpg|left|thumb|200px|Thermographie]]
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==Luftdichtung – Voraussetzung für ein angenehmes Raumklima im Winter==
{|align="left"
|[[Bild:15_raumluftfeuchte_winter_d.jpg|left|thumb|200px|Dringt kalte Winterluft durch Fugen in das Gebäude ein, entsteht trockenes Raumklima]]
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{|align="left"
|[[Bild:16_trockene_raumluft_d.jpg|left|thumb|200px|Erwärmt sich Luft von -10 °C und 80 % rel. LF auf +20 °C, hat sie nur noch eine rel. LF von 9,9 %]]
|}
Zu trockenes Raumklima im Winter entsteht aufgrund von schlechter Luftdichtung. Kalte Luft kann weniger Feuchtigkeit aufnehmen, als warme Luft. Dringt kalte Luft durch Fugen in der Konstruktion in das Gebäude ein, erwärmt sie sich. Gleichzeitig sinkt die relative Luftfeuchtigkeit.

Russland:
In Zahlen: Luft von -10 °C kann maximal 2,1 g Wasser pro m³ Luft aufnehmen, Luft von +20 °C hingegen 17,3 g/m³. Bei 80 % relativer Luftfeuchtigkeit ist der Wassergehalt bei -10 °C noch 1,7 g/m³. Erwärmt man Luft von -10 °C und 80 % relativer Luftfeuchtigkeit auf +20 °C, hat sie nur noch eine relative Luftfeuchtigkeit von 9,9 % (1,7 g/m³ sind 9,9 % von 17,3 g/m³).
 

Irland:
In Zahlen: Luft von 0 °C kann maximal 3,3 g Wasser pro m³ Luft aufnehmen, Luft von +20 °C hingegen 17,3 g/m³. Bei 80 % relativer Luftfeuchtigkeit ist der Wassergehalt bei 0 °C noch 2,64 g/m³. Erwärmt man Luft von 0 °C und 80 % relativer Luftfeuchtigkeit auf +20 °C hat sie nur noch eine relative Luftfeuchtigkeit von 15,3 % (2,64 g/m³ sind 15,3 % von 17,3 g/m³).

Je mehr kalte Luft durch Fugen in der Gebäudehülle in das Gebäude eindringt, umso trockener wird die Raumluft. In der Praxis sinkt die relative Luftfeuchtigkeit so auch unter 30 %. In diesen Fällen nützt es nicht viel, die Raumluft zu befeuchten. Sie wird immer wieder durch trockene Außenluft ersetzt. Erst wenn die Außentemperaturen wieder steigen, ist das Problem mit der trockenen Raumluft auf einmal verschwunden.

{|align="right"
|[[Bild:17_behaglichkeit_d.jpg|left|thumb|200px|Behaglichkeitszone. Quelle: Sedlbauer, Breuer, Kaufmann, Institut für Bauphysik, Holzkirchen]]
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Zu trockene Raumluft reduziert nicht nur die Behaglichkeit, sondern muss auch unter gesundheitlichen Aspekten betrachtet werden. In trockenem Raumklima vermehren sich Viren und Bakterien deutlich schneller als in einem feuchten Raumklima. Dies führt bekanntermaßen zu häufigeren Erkältungskrankheiten. Zu trockene Raumluft behindert außerdem die Sauerstoffaufnahme und die Zellatmung und führt zu körperlichem Stress, zu Müdigkeit und geringerer Leistungsfähigkeit. Um an einem Arbeitsplatz die maximale Effektivität zu erreichen, sollte das Klima in der Behaglichkeitszone liegen:
 

==Luftdichtung – Voraussetzung für ein angenehmes Raumklima im Sommer==
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|[[Bild:18_sommer_warm_d.jpg|left|thumb|200px|Luftströmung durch Fugen möglich: Innenraum erwärmt sich sehr schnell]]
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{|align="left"
|[[Bild:19_sommer_kuehl_d.jpg|left|thumb|200px|Luftdichte Konstruktion: Innenraum erwärmt sich langsam]]
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Für den sommerlichen Wärmeschutz eines Bauteils sind die beiden bauphysikalischen Kenngrößen Phasenverschiebung und Amplitudendämpfung entscheidend. Die Phasenverschiebung beschreibt, wie viele Stunden die Wärme braucht, um von außen in das Gebäudeinnere zu gelangen. Werte von mehr als 10 Stunden gelten als komfortabel. Die Amplitudendämpfung drückt aus, wie hoch sich die Temperatur im Gebäudeinneren im Vergleich zu draußen erwärmt.
 

Beide Kenngrößen beruhen auf einem stationären Zustand, d.h. darauf, dass es im Bauteil keine Luftbewegung gibt. Der Wärmestrom kann erst dann die nächste Pore erwärmen, wenn die davor liegende Pore erwärmt wurde. Eine Luftbewegung in der Wärmedämmung infolge von Undichtheiten in der Gebäudehülle führen zu einem viel schnelleren Wärmetransport, da die Wärme nun durch Konvektion (Luftströmung) übertragen wird.
 

==Gesetze und Normen in Deutschland==
Die Erkenntnisse über die Auswirkungen der Luftdichtheit wurden in Deutschland 1995 (6 Jahre nach Veröffentlichung der Messstudie des Instituts für Bauphysik) mit der 3. Wärmeschutzverordnung über die Luftdichtheit gesetzlich bindend und führten zur Vornorm der DIN 4108-7. Im Jahre 2000 folgten die Energieeinsparverordnung und die DIN 4108-7.

Während Normen Empfehlungscharakter haben und Mindestanforderungen beschreiben, sind Verordnungen gesetzlich bindend. Wenn die Mindestanforderungen an die Luftdichtheit nicht erreicht wird, muss nachgebessert werden. Das ist in der Regel extrem teuer. Sanierungskosten von mehr als 50.000 € sind keine Seltenheit.

==Realisierung einer funktionierenden Luftdichtheit==
Um eine funktionierende Luftdichtung zu erreichen, müssen die Dampfbremsen untereinander mit Klebebändern verbunden werden. Anschlüsse zu angrenzenden Bauteilen werden mit Luftdichtungsklebern dauerhaft zuverlässig hergestellt.

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|[[Bild:Verarbeitung DB+ Verklebung 01.jpg|left|thumb|200px|Verklebung der Bahnenüberlappungen mit Luftdichtungsklebeband]]
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{|align="left"
|[[Bild:Verarbeitung DB+ Drempel 02.jpg|left|thumb|200px|Anschluss an angrenzende mineralische Bauteile mit Luftdichtungskleber]]
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===Klebebänder für Überlappungen von Dampfbremsen===
Klebebänder für die Luftdichtung müssen
· eine hohe Anfangsklebekraft bei normalen Temperaturen
· eine hohe Anfangsklebekraft bei kalten Temperaturen
· eine sehr hohe Endklebekraft
· eine hohe Schälfestigkeit (AFERA 5001)
· eine hohe Scherfestigkeit
· eine hohe Wärmefestigkeit
· eine ausreichende Feuchtefestigkeit
· eine Dauerhaftigkeit von mehr als 30 Jahren
aufweisen.

Für die Klebekraft ist der Anpressdruck entscheidend. Würde man ein Klebeband einfach nur lose auflegen, würde sich keine feste Verbindung ergeben. Eine hohe Anfangsklebekraft ist wichtig, damit die Klebebänder nach dem Andrücken den Kontakt halten.

Eine hohe Anfangsklebekraft bei kalten Temperaturen ist erforderlich, da die Luftdichtung meist dann erstellt wird, wenn die Heizung noch nicht funktioniert.

Eine sehr hohe Endklebekraft ist nötig, damit die Verbindung auch dann sicher ist, wenn Spannungen auf die Verklebung wirken. Hierbei ist der Untergrund von besonderer Bedeutung. Untergründe werden nach FLiB eingeteilt in 2 Substratklassen: PE Folie und Holz. PE- Folien sollten eine Oberflächenspannung von mehr als 40 mN/m haben. Aber auch PE Folien mit nur 30 mN/m müssen sich noch sicher verkleben lassen. Holz sollte glatt, d.h. gehobelt oder geschliffen sein. Auf sägerauem Holz hat ein Klebeband keine gute Haftungsmöglichkeit.

{|align="left"
|[[Bild:Verarbeitung_INTELLO_Verklebung_01.jpg|left|thumb|200px|Verklebung einer Folienbahnenüberlappungen mit Luftdichtungsklebeband]]
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|[[Bild:Verarbeitung INTELLO Drempel 01.jpg|left|thumb|200px|Anschluss an gehobeltes Holz oder an Holzwerkstoffplatten mit Klebebändern]]
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Neben der Schälhaftung bei 180° (der typischen Klebebandkenngröße) und der Schälhaftung bei 90 ° ist vor allem eine hohe Scherkraft erforderlich. Sie drückt aus, wie gut sich das Klebeband mit dem Untergrund „verschweißt“.

Eine hohe Wärmefestigkeit gewährleistet, dass das Klebeband auch sicher funktioniert, wenn es höheren Temperaturen ausgesetzt wird. Dies kann in der Bauphase oder an Dachflächenfenstern der Fall sein.

Die Feuchtefestigkeit ist vor allem in der Bauphase wichtig. Nach Verputz und Estricharbeiten befindet sich sehr viel Feuchtigkeit im Gebäude. Klebebänder müssen auch unter diesen Bedingungen zuverlässig halten.

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|[[Bild:24_Intello_Nass.jpg|left|thumb|200px|Nach Verputz und Estricharbeiten befindet sich sehr viel Feuchtigkeit im Gebäude]]
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{|align="left"
|[[Bild:25_Intello_Nass_Fenster.jpg|left|thumb|200px|Kondensatausfall an gedämmten Dachflächenfenster]]
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Die Dauerhaftigkeit ist eine der grundlegenden Eigenschaften der Klebebandverbindung. Gebäude stehen statistisch gesehen mindestens 30 Jahre, bevor sie umgebaut, saniert oder modernisiert werden. Diese Zyklen können aber auch durchaus länger sein. Versprödende Bestandteile, wie Harze sollten in Verbindungsmitteln also vermieden werden. Einfache Klebebänder, wie man sie zum Verkleben von Paketen verwendet, verspröden schon nach inigen Jahren. Im Baubereich angewendet würden sie die Luftdichtheit nicht dauerhaft sicherstellen und einfach abfallen.

===Anschlüsse von Dampfbremsen an angrenzende Bauteile===
Die Anschlüsse an angrenzende Bauteile werden mit Luftdichtungsanschlusskleber hergestellt. Wichtig ist, dass die Dampfbremse mit einer Schlaufe angeschlossen wird, um Bauteilbewegungen schadlos ausgleichen zu können. An die Haltbarkeit von Anschlussklebern werden die gleichen Ansprüche gestellt, wie bei Klebebändern.

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|[[Bild:Verarbeitung DB+ Drempel 02.jpg|left|thumb|200px|Anschluss Drempel mit Luftdichtungskleber]]
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|[[Bild:26_9_1_2-1_160403.jpg|left|thumb|200px|Kleber auftragen und Dehnschlaufe herstellen]]
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|[[Bild:Verarbeitung INTELLO Giebel 04.jpg|left|thumb|200px|Anschluss Giebelwand mit Luftdichtungskleber]]
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|[[Bild:28_9_1_2-3_051202.jpg|left|thumb|200px|Kleber auftragen und Dehnschlaufe herstellen]]
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==Dampfbremsen – bestimmend für die Sicherheit gegen Bauschäden==

Bis in die 90er Jahre glaubte man, dass Dampfbremsen mit einem hohen Diffusionswiderstand den besten Schutz gegen Bauschäden bieten. Heute weiß man, dass Bahnen mit einem intelligenten Feuchtemanagement optimal dazu geeignet sind, Bauschäden sicher und dauerhaft zu vermeiden. Diese Dampfbrems- und Luftdichtungsbahnen haben einen feuchtevariablem Diffusionswiderstand und sind in der Lage, ihre Molekularstruktur zu verändern, das heißt: Sie sind im Winter diffusionsdicht und schützen die Konstruktion sicher vor Feuchteeintrag – im Sommer hingegen sind sie diffusionsoffen und ermöglichen maximale Austrocknung.

==Lösungen für Energieeinsparung, Komforterhöhung und Kostenreduzierung==

Der Baubereich ist weltweit der Sektor mit dem größten Ressourcenbedarf. Wir verbrauchen in unseren Volkswirtschaften zur Herstellung von Gebäuden die größten Mengen Primärenergie – das gleiche gilt für die Energiemenge bei der Nutzung.
Wenn es uns beim Bauen gelingt, intelligente Lösungen umzusetzen, wenn es uns gelingt, uns bewusst mit den Baukonstruktionen und ihrer Bauphysik zu beschäftigen, können wir wie in keinem anderen Bereich unserer Gesellschaft Energie sparen und so die CO2 Emissionen und die Kosten für den Unterhalt der Gebäude reduzieren - und das ganze bei optimalem Komfort in Wohnungen und Arbeitsstätten.

==Fazit==
Die Wärmedämmung ist nur dann effektiv in Bezug auf Energieeinsparung, CO2 Emissionsreduzierung, Bauschadensfreiheit und Wohnkomfort, wenn die Gebäudehülle luftdicht ist. Luftdichtheit ist also die entscheidende Größe für eine Wärmedämmkonstruktion. Sie wird erreicht, wenn die Überlappungen der Dampfbremsen mit Klebebändern verklebt und Anschlüsse an angrenzende Bauteile mit Luftdichtungsanschlussklebern hergestellt werden.

Luftdichtheit erfordert einfache Maßnahmen und führt zu einem großen Ergebnis.

[[Kategorie:Bauphysik]][[Kategorie:Glossar]]

Luftdichtung

2007-09-18T08:10:19Z

Goldau: /* Luftdichtung – Voraussetzung für ein angenehmes Raumklima im Winter */

==Luftdichtung – die entscheidende Größe==
'''... dass die Wärmedämmung wirklich dämmt und die Konstruktion bauschadensfrei bleibt'''

Die Wärmedämmung in einem Gebäude trennt zwei unterschiedliche Klimabereiche: Das Innenraumklima und Außenraumklima. Für die Bedingungen in Europa und Russland bedeutet das: Im Winter ist es innen warm und außen kalt, im Sommer hingegen innen kühler als außen.
In beiden Fällen entsteht eine Temperaturdifferenz, welche sich durch Luftströmung auszugleichen versucht. Dabei drängt im Winter die warme Luft aus dem Gebäude durch die Konstruktion ins Freie. Auf ihrem Weg durch die Wärmedämmung kühlt sie jedoch immer mehr ab, je weiter sie nach außen gelangt. Kalte Luft kann weniger Feuchtigkeit aufnehmen als warme so dass die in der warmen Luft mitgeführte gasförmige Feuchtigkeit schließlich als Tauwasser ausfällt.
Dieses Tauwasser kann in der Konstruktion zu erheblichen Bauschäden führen. Statisch wirksamen Bauteile können verrotten und ihre Tragfähigkeit verlieren, ebenso fördert die Feuchtigkeit die Entstehung von gesundheitsschädlichem Schimmel.

Die Konsequenzen aus derartigen Bauschäden sind für das Bauwerk und die Gesundheit seiner Nutzer immens - auf der anderen Seite können sie durch sehr einfache Maßnahmen dauerhaft vermieden werden.
Bei der Planung und Ausführung der Konstruktion ist lediglich darauf zu achten, dass Feuchtigkeit nicht in schädlichem Ausmaß in die Wärmedämmung eindringen kann, also dass der Luftstrom von innen nach außen begrenzt wird. Dies wird durch die Installation einer luftdichten Bauteilschicht auf der Innenseite der Wärmedämmung erreicht. Entscheidend für ihre Wirksamkeit ist größte Sorgfalt, sowohl bei der Planung als auch bei der Ausführung.

Luftdichtheit bedeutet nicht, dass der Innenraum hermetisch wie mit einer Plastiktüte von der Außenluft abgeschlossen ist. Die Luftdichtungsebene verhindert lediglich die Strömung, also die Konvektion von Luft, der Austausch von innen nach außen per Diffusion findet weiterhin statt.

==Definition Luftdichtung und Überblick über die Auswirkungen mangelhafter Luftdichtung==

Unter Luftdichtung versteht man den Schutz der Wärmedämmung in der Gebäudehülle vor eindringender Feuchtigkeit. Die Güte der Luftdichtheit bestimmt sich durch die Fugenfreiheit. Je mehr Fugen, bzw. Undichtheiten sich in der inneren Gebäudehülle, z.B. der Dampfbremse befinden, d.h. je undichter die Gebäudehülle ist, umso schlechter ist die Luftdichtung. Undichtheiten in der inneren Gebäudehülle haben große bauphysikalische Auswirkungen:

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|[[Bild:01 luftstroemung d 2.jpg|left|thumb|200px|Undichtheiten in der inneren Gebäudehülle haben große bauphysikalische Auswirkungen]]
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Innenraumluft, die durch Undichtheiten in der Dampfbremse nach außen strömt, transportiert viel Wärme und führt dadurch zu einem höheren Heizenergiebedarf. Auf ihrem Weg durch die Wärmedämmung kühlt die warme Luft ab und kondensiert an den Außenbauteilen. Die ausfallende Feuchtigkeit wird als Tauwasser bezeichnet und kann zu Schimmel führen. Undichtheiten in der inneren Gebäudehülle verschlechtern den Komfort für die Nutzer erheblich: Im Winter ist das Raumklima zu trocken, im Sommer reduziert sich der sommerliche Wärmeschutz. Undichtheiten verringern zudem den Schallschutz der Konstruktion.

Mit anderen Worten:

Eine gute Luftdichtung ist Voraussetzung dafür, dass die Wärmedämmung effektiv funktioniert, die Konstruktion bauschadensfrei bleibt und im Winter wie im Sommer ein angenehmes Wohn- bzw. Arbeitsklima erreicht wird.

Für eine gute Luftdichtung müssen die Überlappungen von Dampfbremsen mit Klebebändern verklebt und Fugen zu angrenzenden Bauteilen dauerhaft zuverlässig abgedichtet werden.

==Versuchsaufbau zur Ermittlung der Auswirkungen von Fugen in der Gebäudehülle==

Die Auswirkungen der mangelhaften Luftdichtheit wurden vom Fraunhofer Institut für Bauphysik in Stuttgart, Deutschland, in einer Messstudie 1989 untersucht und in verschiedenen Fachzeitschriften veröffentlicht (z.B. DBZ 12/89, Seite 1639ff):

{|align="right"
|[[Bild:02 Fuge 4.8 d.jpg|left|thumb|200px|Der Wärmeverlust über eine 1 mm breite Fuge ist enorm: Faktor 4,8]]
|}

Geprüft wurde
· die Wärmedämmwirkung und
· der Feuchtedurchgang
bei einer innen liegenden Dampfbremse zusammen mit einer Wärmedämmung aus Mineralwolle mit 14 cm Dämmstärke (das war der damalige Wärmedämmstandard in Deutschland).
Als definierte Undichtheit wurden in der Mitte der 1 m² großen Dampfbremsfläche Fugen angelegt: 1 m lang und mit unterschiedlich Breiten: 1, 3, 5 und 10 mm. Die Fugen befanden sich nur in der Dampfbremse, nicht in der Wärmedämmung.

Für die Ermittlung der Wärmeverluste wurde eine Temperaturdifferenz von innen 20°C zu außen -10 °C hergestellt, für die Ermittlung der Feuchteströme eine Temperaturdifferenz von innen 20°C zu außen 0°C (um eine Vereisung der durchdringenden Wassermenge zu vermeiden).

Die Druckdifferenzen entsprachen mit 10, 20, 30 und 40 Pa denen, die typischerweise auf die Gebäudehülle einwirken können. Druckdifferenzen auf die Gebäudehülle entstehen sowohl thermisch bedingt, also durch den Temperaturunterschied von innen (warm) nach außen (kalt), als auch windbedingt durch Winddruck und Windsog. Eine Druckdifferenz von 20 Pa entsteht z.B. bei einem Außenklima von -10°C und Windstärke 3 oder von 0°C und Windstärke 4.

Zunächst wurden die beiden zu untersuchenden Größen – Wärmedämmwirkung und Feuchtedurchgang – mit der fugenfreien Dampfbremse bei den unterschiedlichen Druckdifferenzen gemessen. Anschließend untersuchte man die Konstruktion mit den verschiedenen Fugen, jeweils mit allen Druckdifferenzen.

Vorab sei gesagt: Die Messergebnisse waren alarmierend und schreckten seinerzeit die Fachwelt auf.

==Luftdichtung – die Voraussetzung, dass die Wärmedämmung wirklich dämmt==

Bei der Untersuchung der Wärmedämmwirkung der 14 cm dicken Wärmedämmung mit der fugenfreien Dampfbremse bestätigte der gemessene U-Wert den rechnerischen von 0,30 W/m²K.

Anschließend wurde die Wärmedämmung mit den unterschiedlich breiten Fugen bei den verschiedenen Druckdifferenzen gemessen.
{|align="right"
|[[Bild:03_Waermedurchg_d.jpg|left|thumb|200px|Verschlechterung der Wärmedämmung bei unterschiedlich breiten Fugen]]
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Schon bei der kleinsten Fugebreite von 1 mm und der Druckdifferenz von 20 Pa ergab sich eine Reduzierung der Dämmwirkung um den Faktor 4,8. Das heißt, der Dämmwert der 14 cm dicken Wärmedämmung ist mit der geringen Undichtheit nicht mehr 0,30 W/m²K, sondern 1,44 W/m²K. Fugenbreiten von 3 mm ergaben Verschlechterungsfaktoren von 11.

Fazit: Undichtheiten in der Luftdichtungsebene, z.B. in der Dampfbremse, führen zu einer Reduzierung der Wärmedämmwirkung. Der Heizenergiebedarf und damit die CO2 Emissionen erhöhen sich um ein Mehrfaches.
 

===Ökonomische Konsequenz:===

Ökonomisch spart man bei einer fehlerhaften oder gar fehlenden Luftdichtung mit der Wärmedämmung weitaus weniger Energie ein, als man erwartet. Die Rechnung für Heizenergie, sei es Öl, Gas, Elektrizität, Holz, Biomasse, Fernwärme, etc. ist viel höher als vorab kalkuliert. Das führt zu einer schlechten Rentabilität der Investition für die Wärmedämmmaßnahme. Hätte man sein Geld in eine andere Anlage investiert, hätte man einen besseren Ertrag erzielt.

Der Wert der Immobilie ist auch abhängig vom Energieverbrauch. Eine Immobilie mit hohen monatlichen Unterhaltungskosten hat einen geringeren Wert als eine Immobilie mit geringen monatlichen Kosten.

Wenn gar die Wärmedämmung so schlecht ist, dass das Gebäude bei starkem Frost oder starkem Wind nicht ausreichend beheizt werden kann, werden die elementaren Bedürfnisse von Menschen nach Schutz und Wärme nicht mehr befriedigt. Niemand möchte in kalten und zugigen Gebäuden wohnen oder arbeiten. Derart problematische Immobilien lassen sich als erste nicht mehr vermieten oder verkaufen und erfahren einen hohen Wertverlust.

Die Energiekosten haben sich in den letzten 3 Jahren verdoppelt, z.T. sogar verdreifacht. Und die Verteuerung wird sich in den nächsten Jahren politisch bedingt (Nahost, Iran, Irak), bedarfsbedingt (Expansion in China, etc.) und naturbedingt (Naturkatastrophen, z.B. Hurrikans) weiter beschleunigen. Die Investition in eine gute Wärmedämmung, sei es beim Neubau oder bei der Sanierung/Modernisierung ist schon jetzt sehr lohnenswert und wird bei weiter steigenden Energiepreisen noch höhere Renditen abwerfen.

Die Energiekosten werden in Zukunft weiter steigen. Bei einem hohen Energiebedarf besteht die Gefahr, dass die Heizkosten von privaten Haushalten kaum mehr bezahlt werden können. Es ist natürlich denkbar, die Energiekosten durch Reduzierung der Raumtemperatur zu senken. Eine Temperaturreduzierung von 1 °C führt immerhin zu einer Verringerung des Heizenergiebedarfs, d.h. der Heizkosten um 6 %. Aus ökonomischer und ökologische Sicht ist es sicherlich sinnvoll, die Wohnraumtemperatur von 22 °C auf 20 °C zu senken. Die Reduzierung von 20 °C auf 10 °C, zur Kompensation der enormen Heizkosten, ist bestimmt nicht erstrebenswert.

===Ökologische Konsequenzen===
Wärmedämmungen mit einer schlechten Effizienz führen zu größeren CO2 Emissionen, die das Treibhausklima weiter beschleunigen. Wir können dazu den Begriff Umweltschutz erweitern: Es geht nicht nur darum, dass wir die Umwelt schützen, von der wir leben, die Ressourcen, die Bodenschätze oder die Nahrungsmittel. Es geht mittlerweile auch darum, dass wir uns vor den Auswirkungen des Klimawandels schützen müssen. Die Hurrikans im Herbst 2005 zeigten, zu welcher Zerstörungskraft entfesselte Naturgewalten fähig sind. Hunderttausende Wohnungen wurden zerstört, selbst Industrieanlagen waren monatelang nicht produktionsfähig.

Wirbelstürme, wie Hurricans, Zyklone, Taifune und Tornados saugen warme Luft von unten nach oben und kalte Luft von oben nach unten und sind so das Ventil für den Wärmeausgleich auf der Erde. Weitere Auswirkungen des Treibhausklimas sind ein erhöhter Meeresspiegel, der die Küstenstädte bedroht, verursacht durch das Abtauen der Eisflächen und die Vergrößerung des Wasservolumens bei höheren Wassertemperaturen. Zusätzlich sind mehr Dürren, Überschwemmungen, etc. zu erwarten.

Alles ist preiswerter als das Treibhausklima weiter zu forcieren. Wir brauchen intelligente Lösungen, um die bedrohlichen Entwicklungen aufzuhalten. Die Einsparung von Energie und damit von Treibhausgasen durch luftdichte Gebäudehüllen ist eine wichtige Maßnahme auf diesem Weg. In vielen Bereichen sind Lösungen bereits vorhanden, und müssen nun konsequent umgesetzt werden.
Eine Aufgabe für unsere Generation.

===Der Gebäudeenergiebedarf beträgt mehr als 40 % des Gesamtenergieverbrauchs===
Über 40 % des jährlichen Weltenergiebedarfs wird zum Heizen und Kühlen von Gebäuden verbraucht und stellt so den größten Energieanteil, noch vor den Verbräuchen für Verkehr und Industrie dar. Mit effektiven Wärmedämmungen lässt sich der Energieverbrauch drastisch reduzieren. Für angenehme Wohnraumtemperaturen auch bei großer Kälte und windigem Außenklima benötigt man bei einem Passivhaus zum Heizen pro m² Wohnfläche nur 10 kWh (entsprechend 1 l Öl oder 10 m³ Gas). Neubauten in Deutschland mit gesetzlich vorgeschriebener luftdichten Gebäudehülle und Wärmedämmdicke verbrauchen ca. 60 kWh (entsprechend 6 l Öl oder 60 m³ Gas).Bei Gebäuden mit schlechter Luftdichtung und den daraus resultierenden Wärmeverlusten über die Fugen, ist ein Energieverbrauch von über 500 kWh (50 l Öl oder 500 m³ Gas) pro m² Wohnfläche keine Seltenheit.

Je kälter oder je windiger das Außenklima ist, umso größer sind die Auswirkungen einer mangelhaften Luftdichtheit für die Wärmedämmung und umso größer ist der Energieverbrauch. In Russland war der Winter 2005/2006 so kalt, dass die benötigten Energiemengen kaum mehr zur Verfügung gestellt werden konnten.

Nicht nur hohe Wärmedämmdicken sind entscheidend für die Energieeinsparung, sondern vor allem eine gute Luftdichtung. – Eine Wärmedämmung mit schlechter Luftdichtung ist in ihrer Wirkung stark reduziert.

==Luftdichtung – die Voraussetzung für Bauschadensfreiheit==
{|align="right"
|[[Bild:04_Fuge_1600_d.jpg|left|thumb|200px|Auch der Feuchteeintrag über eine 1 mm breite Fuge ist enorm: Faktor 1600]]
|}
Bei der oben erwähnten Studie vom Fraunhofer Institut für Bauphysik wurde neben der Wärmedämmwirkung auch der Feuchteeintrag in die Konstruktion gemessen. Die Dampfbremse hatte einen Diffusionswiderstand sd von 30 m (mvtr von 150 MNs/g). Die Messung bestätigte den rechnerischen Feuchteintrag in die Konstruktion von 0,5 g/m². Auch bei diffusionsoffeneren Dampfbremsen mit einem sd Wert von 2 m (mvtr von 10 MNs/g) sind die Feuchtemengen für Konstruktionen problemlos.

Im zweiten Versuch wurde der Feuchteeintrag über die Fugen ermittelt. Die Ergebnisse waren alarmierend und erklärten so manchen Bauschaden:

Bei der kleinsten Fuge von nur 1 mm Breite und 20 Pa Druckdifferenz betrug der Feuchtigkeitseintrag durch Konvektion (Luftströmung) 800 g/m Fuge pro Tag. Bei der Fugenbreite von 3 mm waren es 1700 g/m.

{|align="right"
|[[Bild:05_Feuchtedurchg_d.jpg|left|thumb|200px|Abhängigkeit des Feuchteeintrags von der Fugenbreite]]
|}
 

Der Feuchtigkeitseintrag führt an den Außenbauteilen zur Kondensation und bildet einen Wasserfilm, der die Diffusionsfähigkeit des Bauteils reduziert. Bei Frost bildet sich aus dem Wasserfilm eine diffusionsdichte Eisschicht. So kann ein diffusionsoffenes Bauteil auf der Außenseite zu einer diffusionsdichten Sperrschicht werden und zu einem noch höheren Tauwasserausfall in der Konstruktion führen.

{|align="left"
|[[Bild:06_maxLF0_d2.jpg|left|thumb|200px|Beim Abkühlen auf 0 °C kondensieren 3,85 g Wasser]]
|}
{|align="left"
|[[Bild:07_maxLF-10_d.jpg|left|thumb|200px|Beim Abkühlen auf -10 °C sogar 6,55 g Wasser]]
|}

Der Tauwasserausfall beim Abkühlen von Luft beginnt unterhalb des Taupunkts, der bei der „Norm“- Innenraumluft von 20 °C und 50 % relativer Feuchtigkeit bei 9,2 °C liegt.

Aus jedem Kubikmeter Luft, der in eine Konstruktion eindringt und auf 0 °C abkühlt kondensieren 3,85 g Wasser, bei Abkühlung auf -10°C Außentemperatur sind es sogar 6,55 g Wasser.

===Folge von Feuchtigkeit in der Konstruktion: Schimmel===
Feuchtigkeit in der Konstruktion führt schnell zu Schimmelbildung. Schimmel geht einher mit einer Zerstörung der Bausubstanz. Je nach Wassermenge und Konstruktionsweise kann es schon nach kurzer Zeit, evtl. aber auch erst nach mehreren Jahren zu Bauschäden kommen. Die Konstruktion muss dann aufwendig erneuert werden.

Gravierender als der finanzielle Schaden durch Schimmel ist jedoch die gesundheitliche Gefahr für die Menschen. Man unterscheidet Schimmelsporen und die sogenannten MVOC (microbial volatile organic compounds), die gasförmigen Ausscheidungen von Pilzen. Schimmelsporen gelten als der größte Allergieverursacher. Das Immunsystem kann grundlegend geschädigt werden, z.T. sogar irreparabel. Sporen und vor allem MVOC’s stehen im Verdacht, außerdem ein krebserregendes Potential zu haben.

Man weiß, dass man bei angeschimmeltem Brot nicht nur den Schimmelbefall abschneiden, sondern das Brot komplett wegwerfen sollte. Auch andere verschimmelte Nahrungsmittel wie Nüsse sollten gar nicht mehr gegessen werden. Der Magen hat durch seine Säure aber durchaus eine gewisse Abwehrkraft gegen diese Schadstoffe. Anders hingehen ist es, wenn Schimmelsporen und MVOC’s eingeatmet werden. Der Lunge fehlt ein wirkungsvoller Abwehrmechanismus. Sporen und MVOC’s haben ungehinderten Zugang in den Körper.

Die Folgen für die Gesundheit der Bewohner sind in der Regel nicht direkt zuzuordnen, denn der Krankheitsverlauf ist schleichend und diffus. Ein krankes Immunsystem äußert sich in vielfältiger Form.

===Ursachen für die Abkühlung von Bauteilinnenoberflächen===
Es macht für die Gesundheitsgefährdung keinen Unterschied, ob sich das Schimmelwachstum auf der Oberfläche der inneren Bauteilschichten zeigt oder „unsichtbar“ in der Konstruktion liegt. Der Schimmel innerhalb von Bauteilen ist potentiell sogar gefährlicher, da man ihn von außen nicht erkennt und Krankheiten nicht zuordnen kann.

Sichtbarer Schimmel ist erkennbar und kann beseitigt werden. Schimmel in der Konstruktion kann jahrelang, unter Umständen jahrzehntelang unerkannt bleiben und zu gravierenden Gesundheitsschädigungen führen.

Schimmel tritt nicht nur dann auf, wenn der Taupunkt unterschritten wird, d.h. Tauwasser ausfällt, sondern bereits dann, wenn die relative Luftfeuchtigkeit an der Grenzfläche der Bauteiloberfläche dauerhaft über 80 % liegt.
{|align="right"
|[[Bild:08_schimmel_d.jpg|left|thumb|200px|Der schimmelkritische Bereich liegt bei der 50 % feuchter Raumluft bei 12,6 °C und bei 65 % feuchter Raumluft bei 16.5 °C]]
|}
Die Reduzierung der Oberflächentemperatur auf den Bauteiloberflächen kann durch Wärmebrücken oder durch mangelhafte Luftdichtung verursacht werden. Wärmebrücken kühlen das Gebäude aus wie Kühlrippen. Bei mangelhafter Luftdichtung dringt kalte Luft von außen ein, hinterströmt die inneren Bauteile (Gipsbauplatten oder Holzverkleidungen) und führt zur Absenkung der Oberflächentemperatur.

Je kälter und je windiger es draußen ist, umso mehr kühlen die inneren Bauteilschichten aus.

Je feuchter das Raumklima, umso höher die Taupunkt- und die Schimmelgrenztemperatur, bzw. umso schneller das Schimmelwachstum. Berechnet auf 20°C Lufttemperatur hat Luft mit 50 % relativer Luftfeuchtigkeit einen Taupunkt von 9,2 °C und Luft mit 65 % relativer Luftfeuchtigkeit einen Taupunkt von 13,2 °C. Der schimmelkritische Bereich liegt bei der 50 % feuchter Raumluft bei 12,6 °C und bei 65 % feuchter Raumluft bei 16.5 °C.

 

===Thermographie zeigt niedrige Oberflächentemperatur durch Wärmebrücken und Undichtheiten===

{|align="left"
|[[Bild:09_Balken_color.jpg|left|thumb|200px|Balkendurchdringung in einer Außenwand]]
|}
{|align="left"
|[[Bild:10_Balken_thermo.jpg|left|thumb|200px|Thermographie]]
|}

Thermographiekameras zeigen die Oberflächentemperaturen von Bauteilen. Rote und weiße Flächen zeugen von hohen Oberflächentemperaturen. Blaue Flächen entsprechen niedrige Oberflächentemperaturen, an denen kalte Luft eindringt und zur Abkühlung der Bauteiloberflächen führt. Die Scala zeigt die Zuordnung der Temperaturen zur Farbe. Je blauer die Farbe, desto kühler die Oberfläche und um so größer die Gefahr der Schimmelbildung an der Oberfläche oder im Bauteil.
 

{|align="left"
|[[Bild:11_DFF_color.jpg|left|thumb|200px|Dachflächenfenster]]
|}
{|align="left"
|[[Bild:12_DFF_thermo.jpg|left|thumb|200px|Thermographie]]
|}
Die Bilder zeigen deutlich, wie die kalte Luft an den Bauteilen entlang strömt und die Oberflächen abkühlt.
 

{|align="left"
|[[Bild:13_Ecke_color.jpg|left|thumb|200px|Außenecke in einem Dachgeschosszimmer]]
|}
{|align="left"
|[[Bild:14_Ecke_thermo.jpg|left|thumb|200px|Thermographie]]
|}
 

==Luftdichtung – Voraussetzung für ein angenehmes Raumklima im Winter==
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|[[Bild:15_raumluftfeuchte_winter_d.jpg|left|thumb|200px|Dringt kalte Winterluft durch Fugen in das Gebäude ein, entsteht trockenes Raumklima]]
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|[[Bild:16_trockene_raumluft_d.jpg|left|thumb|200px|Erwärmt sich Luft von -10 °C und 80 % rel. LF auf +20 °C, hat sie nur noch eine rel. LF von 9,9 %]]
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Zu trockenes Raumklima im Winter entsteht aufgrund von schlechter Luftdichtung. Kalte Luft kann weniger Feuchtigkeit aufnehmen, als warme Luft. Dringt kalte Luft durch Fugen in der Konstruktion in das Gebäude ein, erwärmt sie sich. Gleichzeitig sinkt die relative Luftfeuchtigkeit.

Russland:
In Zahlen: Luft von -10 °C kann maximal 2,1 g Wasser pro m³ Luft aufnehmen, Luft von +20 °C hingegen 17,3 g/m³. Bei 80 % relativer Luftfeuchtigkeit ist der Wassergehalt bei -10 °C noch 1,7 g/m³. Erwärmt man Luft von -10 °C und 80 % relativer Luftfeuchtigkeit auf +20 °C, hat sie nur noch eine relative Luftfeuchtigkeit von 9,9 % (1,7 g/m³ sind 9,9 % von 17,3 g/m³).
 

Irland:
In Zahlen: Luft von 0 °C kann maximal 3,3 g Wasser pro m³ Luft aufnehmen, Luft von +20 °C hingegen 17,3 g/m³. Bei 80 % relativer Luftfeuchtigkeit ist der Wassergehalt bei 0 °C noch 2,64 g/m³. Erwärmt man Luft von 0 °C und 80 % relativer Luftfeuchtigkeit auf +20 °C hat sie nur noch eine relative Luftfeuchtigkeit von 15,3 % (2,64 g/m³ sind 15,3 % von 17,3 g/m³).

Je mehr kalte Luft durch Fugen in der Gebäudehülle in das Gebäude eindringt, umso trockener wird die Raumluft. In der Praxis sinkt die relative Luftfeuchtigkeit so auch unter 30 %. In diesen Fällen nützt es nicht viel, die Raumluft zu befeuchten. Sie wird immer wieder durch trockene Außenluft ersetzt. Erst wenn die Außentemperaturen wieder steigen, ist das Problem mit der trockenen Raumluft auf einmal verschwunden.

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|[[Bild:17_behaglichkeit_d.jpg|left|thumb|200px|Behaglichkeitszone. Quelle: Sedlbauer, Breuer, Kaufmann, Institut für Bauphysik, Holzkirchen]]
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Zu trockene Raumluft reduziert nicht nur die Behaglichkeit, sondern muss auch unter gesundheitlichen Aspekten betrachtet werden. In trockenem Raumklima vermehren sich Viren und Bakterien deutlich schneller als in einem feuchten Raumklima. Dies führt bekanntermaßen zu häufigeren Erkältungskrankheiten. Zu trockene Raumluft behindert außerdem die Sauerstoffaufnahme und die Zellatmung und führt zu körperlichem Stress, zu Müdigkeit und geringerer Leistungsfähigkeit. Um an einem Arbeitsplatz die maximale Effektivität zu erreichen, sollte das Klima in der Behaglichkeitszone liegen:
 

==Luftdichtung – Voraussetzung für ein angenehmes Raumklima im Sommer==
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|[[Bild:18_sommer_warm_d.jpg|left|thumb|200px|Luftströmung durch Fugen möglich: Innenraum erwärmt sich sehr schnell]]
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|[[Bild:19_sommer_kuehl_d.jpg|left|thumb|200px|Luftdichte Konstruktion: Innenraum erwärmt sich langsam]]
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Für den sommerlichen Wärmeschutz eines Bauteils sind die beiden bauphysikalischen Kenngrößen Phasenverschiebung und Amplitudendämpfung entscheidend. Die Phasenverschiebung beschreibt, wie viele Stunden die Wärme braucht, um von außen in das Gebäudeinnere zu gelangen. Werte von mehr als 10 Stunden gelten als komfortabel. Die Amplitudendämpfung drückt aus, wie hoch sich die Temperatur im Gebäudeinneren im Vergleich zu draußen erwärmt.
 

Beide Kenngrößen beruhen auf einem stationären Zustand, d.h. darauf, dass es im Bauteil keine Luftbewegung gibt. Der Wärmestrom kann erst dann die nächste Pore erwärmen, wenn die davor liegende Pore erwärmt wurde. Eine Luftbewegung in der Wärmedämmung infolge von Undichtheiten in der Gebäudehülle führen zu einem viel schnelleren Wärmetransport, da die Wärme nun durch Konvektion (Luftströmung) übertragen wird.
 

==Gesetze und Normen in Deutschland==
Die Erkenntnisse über die Auswirkungen der Luftdichtheit wurden in Deutschland 1995 (6 Jahre nach Veröffentlichung der Messstudie des Instituts für Bauphysik) mit der 3. Wärmeschutzverordnung über die Luftdichtheit gesetzlich bindend und führten zur Vornorm der DIN 4108-7. Im Jahre 2000 folgten die Energieeinsparverordnung und die DIN 4108-7.

Während Normen Empfehlungscharakter haben und Mindestanforderungen beschreiben, sind Verordnungen gesetzlich bindend. Wenn die Mindestanforderungen an die Luftdichtheit nicht erreicht wird, muss nachgebessert werden. Das ist in der Regel extrem teuer. Sanierungskosten von mehr als 50.000 € sind keine Seltenheit.

==Realisierung einer funktionierenden Luftdichtheit==
Um eine funktionierende Luftdichtung zu erreichen, müssen die Dampfbremsen untereinander mit Klebebändern verbunden werden. Anschlüsse zu angrenzenden Bauteilen werden mit Luftdichtungsklebern dauerhaft zuverlässig hergestellt.

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|[[Bild:Verarbeitung DB+ Verklebung 01.jpg|left|thumb|200px|Verklebung der Bahnenüberlappungen mit Luftdichtungsklebeband]]
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|[[Bild:Verarbeitung DB+ Drempel 02.jpg|left|thumb|200px|Anschluss an angrenzende mineralische Bauteile mit Luftdichtungskleber]]
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===Klebebänder für Überlappungen von Dampfbremsen===
Klebebänder für die Luftdichtung müssen
· eine hohe Anfangsklebekraft bei normalen Temperaturen
· eine hohe Anfangsklebekraft bei kalten Temperaturen
· eine sehr hohe Endklebekraft
· eine hohe Schälfestigkeit (AFERA 5001)
· eine hohe Scherfestigkeit
· eine hohe Wärmefestigkeit
· eine ausreichende Feuchtefestigkeit
· eine Dauerhaftigkeit von mehr als 30 Jahren
aufweisen.

Für die Klebekraft ist der Anpressdruck entscheidend. Würde man ein Klebeband einfach nur lose auflegen, würde sich keine feste Verbindung ergeben. Eine hohe Anfangsklebekraft ist wichtig, damit die Klebebänder nach dem Andrücken den Kontakt halten.

Eine hohe Anfangsklebekraft bei kalten Temperaturen ist erforderlich, da die Luftdichtung meist dann erstellt wird, wenn die Heizung noch nicht funktioniert.

Eine sehr hohe Endklebekraft ist nötig, damit die Verbindung auch dann sicher ist, wenn Spannungen auf die Verklebung wirken. Hierbei ist der Untergrund von besonderer Bedeutung. Untergründe werden nach FLiB eingeteilt in 2 Substratklassen: PE Folie und Holz. PE- Folien sollten eine Oberflächenspannung von mehr als 40 mN/m haben. Aber auch PE Folien mit nur 30 mN/m müssen sich noch sicher verkleben lassen. Holz sollte glatt, d.h. gehobelt oder geschliffen sein. Auf sägerauem Holz hat ein Klebeband keine gute Haftungsmöglichkeit.

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|[[Bild:Verarbeitung_INTELLO_Verklebung_01.jpg|left|thumb|200px|Verklebung einer Folienbahnenüberlappungen mit Luftdichtungsklebeband]]
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|[[Bild:Verarbeitung INTELLO Drempel 01.jpg|left|thumb|200px|Anschluss an gehobeltes Holz oder an Holzwerkstoffplatten mit Klebebändern]]
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Neben der Schälhaftung bei 180° (der typischen Klebebandkenngröße) und der Schälhaftung bei 90 ° ist vor allem eine hohe Scherkraft erforderlich. Sie drückt aus, wie gut sich das Klebeband mit dem Untergrund „verschweißt“.

Eine hohe Wärmefestigkeit gewährleistet, dass das Klebeband auch sicher funktioniert, wenn es höheren Temperaturen ausgesetzt wird. Dies kann in der Bauphase oder an Dachflächenfenstern der Fall sein.

Die Feuchtefestigkeit ist vor allem in der Bauphase wichtig. Nach Verputz und Estricharbeiten befindet sich sehr viel Feuchtigkeit im Gebäude. Klebebänder müssen auch unter diesen Bedingungen zuverlässig halten.

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|[[Bild:24_Intello_Nass.jpg|left|thumb|200px|Nach Verputz und Estricharbeiten befindet sich sehr viel Feuchtigkeit im Gebäude]]
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|[[Bild:25_Intello_Nass_Fenster.jpg|left|thumb|200px|Kondensatausfall an gedämmten Dachflächenfenster]]
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Die Dauerhaftigkeit ist eine der grundlegenden Eigenschaften der Klebebandverbindung. Gebäude stehen statistisch gesehen mindestens 30 Jahre, bevor sie umgebaut, saniert oder modernisiert werden. Diese Zyklen können aber auch durchaus länger sein. Versprödende Bestandteile, wie Harze sollten in Verbindungsmitteln also vermieden werden. Einfache Klebebänder, wie man sie zum Verkleben von Paketen verwendet, verspröden schon nach inigen Jahren. Im Baubereich angewendet würden sie die Luftdichtheit nicht dauerhaft sicherstellen und einfach abfallen.

===Anschlüsse von Dampfbremsen an angrenzende Bauteile===
Die Anschlüsse an angrenzende Bauteile werden mit Luftdichtungsanschlusskleber hergestellt. Wichtig ist, dass die Dampfbremse mit einer Schlaufe angeschlossen wird, um Bauteilbewegungen schadlos ausgleichen zu können. An die Haltbarkeit von Anschlussklebern werden die gleichen Ansprüche gestellt, wie bei Klebebändern.

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|[[Bild:Verarbeitung DB+ Drempel 02.jpg|left|thumb|200px|Anschluss Drempel mit Luftdichtungskleber]]
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|[[Bild:26_9_1_2-1_160403.jpg|left|thumb|200px|Kleber auftragen und Dehnschlaufe herstellen]]
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|[[Bild:Verarbeitung INTELLO Giebel 04.jpg|left|thumb|200px|Anschluss Giebelwand mit Luftdichtungskleber]]
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|[[Bild:28_9_1_2-3_051202.jpg|left|thumb|200px|Kleber auftragen und Dehnschlaufe herstellen]]
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==Dampfbremsen – bestimmend für die Sicherheit gegen Bauschäden==

Bis in die 90er Jahre glaubte man, dass Dampfbremsen mit einem hohen Diffusionswiderstand den besten Schutz gegen Bauschäden bieten. Heute weiß man, dass Bahnen mit einem intelligenten Feuchtemanagement optimal dazu geeignet sind, Bauschäden sicher und dauerhaft zu vermeiden. Diese Dampfbrems- und Luftdichtungsbahnen haben einen feuchtevariablem Diffusionswiderstand und sind in der Lage, ihre Molekularstruktur zu verändern, das heißt: Sie sind im Winter diffusionsdicht und schützen die Konstruktion sicher vor Feuchteeintrag – im Sommer hingegen sind sie diffusionsoffen und ermöglichen maximale Austrocknung.

==Lösungen für Energieeinsparung, Komforterhöhung und Kostenreduzierung==

Der Baubereich ist weltweit der Sektor mit dem größten Ressourcenbedarf. Wir verbrauchen in unseren Volkswirtschaften zur Herstellung von Gebäuden die größten Mengen Primärenergie – das gleiche gilt für die Energiemenge bei der Nutzung.
Wenn es uns beim Bauen gelingt, intelligente Lösungen umzusetzen, wenn es uns gelingt, uns bewusst mit den Baukonstruktionen und ihrer Bauphysik zu beschäftigen, können wir wie in keinem anderen Bereich unserer Gesellschaft Energie sparen und so die CO2 Emissionen und die Kosten für den Unterhalt der Gebäude reduzieren - und das ganze bei optimalem Komfort in Wohnungen und Arbeitsstätten.

==Fazit==
Die Wärmedämmung ist nur dann effektiv in Bezug auf Energieeinsparung, CO2 Emissionsreduzierung, Bauschadensfreiheit und Wohnkomfort, wenn die Gebäudehülle luftdicht ist. Luftdichtheit ist also die entscheidende Größe für eine Wärmedämmkonstruktion. Sie wird erreicht, wenn die Überlappungen der Dampfbremsen mit Klebebändern verklebt und Anschlüsse an angrenzende Bauteile mit Luftdichtungsanschlussklebern hergestellt werden.

Luftdichtheit erfordert einfache Maßnahmen und führt zu einem großen Ergebnis.

[[Kategorie:Bauphysik]][[Kategorie:Glossar]]

Luftdichtung

2007-09-18T08:09:34Z

Goldau: /* Luftdichtung – Voraussetzung für ein angenehmes Raumklima im Sommer */

==Luftdichtung – die entscheidende Größe==
'''... dass die Wärmedämmung wirklich dämmt und die Konstruktion bauschadensfrei bleibt'''

Die Wärmedämmung in einem Gebäude trennt zwei unterschiedliche Klimabereiche: Das Innenraumklima und Außenraumklima. Für die Bedingungen in Europa und Russland bedeutet das: Im Winter ist es innen warm und außen kalt, im Sommer hingegen innen kühler als außen.
In beiden Fällen entsteht eine Temperaturdifferenz, welche sich durch Luftströmung auszugleichen versucht. Dabei drängt im Winter die warme Luft aus dem Gebäude durch die Konstruktion ins Freie. Auf ihrem Weg durch die Wärmedämmung kühlt sie jedoch immer mehr ab, je weiter sie nach außen gelangt. Kalte Luft kann weniger Feuchtigkeit aufnehmen als warme so dass die in der warmen Luft mitgeführte gasförmige Feuchtigkeit schließlich als Tauwasser ausfällt.
Dieses Tauwasser kann in der Konstruktion zu erheblichen Bauschäden führen. Statisch wirksamen Bauteile können verrotten und ihre Tragfähigkeit verlieren, ebenso fördert die Feuchtigkeit die Entstehung von gesundheitsschädlichem Schimmel.

Die Konsequenzen aus derartigen Bauschäden sind für das Bauwerk und die Gesundheit seiner Nutzer immens - auf der anderen Seite können sie durch sehr einfache Maßnahmen dauerhaft vermieden werden.
Bei der Planung und Ausführung der Konstruktion ist lediglich darauf zu achten, dass Feuchtigkeit nicht in schädlichem Ausmaß in die Wärmedämmung eindringen kann, also dass der Luftstrom von innen nach außen begrenzt wird. Dies wird durch die Installation einer luftdichten Bauteilschicht auf der Innenseite der Wärmedämmung erreicht. Entscheidend für ihre Wirksamkeit ist größte Sorgfalt, sowohl bei der Planung als auch bei der Ausführung.

Luftdichtheit bedeutet nicht, dass der Innenraum hermetisch wie mit einer Plastiktüte von der Außenluft abgeschlossen ist. Die Luftdichtungsebene verhindert lediglich die Strömung, also die Konvektion von Luft, der Austausch von innen nach außen per Diffusion findet weiterhin statt.

==Definition Luftdichtung und Überblick über die Auswirkungen mangelhafter Luftdichtung==

Unter Luftdichtung versteht man den Schutz der Wärmedämmung in der Gebäudehülle vor eindringender Feuchtigkeit. Die Güte der Luftdichtheit bestimmt sich durch die Fugenfreiheit. Je mehr Fugen, bzw. Undichtheiten sich in der inneren Gebäudehülle, z.B. der Dampfbremse befinden, d.h. je undichter die Gebäudehülle ist, umso schlechter ist die Luftdichtung. Undichtheiten in der inneren Gebäudehülle haben große bauphysikalische Auswirkungen:

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|[[Bild:01 luftstroemung d 2.jpg|left|thumb|200px|Undichtheiten in der inneren Gebäudehülle haben große bauphysikalische Auswirkungen]]
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Innenraumluft, die durch Undichtheiten in der Dampfbremse nach außen strömt, transportiert viel Wärme und führt dadurch zu einem höheren Heizenergiebedarf. Auf ihrem Weg durch die Wärmedämmung kühlt die warme Luft ab und kondensiert an den Außenbauteilen. Die ausfallende Feuchtigkeit wird als Tauwasser bezeichnet und kann zu Schimmel führen. Undichtheiten in der inneren Gebäudehülle verschlechtern den Komfort für die Nutzer erheblich: Im Winter ist das Raumklima zu trocken, im Sommer reduziert sich der sommerliche Wärmeschutz. Undichtheiten verringern zudem den Schallschutz der Konstruktion.

Mit anderen Worten:

Eine gute Luftdichtung ist Voraussetzung dafür, dass die Wärmedämmung effektiv funktioniert, die Konstruktion bauschadensfrei bleibt und im Winter wie im Sommer ein angenehmes Wohn- bzw. Arbeitsklima erreicht wird.

Für eine gute Luftdichtung müssen die Überlappungen von Dampfbremsen mit Klebebändern verklebt und Fugen zu angrenzenden Bauteilen dauerhaft zuverlässig abgedichtet werden.

==Versuchsaufbau zur Ermittlung der Auswirkungen von Fugen in der Gebäudehülle==

Die Auswirkungen der mangelhaften Luftdichtheit wurden vom Fraunhofer Institut für Bauphysik in Stuttgart, Deutschland, in einer Messstudie 1989 untersucht und in verschiedenen Fachzeitschriften veröffentlicht (z.B. DBZ 12/89, Seite 1639ff):

{|align="right"
|[[Bild:02 Fuge 4.8 d.jpg|left|thumb|200px|Der Wärmeverlust über eine 1 mm breite Fuge ist enorm: Faktor 4,8]]
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Geprüft wurde
· die Wärmedämmwirkung und
· der Feuchtedurchgang
bei einer innen liegenden Dampfbremse zusammen mit einer Wärmedämmung aus Mineralwolle mit 14 cm Dämmstärke (das war der damalige Wärmedämmstandard in Deutschland).
Als definierte Undichtheit wurden in der Mitte der 1 m² großen Dampfbremsfläche Fugen angelegt: 1 m lang und mit unterschiedlich Breiten: 1, 3, 5 und 10 mm. Die Fugen befanden sich nur in der Dampfbremse, nicht in der Wärmedämmung.

Für die Ermittlung der Wärmeverluste wurde eine Temperaturdifferenz von innen 20°C zu außen -10 °C hergestellt, für die Ermittlung der Feuchteströme eine Temperaturdifferenz von innen 20°C zu außen 0°C (um eine Vereisung der durchdringenden Wassermenge zu vermeiden).

Die Druckdifferenzen entsprachen mit 10, 20, 30 und 40 Pa denen, die typischerweise auf die Gebäudehülle einwirken können. Druckdifferenzen auf die Gebäudehülle entstehen sowohl thermisch bedingt, also durch den Temperaturunterschied von innen (warm) nach außen (kalt), als auch windbedingt durch Winddruck und Windsog. Eine Druckdifferenz von 20 Pa entsteht z.B. bei einem Außenklima von -10°C und Windstärke 3 oder von 0°C und Windstärke 4.

Zunächst wurden die beiden zu untersuchenden Größen – Wärmedämmwirkung und Feuchtedurchgang – mit der fugenfreien Dampfbremse bei den unterschiedlichen Druckdifferenzen gemessen. Anschließend untersuchte man die Konstruktion mit den verschiedenen Fugen, jeweils mit allen Druckdifferenzen.

Vorab sei gesagt: Die Messergebnisse waren alarmierend und schreckten seinerzeit die Fachwelt auf.

==Luftdichtung – die Voraussetzung, dass die Wärmedämmung wirklich dämmt==

Bei der Untersuchung der Wärmedämmwirkung der 14 cm dicken Wärmedämmung mit der fugenfreien Dampfbremse bestätigte der gemessene U-Wert den rechnerischen von 0,30 W/m²K.

Anschließend wurde die Wärmedämmung mit den unterschiedlich breiten Fugen bei den verschiedenen Druckdifferenzen gemessen.
{|align="right"
|[[Bild:03_Waermedurchg_d.jpg|left|thumb|200px|Verschlechterung der Wärmedämmung bei unterschiedlich breiten Fugen]]
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Schon bei der kleinsten Fugebreite von 1 mm und der Druckdifferenz von 20 Pa ergab sich eine Reduzierung der Dämmwirkung um den Faktor 4,8. Das heißt, der Dämmwert der 14 cm dicken Wärmedämmung ist mit der geringen Undichtheit nicht mehr 0,30 W/m²K, sondern 1,44 W/m²K. Fugenbreiten von 3 mm ergaben Verschlechterungsfaktoren von 11.

Fazit: Undichtheiten in der Luftdichtungsebene, z.B. in der Dampfbremse, führen zu einer Reduzierung der Wärmedämmwirkung. Der Heizenergiebedarf und damit die CO2 Emissionen erhöhen sich um ein Mehrfaches.
 

===Ökonomische Konsequenz:===

Ökonomisch spart man bei einer fehlerhaften oder gar fehlenden Luftdichtung mit der Wärmedämmung weitaus weniger Energie ein, als man erwartet. Die Rechnung für Heizenergie, sei es Öl, Gas, Elektrizität, Holz, Biomasse, Fernwärme, etc. ist viel höher als vorab kalkuliert. Das führt zu einer schlechten Rentabilität der Investition für die Wärmedämmmaßnahme. Hätte man sein Geld in eine andere Anlage investiert, hätte man einen besseren Ertrag erzielt.

Der Wert der Immobilie ist auch abhängig vom Energieverbrauch. Eine Immobilie mit hohen monatlichen Unterhaltungskosten hat einen geringeren Wert als eine Immobilie mit geringen monatlichen Kosten.

Wenn gar die Wärmedämmung so schlecht ist, dass das Gebäude bei starkem Frost oder starkem Wind nicht ausreichend beheizt werden kann, werden die elementaren Bedürfnisse von Menschen nach Schutz und Wärme nicht mehr befriedigt. Niemand möchte in kalten und zugigen Gebäuden wohnen oder arbeiten. Derart problematische Immobilien lassen sich als erste nicht mehr vermieten oder verkaufen und erfahren einen hohen Wertverlust.

Die Energiekosten haben sich in den letzten 3 Jahren verdoppelt, z.T. sogar verdreifacht. Und die Verteuerung wird sich in den nächsten Jahren politisch bedingt (Nahost, Iran, Irak), bedarfsbedingt (Expansion in China, etc.) und naturbedingt (Naturkatastrophen, z.B. Hurrikans) weiter beschleunigen. Die Investition in eine gute Wärmedämmung, sei es beim Neubau oder bei der Sanierung/Modernisierung ist schon jetzt sehr lohnenswert und wird bei weiter steigenden Energiepreisen noch höhere Renditen abwerfen.

Die Energiekosten werden in Zukunft weiter steigen. Bei einem hohen Energiebedarf besteht die Gefahr, dass die Heizkosten von privaten Haushalten kaum mehr bezahlt werden können. Es ist natürlich denkbar, die Energiekosten durch Reduzierung der Raumtemperatur zu senken. Eine Temperaturreduzierung von 1 °C führt immerhin zu einer Verringerung des Heizenergiebedarfs, d.h. der Heizkosten um 6 %. Aus ökonomischer und ökologische Sicht ist es sicherlich sinnvoll, die Wohnraumtemperatur von 22 °C auf 20 °C zu senken. Die Reduzierung von 20 °C auf 10 °C, zur Kompensation der enormen Heizkosten, ist bestimmt nicht erstrebenswert.

===Ökologische Konsequenzen===
Wärmedämmungen mit einer schlechten Effizienz führen zu größeren CO2 Emissionen, die das Treibhausklima weiter beschleunigen. Wir können dazu den Begriff Umweltschutz erweitern: Es geht nicht nur darum, dass wir die Umwelt schützen, von der wir leben, die Ressourcen, die Bodenschätze oder die Nahrungsmittel. Es geht mittlerweile auch darum, dass wir uns vor den Auswirkungen des Klimawandels schützen müssen. Die Hurrikans im Herbst 2005 zeigten, zu welcher Zerstörungskraft entfesselte Naturgewalten fähig sind. Hunderttausende Wohnungen wurden zerstört, selbst Industrieanlagen waren monatelang nicht produktionsfähig.

Wirbelstürme, wie Hurricans, Zyklone, Taifune und Tornados saugen warme Luft von unten nach oben und kalte Luft von oben nach unten und sind so das Ventil für den Wärmeausgleich auf der Erde. Weitere Auswirkungen des Treibhausklimas sind ein erhöhter Meeresspiegel, der die Küstenstädte bedroht, verursacht durch das Abtauen der Eisflächen und die Vergrößerung des Wasservolumens bei höheren Wassertemperaturen. Zusätzlich sind mehr Dürren, Überschwemmungen, etc. zu erwarten.

Alles ist preiswerter als das Treibhausklima weiter zu forcieren. Wir brauchen intelligente Lösungen, um die bedrohlichen Entwicklungen aufzuhalten. Die Einsparung von Energie und damit von Treibhausgasen durch luftdichte Gebäudehüllen ist eine wichtige Maßnahme auf diesem Weg. In vielen Bereichen sind Lösungen bereits vorhanden, und müssen nun konsequent umgesetzt werden.
Eine Aufgabe für unsere Generation.

===Der Gebäudeenergiebedarf beträgt mehr als 40 % des Gesamtenergieverbrauchs===
Über 40 % des jährlichen Weltenergiebedarfs wird zum Heizen und Kühlen von Gebäuden verbraucht und stellt so den größten Energieanteil, noch vor den Verbräuchen für Verkehr und Industrie dar. Mit effektiven Wärmedämmungen lässt sich der Energieverbrauch drastisch reduzieren. Für angenehme Wohnraumtemperaturen auch bei großer Kälte und windigem Außenklima benötigt man bei einem Passivhaus zum Heizen pro m² Wohnfläche nur 10 kWh (entsprechend 1 l Öl oder 10 m³ Gas). Neubauten in Deutschland mit gesetzlich vorgeschriebener luftdichten Gebäudehülle und Wärmedämmdicke verbrauchen ca. 60 kWh (entsprechend 6 l Öl oder 60 m³ Gas).Bei Gebäuden mit schlechter Luftdichtung und den daraus resultierenden Wärmeverlusten über die Fugen, ist ein Energieverbrauch von über 500 kWh (50 l Öl oder 500 m³ Gas) pro m² Wohnfläche keine Seltenheit.

Je kälter oder je windiger das Außenklima ist, umso größer sind die Auswirkungen einer mangelhaften Luftdichtheit für die Wärmedämmung und umso größer ist der Energieverbrauch. In Russland war der Winter 2005/2006 so kalt, dass die benötigten Energiemengen kaum mehr zur Verfügung gestellt werden konnten.

Nicht nur hohe Wärmedämmdicken sind entscheidend für die Energieeinsparung, sondern vor allem eine gute Luftdichtung. – Eine Wärmedämmung mit schlechter Luftdichtung ist in ihrer Wirkung stark reduziert.

==Luftdichtung – die Voraussetzung für Bauschadensfreiheit==
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|[[Bild:04_Fuge_1600_d.jpg|left|thumb|200px|Auch der Feuchteeintrag über eine 1 mm breite Fuge ist enorm: Faktor 1600]]
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Bei der oben erwähnten Studie vom Fraunhofer Institut für Bauphysik wurde neben der Wärmedämmwirkung auch der Feuchteeintrag in die Konstruktion gemessen. Die Dampfbremse hatte einen Diffusionswiderstand sd von 30 m (mvtr von 150 MNs/g). Die Messung bestätigte den rechnerischen Feuchteintrag in die Konstruktion von 0,5 g/m². Auch bei diffusionsoffeneren Dampfbremsen mit einem sd Wert von 2 m (mvtr von 10 MNs/g) sind die Feuchtemengen für Konstruktionen problemlos.

Im zweiten Versuch wurde der Feuchteeintrag über die Fugen ermittelt. Die Ergebnisse waren alarmierend und erklärten so manchen Bauschaden:

Bei der kleinsten Fuge von nur 1 mm Breite und 20 Pa Druckdifferenz betrug der Feuchtigkeitseintrag durch Konvektion (Luftströmung) 800 g/m Fuge pro Tag. Bei der Fugenbreite von 3 mm waren es 1700 g/m.

{|align="right"
|[[Bild:05_Feuchtedurchg_d.jpg|left|thumb|200px|Abhängigkeit des Feuchteeintrags von der Fugenbreite]]
|}
 

Der Feuchtigkeitseintrag führt an den Außenbauteilen zur Kondensation und bildet einen Wasserfilm, der die Diffusionsfähigkeit des Bauteils reduziert. Bei Frost bildet sich aus dem Wasserfilm eine diffusionsdichte Eisschicht. So kann ein diffusionsoffenes Bauteil auf der Außenseite zu einer diffusionsdichten Sperrschicht werden und zu einem noch höheren Tauwasserausfall in der Konstruktion führen.

{|align="left"
|[[Bild:06_maxLF0_d2.jpg|left|thumb|200px|Beim Abkühlen auf 0 °C kondensieren 3,85 g Wasser]]
|}
{|align="left"
|[[Bild:07_maxLF-10_d.jpg|left|thumb|200px|Beim Abkühlen auf -10 °C sogar 6,55 g Wasser]]
|}

Der Tauwasserausfall beim Abkühlen von Luft beginnt unterhalb des Taupunkts, der bei der „Norm“- Innenraumluft von 20 °C und 50 % relativer Feuchtigkeit bei 9,2 °C liegt.

Aus jedem Kubikmeter Luft, der in eine Konstruktion eindringt und auf 0 °C abkühlt kondensieren 3,85 g Wasser, bei Abkühlung auf -10°C Außentemperatur sind es sogar 6,55 g Wasser.

===Folge von Feuchtigkeit in der Konstruktion: Schimmel===
Feuchtigkeit in der Konstruktion führt schnell zu Schimmelbildung. Schimmel geht einher mit einer Zerstörung der Bausubstanz. Je nach Wassermenge und Konstruktionsweise kann es schon nach kurzer Zeit, evtl. aber auch erst nach mehreren Jahren zu Bauschäden kommen. Die Konstruktion muss dann aufwendig erneuert werden.

Gravierender als der finanzielle Schaden durch Schimmel ist jedoch die gesundheitliche Gefahr für die Menschen. Man unterscheidet Schimmelsporen und die sogenannten MVOC (microbial volatile organic compounds), die gasförmigen Ausscheidungen von Pilzen. Schimmelsporen gelten als der größte Allergieverursacher. Das Immunsystem kann grundlegend geschädigt werden, z.T. sogar irreparabel. Sporen und vor allem MVOC’s stehen im Verdacht, außerdem ein krebserregendes Potential zu haben.

Man weiß, dass man bei angeschimmeltem Brot nicht nur den Schimmelbefall abschneiden, sondern das Brot komplett wegwerfen sollte. Auch andere verschimmelte Nahrungsmittel wie Nüsse sollten gar nicht mehr gegessen werden. Der Magen hat durch seine Säure aber durchaus eine gewisse Abwehrkraft gegen diese Schadstoffe. Anders hingehen ist es, wenn Schimmelsporen und MVOC’s eingeatmet werden. Der Lunge fehlt ein wirkungsvoller Abwehrmechanismus. Sporen und MVOC’s haben ungehinderten Zugang in den Körper.

Die Folgen für die Gesundheit der Bewohner sind in der Regel nicht direkt zuzuordnen, denn der Krankheitsverlauf ist schleichend und diffus. Ein krankes Immunsystem äußert sich in vielfältiger Form.

===Ursachen für die Abkühlung von Bauteilinnenoberflächen===
Es macht für die Gesundheitsgefährdung keinen Unterschied, ob sich das Schimmelwachstum auf der Oberfläche der inneren Bauteilschichten zeigt oder „unsichtbar“ in der Konstruktion liegt. Der Schimmel innerhalb von Bauteilen ist potentiell sogar gefährlicher, da man ihn von außen nicht erkennt und Krankheiten nicht zuordnen kann.

Sichtbarer Schimmel ist erkennbar und kann beseitigt werden. Schimmel in der Konstruktion kann jahrelang, unter Umständen jahrzehntelang unerkannt bleiben und zu gravierenden Gesundheitsschädigungen führen.

Schimmel tritt nicht nur dann auf, wenn der Taupunkt unterschritten wird, d.h. Tauwasser ausfällt, sondern bereits dann, wenn die relative Luftfeuchtigkeit an der Grenzfläche der Bauteiloberfläche dauerhaft über 80 % liegt.
{|align="right"
|[[Bild:08_schimmel_d.jpg|left|thumb|200px|Der schimmelkritische Bereich liegt bei der 50 % feuchter Raumluft bei 12,6 °C und bei 65 % feuchter Raumluft bei 16.5 °C]]
|}
Die Reduzierung der Oberflächentemperatur auf den Bauteiloberflächen kann durch Wärmebrücken oder durch mangelhafte Luftdichtung verursacht werden. Wärmebrücken kühlen das Gebäude aus wie Kühlrippen. Bei mangelhafter Luftdichtung dringt kalte Luft von außen ein, hinterströmt die inneren Bauteile (Gipsbauplatten oder Holzverkleidungen) und führt zur Absenkung der Oberflächentemperatur.

Je kälter und je windiger es draußen ist, umso mehr kühlen die inneren Bauteilschichten aus.

Je feuchter das Raumklima, umso höher die Taupunkt- und die Schimmelgrenztemperatur, bzw. umso schneller das Schimmelwachstum. Berechnet auf 20°C Lufttemperatur hat Luft mit 50 % relativer Luftfeuchtigkeit einen Taupunkt von 9,2 °C und Luft mit 65 % relativer Luftfeuchtigkeit einen Taupunkt von 13,2 °C. Der schimmelkritische Bereich liegt bei der 50 % feuchter Raumluft bei 12,6 °C und bei 65 % feuchter Raumluft bei 16.5 °C.

 

===Thermographie zeigt niedrige Oberflächentemperatur durch Wärmebrücken und Undichtheiten===

{|align="left"
|[[Bild:09_Balken_color.jpg|left|thumb|200px|Balkendurchdringung in einer Außenwand]]
|}
{|align="left"
|[[Bild:10_Balken_thermo.jpg|left|thumb|200px|Thermographie]]
|}

Thermographiekameras zeigen die Oberflächentemperaturen von Bauteilen. Rote und weiße Flächen zeugen von hohen Oberflächentemperaturen. Blaue Flächen entsprechen niedrige Oberflächentemperaturen, an denen kalte Luft eindringt und zur Abkühlung der Bauteiloberflächen führt. Die Scala zeigt die Zuordnung der Temperaturen zur Farbe. Je blauer die Farbe, desto kühler die Oberfläche und um so größer die Gefahr der Schimmelbildung an der Oberfläche oder im Bauteil.
 

{|align="left"
|[[Bild:11_DFF_color.jpg|left|thumb|200px|Dachflächenfenster]]
|}
{|align="left"
|[[Bild:12_DFF_thermo.jpg|left|thumb|200px|Thermographie]]
|}
Die Bilder zeigen deutlich, wie die kalte Luft an den Bauteilen entlang strömt und die Oberflächen abkühlt.
 

{|align="left"
|[[Bild:13_Ecke_color.jpg|left|thumb|200px|Außenecke in einem Dachgeschosszimmer]]
|}
{|align="left"
|[[Bild:14_Ecke_thermo.jpg|left|thumb|200px|Thermographie]]
|}
 

==Luftdichtung – Voraussetzung für ein angenehmes Raumklima im Winter==
{|align="left"
|[[Bild:15_raumluftfeuchte_winter_d.jpg|left|thumb|200px|Dringt kalte Winterluft durch Fugen in das Gebäude ein, entsteht trockenes Raumklima]]
|}
{|align="left"
|[[Bild:16_trockene_raumluft_d.jpg|left|thumb|200px|Erwärmt sich Luft von -10 °C und 80 % rel. LF auf +20 °C, hat sie nur noch eine rel. LF von 9,9 %]]
|}
Zu trockenes Raumklima im Winter entsteht aufgrund von schlechter Luftdichtung. Kalte Luft kann weniger Feuchtigkeit aufnehmen, als warme Luft. Dringt kalte Luft durch Fugen in der Konstruktion in das Gebäude ein, erwärmt sie sich. Gleichzeitig sinkt die relative Luftfeuchtigkeit.

Russland:
In Zahlen: Luft von -10 °C kann maximal 2,1 g Wasser pro m³ Luft aufnehmen, Luft von +20 °C hingegen 17,3 g/m³. Bei 80 % relativer Luftfeuchtigkeit ist der Wassergehalt bei -10 °C noch 1,7 g/m³. Erwärmt man Luft von -10 °C und 80 % relativer Luftfeuchtigkeit auf +20 °C, hat sie nur noch eine relative Luftfeuchtigkeit von 9,9 % (1,7 g/m³ sind 9,9 % von 17,3 g/m³).
 

Irland:
In Zahlen: Luft von 0 °C kann maximal 3,3 g Wasser pro m³ Luft aufnehmen, Luft von +20 °C hingegen 17,3 g/m³. Bei 80 % relativer Luftfeuchtigkeit ist der Wassergehalt bei 0 °C noch 2,64 g/m³. Erwärmt man Luft von 0 °C und 80 % relativer Luftfeuchtigkeit auf +20 °C hat sie nur noch eine relative Luftfeuchtigkeit von 15,3 % (2,64 g/m³ sind 15,3 % von 17,3 g/m³).

Je mehr kalte Luft durch Fugen in der Gebäudehülle in das Gebäude eindringt, umso trockener wird die Raumluft. In der Praxis sinkt die relative Luftfeuchtigkeit so auch unter 30 %. In diesen Fällen nützt es nicht viel, die Raumluft zu befeuchten. Sie wird immer wieder durch trockene Außenluft ersetzt. Erst wenn die Außentemperaturen wieder steigen, ist das Problem mit der trockenen Raumluft auf einmal verschwunden.

{|align="right"
|[[Bild:17_behaglichkeit_d.jpg|left|thumb|200px|Quelle: Sedlbauer, Breuer, Kaufmann, Institut für Bauphysik, Holzkirchen]]
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Zu trockene Raumluft reduziert nicht nur die Behaglichkeit, sondern muss auch unter gesundheitlichen Aspekten betrachtet werden. In trockenem Raumklima vermehren sich Viren und Bakterien deutlich schneller als in einem feuchten Raumklima. Dies führt bekanntermaßen zu häufigeren Erkältungskrankheiten. Zu trockene Raumluft behindert außerdem die Sauerstoffaufnahme und die Zellatmung und führt zu körperlichem Stress, zu Müdigkeit und geringerer Leistungsfähigkeit. Um an einem Arbeitsplatz die maximale Effektivität zu erreichen, sollte das Klima in der Behaglichkeitszone liegen:
 

==Luftdichtung – Voraussetzung für ein angenehmes Raumklima im Sommer==
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|[[Bild:18_sommer_warm_d.jpg|left|thumb|200px|Luftströmung durch Fugen möglich: Innenraum erwärmt sich sehr schnell]]
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{|align="left"
|[[Bild:19_sommer_kuehl_d.jpg|left|thumb|200px|Luftdichte Konstruktion: Innenraum erwärmt sich langsam]]
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Für den sommerlichen Wärmeschutz eines Bauteils sind die beiden bauphysikalischen Kenngrößen Phasenverschiebung und Amplitudendämpfung entscheidend. Die Phasenverschiebung beschreibt, wie viele Stunden die Wärme braucht, um von außen in das Gebäudeinnere zu gelangen. Werte von mehr als 10 Stunden gelten als komfortabel. Die Amplitudendämpfung drückt aus, wie hoch sich die Temperatur im Gebäudeinneren im Vergleich zu draußen erwärmt.
 

Beide Kenngrößen beruhen auf einem stationären Zustand, d.h. darauf, dass es im Bauteil keine Luftbewegung gibt. Der Wärmestrom kann erst dann die nächste Pore erwärmen, wenn die davor liegende Pore erwärmt wurde. Eine Luftbewegung in der Wärmedämmung infolge von Undichtheiten in der Gebäudehülle führen zu einem viel schnelleren Wärmetransport, da die Wärme nun durch Konvektion (Luftströmung) übertragen wird.
 

==Gesetze und Normen in Deutschland==
Die Erkenntnisse über die Auswirkungen der Luftdichtheit wurden in Deutschland 1995 (6 Jahre nach Veröffentlichung der Messstudie des Instituts für Bauphysik) mit der 3. Wärmeschutzverordnung über die Luftdichtheit gesetzlich bindend und führten zur Vornorm der DIN 4108-7. Im Jahre 2000 folgten die Energieeinsparverordnung und die DIN 4108-7.

Während Normen Empfehlungscharakter haben und Mindestanforderungen beschreiben, sind Verordnungen gesetzlich bindend. Wenn die Mindestanforderungen an die Luftdichtheit nicht erreicht wird, muss nachgebessert werden. Das ist in der Regel extrem teuer. Sanierungskosten von mehr als 50.000 € sind keine Seltenheit.

==Realisierung einer funktionierenden Luftdichtheit==
Um eine funktionierende Luftdichtung zu erreichen, müssen die Dampfbremsen untereinander mit Klebebändern verbunden werden. Anschlüsse zu angrenzenden Bauteilen werden mit Luftdichtungsklebern dauerhaft zuverlässig hergestellt.

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|[[Bild:Verarbeitung DB+ Verklebung 01.jpg|left|thumb|200px|Verklebung der Bahnenüberlappungen mit Luftdichtungsklebeband]]
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{|align="left"
|[[Bild:Verarbeitung DB+ Drempel 02.jpg|left|thumb|200px|Anschluss an angrenzende mineralische Bauteile mit Luftdichtungskleber]]
|}
 

===Klebebänder für Überlappungen von Dampfbremsen===
Klebebänder für die Luftdichtung müssen
· eine hohe Anfangsklebekraft bei normalen Temperaturen
· eine hohe Anfangsklebekraft bei kalten Temperaturen
· eine sehr hohe Endklebekraft
· eine hohe Schälfestigkeit (AFERA 5001)
· eine hohe Scherfestigkeit
· eine hohe Wärmefestigkeit
· eine ausreichende Feuchtefestigkeit
· eine Dauerhaftigkeit von mehr als 30 Jahren
aufweisen.

Für die Klebekraft ist der Anpressdruck entscheidend. Würde man ein Klebeband einfach nur lose auflegen, würde sich keine feste Verbindung ergeben. Eine hohe Anfangsklebekraft ist wichtig, damit die Klebebänder nach dem Andrücken den Kontakt halten.

Eine hohe Anfangsklebekraft bei kalten Temperaturen ist erforderlich, da die Luftdichtung meist dann erstellt wird, wenn die Heizung noch nicht funktioniert.

Eine sehr hohe Endklebekraft ist nötig, damit die Verbindung auch dann sicher ist, wenn Spannungen auf die Verklebung wirken. Hierbei ist der Untergrund von besonderer Bedeutung. Untergründe werden nach FLiB eingeteilt in 2 Substratklassen: PE Folie und Holz. PE- Folien sollten eine Oberflächenspannung von mehr als 40 mN/m haben. Aber auch PE Folien mit nur 30 mN/m müssen sich noch sicher verkleben lassen. Holz sollte glatt, d.h. gehobelt oder geschliffen sein. Auf sägerauem Holz hat ein Klebeband keine gute Haftungsmöglichkeit.

{|align="left"
|[[Bild:Verarbeitung_INTELLO_Verklebung_01.jpg|left|thumb|200px|Verklebung einer Folienbahnenüberlappungen mit Luftdichtungsklebeband]]
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|[[Bild:Verarbeitung INTELLO Drempel 01.jpg|left|thumb|200px|Anschluss an gehobeltes Holz oder an Holzwerkstoffplatten mit Klebebändern]]
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Neben der Schälhaftung bei 180° (der typischen Klebebandkenngröße) und der Schälhaftung bei 90 ° ist vor allem eine hohe Scherkraft erforderlich. Sie drückt aus, wie gut sich das Klebeband mit dem Untergrund „verschweißt“.

Eine hohe Wärmefestigkeit gewährleistet, dass das Klebeband auch sicher funktioniert, wenn es höheren Temperaturen ausgesetzt wird. Dies kann in der Bauphase oder an Dachflächenfenstern der Fall sein.

Die Feuchtefestigkeit ist vor allem in der Bauphase wichtig. Nach Verputz und Estricharbeiten befindet sich sehr viel Feuchtigkeit im Gebäude. Klebebänder müssen auch unter diesen Bedingungen zuverlässig halten.

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|[[Bild:24_Intello_Nass.jpg|left|thumb|200px|Nach Verputz und Estricharbeiten befindet sich sehr viel Feuchtigkeit im Gebäude]]
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|[[Bild:25_Intello_Nass_Fenster.jpg|left|thumb|200px|Kondensatausfall an gedämmten Dachflächenfenster]]
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Die Dauerhaftigkeit ist eine der grundlegenden Eigenschaften der Klebebandverbindung. Gebäude stehen statistisch gesehen mindestens 30 Jahre, bevor sie umgebaut, saniert oder modernisiert werden. Diese Zyklen können aber auch durchaus länger sein. Versprödende Bestandteile, wie Harze sollten in Verbindungsmitteln also vermieden werden. Einfache Klebebänder, wie man sie zum Verkleben von Paketen verwendet, verspröden schon nach inigen Jahren. Im Baubereich angewendet würden sie die Luftdichtheit nicht dauerhaft sicherstellen und einfach abfallen.

===Anschlüsse von Dampfbremsen an angrenzende Bauteile===
Die Anschlüsse an angrenzende Bauteile werden mit Luftdichtungsanschlusskleber hergestellt. Wichtig ist, dass die Dampfbremse mit einer Schlaufe angeschlossen wird, um Bauteilbewegungen schadlos ausgleichen zu können. An die Haltbarkeit von Anschlussklebern werden die gleichen Ansprüche gestellt, wie bei Klebebändern.

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|[[Bild:Verarbeitung DB+ Drempel 02.jpg|left|thumb|200px|Anschluss Drempel mit Luftdichtungskleber]]
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|[[Bild:26_9_1_2-1_160403.jpg|left|thumb|200px|Kleber auftragen und Dehnschlaufe herstellen]]
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|[[Bild:Verarbeitung INTELLO Giebel 04.jpg|left|thumb|200px|Anschluss Giebelwand mit Luftdichtungskleber]]
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|[[Bild:28_9_1_2-3_051202.jpg|left|thumb|200px|Kleber auftragen und Dehnschlaufe herstellen]]
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==Dampfbremsen – bestimmend für die Sicherheit gegen Bauschäden==

Bis in die 90er Jahre glaubte man, dass Dampfbremsen mit einem hohen Diffusionswiderstand den besten Schutz gegen Bauschäden bieten. Heute weiß man, dass Bahnen mit einem intelligenten Feuchtemanagement optimal dazu geeignet sind, Bauschäden sicher und dauerhaft zu vermeiden. Diese Dampfbrems- und Luftdichtungsbahnen haben einen feuchtevariablem Diffusionswiderstand und sind in der Lage, ihre Molekularstruktur zu verändern, das heißt: Sie sind im Winter diffusionsdicht und schützen die Konstruktion sicher vor Feuchteeintrag – im Sommer hingegen sind sie diffusionsoffen und ermöglichen maximale Austrocknung.

==Lösungen für Energieeinsparung, Komforterhöhung und Kostenreduzierung==

Der Baubereich ist weltweit der Sektor mit dem größten Ressourcenbedarf. Wir verbrauchen in unseren Volkswirtschaften zur Herstellung von Gebäuden die größten Mengen Primärenergie – das gleiche gilt für die Energiemenge bei der Nutzung.
Wenn es uns beim Bauen gelingt, intelligente Lösungen umzusetzen, wenn es uns gelingt, uns bewusst mit den Baukonstruktionen und ihrer Bauphysik zu beschäftigen, können wir wie in keinem anderen Bereich unserer Gesellschaft Energie sparen und so die CO2 Emissionen und die Kosten für den Unterhalt der Gebäude reduzieren - und das ganze bei optimalem Komfort in Wohnungen und Arbeitsstätten.

==Fazit==
Die Wärmedämmung ist nur dann effektiv in Bezug auf Energieeinsparung, CO2 Emissionsreduzierung, Bauschadensfreiheit und Wohnkomfort, wenn die Gebäudehülle luftdicht ist. Luftdichtheit ist also die entscheidende Größe für eine Wärmedämmkonstruktion. Sie wird erreicht, wenn die Überlappungen der Dampfbremsen mit Klebebändern verklebt und Anschlüsse an angrenzende Bauteile mit Luftdichtungsanschlussklebern hergestellt werden.

Luftdichtheit erfordert einfache Maßnahmen und führt zu einem großen Ergebnis.

[[Kategorie:Bauphysik]][[Kategorie:Glossar]]

Luftdichtung

2007-09-18T08:08:56Z

Goldau: /* Realisierung einer funktionierenden Luftdichtheit */

==Luftdichtung – die entscheidende Größe==
'''... dass die Wärmedämmung wirklich dämmt und die Konstruktion bauschadensfrei bleibt'''

Die Wärmedämmung in einem Gebäude trennt zwei unterschiedliche Klimabereiche: Das Innenraumklima und Außenraumklima. Für die Bedingungen in Europa und Russland bedeutet das: Im Winter ist es innen warm und außen kalt, im Sommer hingegen innen kühler als außen.
In beiden Fällen entsteht eine Temperaturdifferenz, welche sich durch Luftströmung auszugleichen versucht. Dabei drängt im Winter die warme Luft aus dem Gebäude durch die Konstruktion ins Freie. Auf ihrem Weg durch die Wärmedämmung kühlt sie jedoch immer mehr ab, je weiter sie nach außen gelangt. Kalte Luft kann weniger Feuchtigkeit aufnehmen als warme so dass die in der warmen Luft mitgeführte gasförmige Feuchtigkeit schließlich als Tauwasser ausfällt.
Dieses Tauwasser kann in der Konstruktion zu erheblichen Bauschäden führen. Statisch wirksamen Bauteile können verrotten und ihre Tragfähigkeit verlieren, ebenso fördert die Feuchtigkeit die Entstehung von gesundheitsschädlichem Schimmel.

Die Konsequenzen aus derartigen Bauschäden sind für das Bauwerk und die Gesundheit seiner Nutzer immens - auf der anderen Seite können sie durch sehr einfache Maßnahmen dauerhaft vermieden werden.
Bei der Planung und Ausführung der Konstruktion ist lediglich darauf zu achten, dass Feuchtigkeit nicht in schädlichem Ausmaß in die Wärmedämmung eindringen kann, also dass der Luftstrom von innen nach außen begrenzt wird. Dies wird durch die Installation einer luftdichten Bauteilschicht auf der Innenseite der Wärmedämmung erreicht. Entscheidend für ihre Wirksamkeit ist größte Sorgfalt, sowohl bei der Planung als auch bei der Ausführung.

Luftdichtheit bedeutet nicht, dass der Innenraum hermetisch wie mit einer Plastiktüte von der Außenluft abgeschlossen ist. Die Luftdichtungsebene verhindert lediglich die Strömung, also die Konvektion von Luft, der Austausch von innen nach außen per Diffusion findet weiterhin statt.

==Definition Luftdichtung und Überblick über die Auswirkungen mangelhafter Luftdichtung==

Unter Luftdichtung versteht man den Schutz der Wärmedämmung in der Gebäudehülle vor eindringender Feuchtigkeit. Die Güte der Luftdichtheit bestimmt sich durch die Fugenfreiheit. Je mehr Fugen, bzw. Undichtheiten sich in der inneren Gebäudehülle, z.B. der Dampfbremse befinden, d.h. je undichter die Gebäudehülle ist, umso schlechter ist die Luftdichtung. Undichtheiten in der inneren Gebäudehülle haben große bauphysikalische Auswirkungen:

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|[[Bild:01 luftstroemung d 2.jpg|left|thumb|200px|Undichtheiten in der inneren Gebäudehülle haben große bauphysikalische Auswirkungen]]
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Innenraumluft, die durch Undichtheiten in der Dampfbremse nach außen strömt, transportiert viel Wärme und führt dadurch zu einem höheren Heizenergiebedarf. Auf ihrem Weg durch die Wärmedämmung kühlt die warme Luft ab und kondensiert an den Außenbauteilen. Die ausfallende Feuchtigkeit wird als Tauwasser bezeichnet und kann zu Schimmel führen. Undichtheiten in der inneren Gebäudehülle verschlechtern den Komfort für die Nutzer erheblich: Im Winter ist das Raumklima zu trocken, im Sommer reduziert sich der sommerliche Wärmeschutz. Undichtheiten verringern zudem den Schallschutz der Konstruktion.

Mit anderen Worten:

Eine gute Luftdichtung ist Voraussetzung dafür, dass die Wärmedämmung effektiv funktioniert, die Konstruktion bauschadensfrei bleibt und im Winter wie im Sommer ein angenehmes Wohn- bzw. Arbeitsklima erreicht wird.

Für eine gute Luftdichtung müssen die Überlappungen von Dampfbremsen mit Klebebändern verklebt und Fugen zu angrenzenden Bauteilen dauerhaft zuverlässig abgedichtet werden.

==Versuchsaufbau zur Ermittlung der Auswirkungen von Fugen in der Gebäudehülle==

Die Auswirkungen der mangelhaften Luftdichtheit wurden vom Fraunhofer Institut für Bauphysik in Stuttgart, Deutschland, in einer Messstudie 1989 untersucht und in verschiedenen Fachzeitschriften veröffentlicht (z.B. DBZ 12/89, Seite 1639ff):

{|align="right"
|[[Bild:02 Fuge 4.8 d.jpg|left|thumb|200px|Der Wärmeverlust über eine 1 mm breite Fuge ist enorm: Faktor 4,8]]
|}

Geprüft wurde
· die Wärmedämmwirkung und
· der Feuchtedurchgang
bei einer innen liegenden Dampfbremse zusammen mit einer Wärmedämmung aus Mineralwolle mit 14 cm Dämmstärke (das war der damalige Wärmedämmstandard in Deutschland).
Als definierte Undichtheit wurden in der Mitte der 1 m² großen Dampfbremsfläche Fugen angelegt: 1 m lang und mit unterschiedlich Breiten: 1, 3, 5 und 10 mm. Die Fugen befanden sich nur in der Dampfbremse, nicht in der Wärmedämmung.

Für die Ermittlung der Wärmeverluste wurde eine Temperaturdifferenz von innen 20°C zu außen -10 °C hergestellt, für die Ermittlung der Feuchteströme eine Temperaturdifferenz von innen 20°C zu außen 0°C (um eine Vereisung der durchdringenden Wassermenge zu vermeiden).

Die Druckdifferenzen entsprachen mit 10, 20, 30 und 40 Pa denen, die typischerweise auf die Gebäudehülle einwirken können. Druckdifferenzen auf die Gebäudehülle entstehen sowohl thermisch bedingt, also durch den Temperaturunterschied von innen (warm) nach außen (kalt), als auch windbedingt durch Winddruck und Windsog. Eine Druckdifferenz von 20 Pa entsteht z.B. bei einem Außenklima von -10°C und Windstärke 3 oder von 0°C und Windstärke 4.

Zunächst wurden die beiden zu untersuchenden Größen – Wärmedämmwirkung und Feuchtedurchgang – mit der fugenfreien Dampfbremse bei den unterschiedlichen Druckdifferenzen gemessen. Anschließend untersuchte man die Konstruktion mit den verschiedenen Fugen, jeweils mit allen Druckdifferenzen.

Vorab sei gesagt: Die Messergebnisse waren alarmierend und schreckten seinerzeit die Fachwelt auf.

==Luftdichtung – die Voraussetzung, dass die Wärmedämmung wirklich dämmt==

Bei der Untersuchung der Wärmedämmwirkung der 14 cm dicken Wärmedämmung mit der fugenfreien Dampfbremse bestätigte der gemessene U-Wert den rechnerischen von 0,30 W/m²K.

Anschließend wurde die Wärmedämmung mit den unterschiedlich breiten Fugen bei den verschiedenen Druckdifferenzen gemessen.
{|align="right"
|[[Bild:03_Waermedurchg_d.jpg|left|thumb|200px|Verschlechterung der Wärmedämmung bei unterschiedlich breiten Fugen]]
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Schon bei der kleinsten Fugebreite von 1 mm und der Druckdifferenz von 20 Pa ergab sich eine Reduzierung der Dämmwirkung um den Faktor 4,8. Das heißt, der Dämmwert der 14 cm dicken Wärmedämmung ist mit der geringen Undichtheit nicht mehr 0,30 W/m²K, sondern 1,44 W/m²K. Fugenbreiten von 3 mm ergaben Verschlechterungsfaktoren von 11.

Fazit: Undichtheiten in der Luftdichtungsebene, z.B. in der Dampfbremse, führen zu einer Reduzierung der Wärmedämmwirkung. Der Heizenergiebedarf und damit die CO2 Emissionen erhöhen sich um ein Mehrfaches.
 

===Ökonomische Konsequenz:===

Ökonomisch spart man bei einer fehlerhaften oder gar fehlenden Luftdichtung mit der Wärmedämmung weitaus weniger Energie ein, als man erwartet. Die Rechnung für Heizenergie, sei es Öl, Gas, Elektrizität, Holz, Biomasse, Fernwärme, etc. ist viel höher als vorab kalkuliert. Das führt zu einer schlechten Rentabilität der Investition für die Wärmedämmmaßnahme. Hätte man sein Geld in eine andere Anlage investiert, hätte man einen besseren Ertrag erzielt.

Der Wert der Immobilie ist auch abhängig vom Energieverbrauch. Eine Immobilie mit hohen monatlichen Unterhaltungskosten hat einen geringeren Wert als eine Immobilie mit geringen monatlichen Kosten.

Wenn gar die Wärmedämmung so schlecht ist, dass das Gebäude bei starkem Frost oder starkem Wind nicht ausreichend beheizt werden kann, werden die elementaren Bedürfnisse von Menschen nach Schutz und Wärme nicht mehr befriedigt. Niemand möchte in kalten und zugigen Gebäuden wohnen oder arbeiten. Derart problematische Immobilien lassen sich als erste nicht mehr vermieten oder verkaufen und erfahren einen hohen Wertverlust.

Die Energiekosten haben sich in den letzten 3 Jahren verdoppelt, z.T. sogar verdreifacht. Und die Verteuerung wird sich in den nächsten Jahren politisch bedingt (Nahost, Iran, Irak), bedarfsbedingt (Expansion in China, etc.) und naturbedingt (Naturkatastrophen, z.B. Hurrikans) weiter beschleunigen. Die Investition in eine gute Wärmedämmung, sei es beim Neubau oder bei der Sanierung/Modernisierung ist schon jetzt sehr lohnenswert und wird bei weiter steigenden Energiepreisen noch höhere Renditen abwerfen.

Die Energiekosten werden in Zukunft weiter steigen. Bei einem hohen Energiebedarf besteht die Gefahr, dass die Heizkosten von privaten Haushalten kaum mehr bezahlt werden können. Es ist natürlich denkbar, die Energiekosten durch Reduzierung der Raumtemperatur zu senken. Eine Temperaturreduzierung von 1 °C führt immerhin zu einer Verringerung des Heizenergiebedarfs, d.h. der Heizkosten um 6 %. Aus ökonomischer und ökologische Sicht ist es sicherlich sinnvoll, die Wohnraumtemperatur von 22 °C auf 20 °C zu senken. Die Reduzierung von 20 °C auf 10 °C, zur Kompensation der enormen Heizkosten, ist bestimmt nicht erstrebenswert.

===Ökologische Konsequenzen===
Wärmedämmungen mit einer schlechten Effizienz führen zu größeren CO2 Emissionen, die das Treibhausklima weiter beschleunigen. Wir können dazu den Begriff Umweltschutz erweitern: Es geht nicht nur darum, dass wir die Umwelt schützen, von der wir leben, die Ressourcen, die Bodenschätze oder die Nahrungsmittel. Es geht mittlerweile auch darum, dass wir uns vor den Auswirkungen des Klimawandels schützen müssen. Die Hurrikans im Herbst 2005 zeigten, zu welcher Zerstörungskraft entfesselte Naturgewalten fähig sind. Hunderttausende Wohnungen wurden zerstört, selbst Industrieanlagen waren monatelang nicht produktionsfähig.

Wirbelstürme, wie Hurricans, Zyklone, Taifune und Tornados saugen warme Luft von unten nach oben und kalte Luft von oben nach unten und sind so das Ventil für den Wärmeausgleich auf der Erde. Weitere Auswirkungen des Treibhausklimas sind ein erhöhter Meeresspiegel, der die Küstenstädte bedroht, verursacht durch das Abtauen der Eisflächen und die Vergrößerung des Wasservolumens bei höheren Wassertemperaturen. Zusätzlich sind mehr Dürren, Überschwemmungen, etc. zu erwarten.

Alles ist preiswerter als das Treibhausklima weiter zu forcieren. Wir brauchen intelligente Lösungen, um die bedrohlichen Entwicklungen aufzuhalten. Die Einsparung von Energie und damit von Treibhausgasen durch luftdichte Gebäudehüllen ist eine wichtige Maßnahme auf diesem Weg. In vielen Bereichen sind Lösungen bereits vorhanden, und müssen nun konsequent umgesetzt werden.
Eine Aufgabe für unsere Generation.

===Der Gebäudeenergiebedarf beträgt mehr als 40 % des Gesamtenergieverbrauchs===
Über 40 % des jährlichen Weltenergiebedarfs wird zum Heizen und Kühlen von Gebäuden verbraucht und stellt so den größten Energieanteil, noch vor den Verbräuchen für Verkehr und Industrie dar. Mit effektiven Wärmedämmungen lässt sich der Energieverbrauch drastisch reduzieren. Für angenehme Wohnraumtemperaturen auch bei großer Kälte und windigem Außenklima benötigt man bei einem Passivhaus zum Heizen pro m² Wohnfläche nur 10 kWh (entsprechend 1 l Öl oder 10 m³ Gas). Neubauten in Deutschland mit gesetzlich vorgeschriebener luftdichten Gebäudehülle und Wärmedämmdicke verbrauchen ca. 60 kWh (entsprechend 6 l Öl oder 60 m³ Gas).Bei Gebäuden mit schlechter Luftdichtung und den daraus resultierenden Wärmeverlusten über die Fugen, ist ein Energieverbrauch von über 500 kWh (50 l Öl oder 500 m³ Gas) pro m² Wohnfläche keine Seltenheit.

Je kälter oder je windiger das Außenklima ist, umso größer sind die Auswirkungen einer mangelhaften Luftdichtheit für die Wärmedämmung und umso größer ist der Energieverbrauch. In Russland war der Winter 2005/2006 so kalt, dass die benötigten Energiemengen kaum mehr zur Verfügung gestellt werden konnten.

Nicht nur hohe Wärmedämmdicken sind entscheidend für die Energieeinsparung, sondern vor allem eine gute Luftdichtung. – Eine Wärmedämmung mit schlechter Luftdichtung ist in ihrer Wirkung stark reduziert.

==Luftdichtung – die Voraussetzung für Bauschadensfreiheit==
{|align="right"
|[[Bild:04_Fuge_1600_d.jpg|left|thumb|200px|Auch der Feuchteeintrag über eine 1 mm breite Fuge ist enorm: Faktor 1600]]
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Bei der oben erwähnten Studie vom Fraunhofer Institut für Bauphysik wurde neben der Wärmedämmwirkung auch der Feuchteeintrag in die Konstruktion gemessen. Die Dampfbremse hatte einen Diffusionswiderstand sd von 30 m (mvtr von 150 MNs/g). Die Messung bestätigte den rechnerischen Feuchteintrag in die Konstruktion von 0,5 g/m². Auch bei diffusionsoffeneren Dampfbremsen mit einem sd Wert von 2 m (mvtr von 10 MNs/g) sind die Feuchtemengen für Konstruktionen problemlos.

Im zweiten Versuch wurde der Feuchteeintrag über die Fugen ermittelt. Die Ergebnisse waren alarmierend und erklärten so manchen Bauschaden:

Bei der kleinsten Fuge von nur 1 mm Breite und 20 Pa Druckdifferenz betrug der Feuchtigkeitseintrag durch Konvektion (Luftströmung) 800 g/m Fuge pro Tag. Bei der Fugenbreite von 3 mm waren es 1700 g/m.

{|align="right"
|[[Bild:05_Feuchtedurchg_d.jpg|left|thumb|200px|Abhängigkeit des Feuchteeintrags von der Fugenbreite]]
|}
 

Der Feuchtigkeitseintrag führt an den Außenbauteilen zur Kondensation und bildet einen Wasserfilm, der die Diffusionsfähigkeit des Bauteils reduziert. Bei Frost bildet sich aus dem Wasserfilm eine diffusionsdichte Eisschicht. So kann ein diffusionsoffenes Bauteil auf der Außenseite zu einer diffusionsdichten Sperrschicht werden und zu einem noch höheren Tauwasserausfall in der Konstruktion führen.

{|align="left"
|[[Bild:06_maxLF0_d2.jpg|left|thumb|200px|Beim Abkühlen auf 0 °C kondensieren 3,85 g Wasser]]
|}
{|align="left"
|[[Bild:07_maxLF-10_d.jpg|left|thumb|200px|Beim Abkühlen auf -10 °C sogar 6,55 g Wasser]]
|}

Der Tauwasserausfall beim Abkühlen von Luft beginnt unterhalb des Taupunkts, der bei der „Norm“- Innenraumluft von 20 °C und 50 % relativer Feuchtigkeit bei 9,2 °C liegt.

Aus jedem Kubikmeter Luft, der in eine Konstruktion eindringt und auf 0 °C abkühlt kondensieren 3,85 g Wasser, bei Abkühlung auf -10°C Außentemperatur sind es sogar 6,55 g Wasser.

===Folge von Feuchtigkeit in der Konstruktion: Schimmel===
Feuchtigkeit in der Konstruktion führt schnell zu Schimmelbildung. Schimmel geht einher mit einer Zerstörung der Bausubstanz. Je nach Wassermenge und Konstruktionsweise kann es schon nach kurzer Zeit, evtl. aber auch erst nach mehreren Jahren zu Bauschäden kommen. Die Konstruktion muss dann aufwendig erneuert werden.

Gravierender als der finanzielle Schaden durch Schimmel ist jedoch die gesundheitliche Gefahr für die Menschen. Man unterscheidet Schimmelsporen und die sogenannten MVOC (microbial volatile organic compounds), die gasförmigen Ausscheidungen von Pilzen. Schimmelsporen gelten als der größte Allergieverursacher. Das Immunsystem kann grundlegend geschädigt werden, z.T. sogar irreparabel. Sporen und vor allem MVOC’s stehen im Verdacht, außerdem ein krebserregendes Potential zu haben.

Man weiß, dass man bei angeschimmeltem Brot nicht nur den Schimmelbefall abschneiden, sondern das Brot komplett wegwerfen sollte. Auch andere verschimmelte Nahrungsmittel wie Nüsse sollten gar nicht mehr gegessen werden. Der Magen hat durch seine Säure aber durchaus eine gewisse Abwehrkraft gegen diese Schadstoffe. Anders hingehen ist es, wenn Schimmelsporen und MVOC’s eingeatmet werden. Der Lunge fehlt ein wirkungsvoller Abwehrmechanismus. Sporen und MVOC’s haben ungehinderten Zugang in den Körper.

Die Folgen für die Gesundheit der Bewohner sind in der Regel nicht direkt zuzuordnen, denn der Krankheitsverlauf ist schleichend und diffus. Ein krankes Immunsystem äußert sich in vielfältiger Form.

===Ursachen für die Abkühlung von Bauteilinnenoberflächen===
Es macht für die Gesundheitsgefährdung keinen Unterschied, ob sich das Schimmelwachstum auf der Oberfläche der inneren Bauteilschichten zeigt oder „unsichtbar“ in der Konstruktion liegt. Der Schimmel innerhalb von Bauteilen ist potentiell sogar gefährlicher, da man ihn von außen nicht erkennt und Krankheiten nicht zuordnen kann.

Sichtbarer Schimmel ist erkennbar und kann beseitigt werden. Schimmel in der Konstruktion kann jahrelang, unter Umständen jahrzehntelang unerkannt bleiben und zu gravierenden Gesundheitsschädigungen führen.

Schimmel tritt nicht nur dann auf, wenn der Taupunkt unterschritten wird, d.h. Tauwasser ausfällt, sondern bereits dann, wenn die relative Luftfeuchtigkeit an der Grenzfläche der Bauteiloberfläche dauerhaft über 80 % liegt.
{|align="right"
|[[Bild:08_schimmel_d.jpg|left|thumb|200px|Der schimmelkritische Bereich liegt bei der 50 % feuchter Raumluft bei 12,6 °C und bei 65 % feuchter Raumluft bei 16.5 °C]]
|}
Die Reduzierung der Oberflächentemperatur auf den Bauteiloberflächen kann durch Wärmebrücken oder durch mangelhafte Luftdichtung verursacht werden. Wärmebrücken kühlen das Gebäude aus wie Kühlrippen. Bei mangelhafter Luftdichtung dringt kalte Luft von außen ein, hinterströmt die inneren Bauteile (Gipsbauplatten oder Holzverkleidungen) und führt zur Absenkung der Oberflächentemperatur.

Je kälter und je windiger es draußen ist, umso mehr kühlen die inneren Bauteilschichten aus.

Je feuchter das Raumklima, umso höher die Taupunkt- und die Schimmelgrenztemperatur, bzw. umso schneller das Schimmelwachstum. Berechnet auf 20°C Lufttemperatur hat Luft mit 50 % relativer Luftfeuchtigkeit einen Taupunkt von 9,2 °C und Luft mit 65 % relativer Luftfeuchtigkeit einen Taupunkt von 13,2 °C. Der schimmelkritische Bereich liegt bei der 50 % feuchter Raumluft bei 12,6 °C und bei 65 % feuchter Raumluft bei 16.5 °C.

 

===Thermographie zeigt niedrige Oberflächentemperatur durch Wärmebrücken und Undichtheiten===

{|align="left"
|[[Bild:09_Balken_color.jpg|left|thumb|200px|Balkendurchdringung in einer Außenwand]]
|}
{|align="left"
|[[Bild:10_Balken_thermo.jpg|left|thumb|200px|Thermographie]]
|}

Thermographiekameras zeigen die Oberflächentemperaturen von Bauteilen. Rote und weiße Flächen zeugen von hohen Oberflächentemperaturen. Blaue Flächen entsprechen niedrige Oberflächentemperaturen, an denen kalte Luft eindringt und zur Abkühlung der Bauteiloberflächen führt. Die Scala zeigt die Zuordnung der Temperaturen zur Farbe. Je blauer die Farbe, desto kühler die Oberfläche und um so größer die Gefahr der Schimmelbildung an der Oberfläche oder im Bauteil.
 

{|align="left"
|[[Bild:11_DFF_color.jpg|left|thumb|200px|Dachflächenfenster]]
|}
{|align="left"
|[[Bild:12_DFF_thermo.jpg|left|thumb|200px|Thermographie]]
|}
Die Bilder zeigen deutlich, wie die kalte Luft an den Bauteilen entlang strömt und die Oberflächen abkühlt.
 

{|align="left"
|[[Bild:13_Ecke_color.jpg|left|thumb|200px|Außenecke in einem Dachgeschosszimmer]]
|}
{|align="left"
|[[Bild:14_Ecke_thermo.jpg|left|thumb|200px|Thermographie]]
|}
 

==Luftdichtung – Voraussetzung für ein angenehmes Raumklima im Winter==
{|align="left"
|[[Bild:15_raumluftfeuchte_winter_d.jpg|left|thumb|200px|Dringt kalte Winterluft durch Fugen in das Gebäude ein, entsteht trockenes Raumklima]]
|}
{|align="left"
|[[Bild:16_trockene_raumluft_d.jpg|left|thumb|200px|Erwärmt sich Luft von -10 °C und 80 % rel. LF auf +20 °C, hat sie nur noch eine rel. LF von 9,9 %]]
|}
Zu trockenes Raumklima im Winter entsteht aufgrund von schlechter Luftdichtung. Kalte Luft kann weniger Feuchtigkeit aufnehmen, als warme Luft. Dringt kalte Luft durch Fugen in der Konstruktion in das Gebäude ein, erwärmt sie sich. Gleichzeitig sinkt die relative Luftfeuchtigkeit.

Russland:
In Zahlen: Luft von -10 °C kann maximal 2,1 g Wasser pro m³ Luft aufnehmen, Luft von +20 °C hingegen 17,3 g/m³. Bei 80 % relativer Luftfeuchtigkeit ist der Wassergehalt bei -10 °C noch 1,7 g/m³. Erwärmt man Luft von -10 °C und 80 % relativer Luftfeuchtigkeit auf +20 °C, hat sie nur noch eine relative Luftfeuchtigkeit von 9,9 % (1,7 g/m³ sind 9,9 % von 17,3 g/m³).
 

Irland:
In Zahlen: Luft von 0 °C kann maximal 3,3 g Wasser pro m³ Luft aufnehmen, Luft von +20 °C hingegen 17,3 g/m³. Bei 80 % relativer Luftfeuchtigkeit ist der Wassergehalt bei 0 °C noch 2,64 g/m³. Erwärmt man Luft von 0 °C und 80 % relativer Luftfeuchtigkeit auf +20 °C hat sie nur noch eine relative Luftfeuchtigkeit von 15,3 % (2,64 g/m³ sind 15,3 % von 17,3 g/m³).

Je mehr kalte Luft durch Fugen in der Gebäudehülle in das Gebäude eindringt, umso trockener wird die Raumluft. In der Praxis sinkt die relative Luftfeuchtigkeit so auch unter 30 %. In diesen Fällen nützt es nicht viel, die Raumluft zu befeuchten. Sie wird immer wieder durch trockene Außenluft ersetzt. Erst wenn die Außentemperaturen wieder steigen, ist das Problem mit der trockenen Raumluft auf einmal verschwunden.

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|[[Bild:17_behaglichkeit_d.jpg|left|thumb|200px|Quelle: Sedlbauer, Breuer, Kaufmann, Institut für Bauphysik, Holzkirchen]]
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Zu trockene Raumluft reduziert nicht nur die Behaglichkeit, sondern muss auch unter gesundheitlichen Aspekten betrachtet werden. In trockenem Raumklima vermehren sich Viren und Bakterien deutlich schneller als in einem feuchten Raumklima. Dies führt bekanntermaßen zu häufigeren Erkältungskrankheiten. Zu trockene Raumluft behindert außerdem die Sauerstoffaufnahme und die Zellatmung und führt zu körperlichem Stress, zu Müdigkeit und geringerer Leistungsfähigkeit. Um an einem Arbeitsplatz die maximale Effektivität zu erreichen, sollte das Klima in der Behaglichkeitszone liegen:
 

==Luftdichtung – Voraussetzung für ein angenehmes Raumklima im Sommer==
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|[[Bild:18_sommer_warm_d.jpg|left|thumb|200px|Luftströmung durch Fugen möglich: Innenraum erwärmt sich sehr schnell]]
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|[[Bild:19_sommer_kuehl_d.jpg|left|thumb|200px|Luftdichte Konstruktion: Innenraum erwärmt sich langsam]]
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Für den sommerlichen Wärmeschutz eines Bauteils sind die beiden bauphysikalischen Kenngrößen Phasenverschiebung und Amplitudendämpfung entscheidend. Die Phasenverschiebung beschreibt, wie viele Stunden die Wärme braucht, um von außen in das Gebäudeinnere zu gelangen. Werte von mehr als 10 Stunden gelten als komfortabel. Die Amplitudendämpfung drückt aus, wie hoch sich die Temperatur im Gebäudeinneren im Vergleich zu draußen erwärmt.

Beide Kenngrößen beruhen auf einem stationären Zustand, d.h. darauf, dass es im Bauteil keine Luftbewegung gibt. Der Wärmestrom kann erst dann die nächste Pore erwärmen, wenn die davor liegende Pore erwärmt wurde. Eine Luftbewegung in der Wärmedämmung infolge von Undichtheiten in der Gebäudehülle führen zu einem viel schnelleren Wärmetransport, da die Wärme nun durch Konvektion (Luftströmung) übertragen wird.
 

==Gesetze und Normen in Deutschland==
Die Erkenntnisse über die Auswirkungen der Luftdichtheit wurden in Deutschland 1995 (6 Jahre nach Veröffentlichung der Messstudie des Instituts für Bauphysik) mit der 3. Wärmeschutzverordnung über die Luftdichtheit gesetzlich bindend und führten zur Vornorm der DIN 4108-7. Im Jahre 2000 folgten die Energieeinsparverordnung und die DIN 4108-7.

Während Normen Empfehlungscharakter haben und Mindestanforderungen beschreiben, sind Verordnungen gesetzlich bindend. Wenn die Mindestanforderungen an die Luftdichtheit nicht erreicht wird, muss nachgebessert werden. Das ist in der Regel extrem teuer. Sanierungskosten von mehr als 50.000 € sind keine Seltenheit.

==Realisierung einer funktionierenden Luftdichtheit==
Um eine funktionierende Luftdichtung zu erreichen, müssen die Dampfbremsen untereinander mit Klebebändern verbunden werden. Anschlüsse zu angrenzenden Bauteilen werden mit Luftdichtungsklebern dauerhaft zuverlässig hergestellt.

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|[[Bild:Verarbeitung DB+ Verklebung 01.jpg|left|thumb|200px|Verklebung der Bahnenüberlappungen mit Luftdichtungsklebeband]]
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|[[Bild:Verarbeitung DB+ Drempel 02.jpg|left|thumb|200px|Anschluss an angrenzende mineralische Bauteile mit Luftdichtungskleber]]
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===Klebebänder für Überlappungen von Dampfbremsen===
Klebebänder für die Luftdichtung müssen
· eine hohe Anfangsklebekraft bei normalen Temperaturen
· eine hohe Anfangsklebekraft bei kalten Temperaturen
· eine sehr hohe Endklebekraft
· eine hohe Schälfestigkeit (AFERA 5001)
· eine hohe Scherfestigkeit
· eine hohe Wärmefestigkeit
· eine ausreichende Feuchtefestigkeit
· eine Dauerhaftigkeit von mehr als 30 Jahren
aufweisen.

Für die Klebekraft ist der Anpressdruck entscheidend. Würde man ein Klebeband einfach nur lose auflegen, würde sich keine feste Verbindung ergeben. Eine hohe Anfangsklebekraft ist wichtig, damit die Klebebänder nach dem Andrücken den Kontakt halten.

Eine hohe Anfangsklebekraft bei kalten Temperaturen ist erforderlich, da die Luftdichtung meist dann erstellt wird, wenn die Heizung noch nicht funktioniert.

Eine sehr hohe Endklebekraft ist nötig, damit die Verbindung auch dann sicher ist, wenn Spannungen auf die Verklebung wirken. Hierbei ist der Untergrund von besonderer Bedeutung. Untergründe werden nach FLiB eingeteilt in 2 Substratklassen: PE Folie und Holz. PE- Folien sollten eine Oberflächenspannung von mehr als 40 mN/m haben. Aber auch PE Folien mit nur 30 mN/m müssen sich noch sicher verkleben lassen. Holz sollte glatt, d.h. gehobelt oder geschliffen sein. Auf sägerauem Holz hat ein Klebeband keine gute Haftungsmöglichkeit.

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|[[Bild:Verarbeitung_INTELLO_Verklebung_01.jpg|left|thumb|200px|Verklebung einer Folienbahnenüberlappungen mit Luftdichtungsklebeband]]
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|[[Bild:Verarbeitung INTELLO Drempel 01.jpg|left|thumb|200px|Anschluss an gehobeltes Holz oder an Holzwerkstoffplatten mit Klebebändern]]
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Neben der Schälhaftung bei 180° (der typischen Klebebandkenngröße) und der Schälhaftung bei 90 ° ist vor allem eine hohe Scherkraft erforderlich. Sie drückt aus, wie gut sich das Klebeband mit dem Untergrund „verschweißt“.

Eine hohe Wärmefestigkeit gewährleistet, dass das Klebeband auch sicher funktioniert, wenn es höheren Temperaturen ausgesetzt wird. Dies kann in der Bauphase oder an Dachflächenfenstern der Fall sein.

Die Feuchtefestigkeit ist vor allem in der Bauphase wichtig. Nach Verputz und Estricharbeiten befindet sich sehr viel Feuchtigkeit im Gebäude. Klebebänder müssen auch unter diesen Bedingungen zuverlässig halten.

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|[[Bild:24_Intello_Nass.jpg|left|thumb|200px|Nach Verputz und Estricharbeiten befindet sich sehr viel Feuchtigkeit im Gebäude]]
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|[[Bild:25_Intello_Nass_Fenster.jpg|left|thumb|200px|Kondensatausfall an gedämmten Dachflächenfenster]]
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Die Dauerhaftigkeit ist eine der grundlegenden Eigenschaften der Klebebandverbindung. Gebäude stehen statistisch gesehen mindestens 30 Jahre, bevor sie umgebaut, saniert oder modernisiert werden. Diese Zyklen können aber auch durchaus länger sein. Versprödende Bestandteile, wie Harze sollten in Verbindungsmitteln also vermieden werden. Einfache Klebebänder, wie man sie zum Verkleben von Paketen verwendet, verspröden schon nach inigen Jahren. Im Baubereich angewendet würden sie die Luftdichtheit nicht dauerhaft sicherstellen und einfach abfallen.

===Anschlüsse von Dampfbremsen an angrenzende Bauteile===
Die Anschlüsse an angrenzende Bauteile werden mit Luftdichtungsanschlusskleber hergestellt. Wichtig ist, dass die Dampfbremse mit einer Schlaufe angeschlossen wird, um Bauteilbewegungen schadlos ausgleichen zu können. An die Haltbarkeit von Anschlussklebern werden die gleichen Ansprüche gestellt, wie bei Klebebändern.

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|[[Bild:Verarbeitung DB+ Drempel 02.jpg|left|thumb|200px|Anschluss Drempel mit Luftdichtungskleber]]
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|[[Bild:26_9_1_2-1_160403.jpg|left|thumb|200px|Kleber auftragen und Dehnschlaufe herstellen]]
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|[[Bild:Verarbeitung INTELLO Giebel 04.jpg|left|thumb|200px|Anschluss Giebelwand mit Luftdichtungskleber]]
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|[[Bild:28_9_1_2-3_051202.jpg|left|thumb|200px|Kleber auftragen und Dehnschlaufe herstellen]]
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==Dampfbremsen – bestimmend für die Sicherheit gegen Bauschäden==

Bis in die 90er Jahre glaubte man, dass Dampfbremsen mit einem hohen Diffusionswiderstand den besten Schutz gegen Bauschäden bieten. Heute weiß man, dass Bahnen mit einem intelligenten Feuchtemanagement optimal dazu geeignet sind, Bauschäden sicher und dauerhaft zu vermeiden. Diese Dampfbrems- und Luftdichtungsbahnen haben einen feuchtevariablem Diffusionswiderstand und sind in der Lage, ihre Molekularstruktur zu verändern, das heißt: Sie sind im Winter diffusionsdicht und schützen die Konstruktion sicher vor Feuchteeintrag – im Sommer hingegen sind sie diffusionsoffen und ermöglichen maximale Austrocknung.

==Lösungen für Energieeinsparung, Komforterhöhung und Kostenreduzierung==

Der Baubereich ist weltweit der Sektor mit dem größten Ressourcenbedarf. Wir verbrauchen in unseren Volkswirtschaften zur Herstellung von Gebäuden die größten Mengen Primärenergie – das gleiche gilt für die Energiemenge bei der Nutzung.
Wenn es uns beim Bauen gelingt, intelligente Lösungen umzusetzen, wenn es uns gelingt, uns bewusst mit den Baukonstruktionen und ihrer Bauphysik zu beschäftigen, können wir wie in keinem anderen Bereich unserer Gesellschaft Energie sparen und so die CO2 Emissionen und die Kosten für den Unterhalt der Gebäude reduzieren - und das ganze bei optimalem Komfort in Wohnungen und Arbeitsstätten.

==Fazit==
Die Wärmedämmung ist nur dann effektiv in Bezug auf Energieeinsparung, CO2 Emissionsreduzierung, Bauschadensfreiheit und Wohnkomfort, wenn die Gebäudehülle luftdicht ist. Luftdichtheit ist also die entscheidende Größe für eine Wärmedämmkonstruktion. Sie wird erreicht, wenn die Überlappungen der Dampfbremsen mit Klebebändern verklebt und Anschlüsse an angrenzende Bauteile mit Luftdichtungsanschlussklebern hergestellt werden.

Luftdichtheit erfordert einfache Maßnahmen und führt zu einem großen Ergebnis.

[[Kategorie:Bauphysik]][[Kategorie:Glossar]]

Luftdichtung

2007-09-18T08:08:00Z

Goldau: /* Fazit */

==Luftdichtung – die entscheidende Größe==
'''... dass die Wärmedämmung wirklich dämmt und die Konstruktion bauschadensfrei bleibt'''

Die Wärmedämmung in einem Gebäude trennt zwei unterschiedliche Klimabereiche: Das Innenraumklima und Außenraumklima. Für die Bedingungen in Europa und Russland bedeutet das: Im Winter ist es innen warm und außen kalt, im Sommer hingegen innen kühler als außen.
In beiden Fällen entsteht eine Temperaturdifferenz, welche sich durch Luftströmung auszugleichen versucht. Dabei drängt im Winter die warme Luft aus dem Gebäude durch die Konstruktion ins Freie. Auf ihrem Weg durch die Wärmedämmung kühlt sie jedoch immer mehr ab, je weiter sie nach außen gelangt. Kalte Luft kann weniger Feuchtigkeit aufnehmen als warme so dass die in der warmen Luft mitgeführte gasförmige Feuchtigkeit schließlich als Tauwasser ausfällt.
Dieses Tauwasser kann in der Konstruktion zu erheblichen Bauschäden führen. Statisch wirksamen Bauteile können verrotten und ihre Tragfähigkeit verlieren, ebenso fördert die Feuchtigkeit die Entstehung von gesundheitsschädlichem Schimmel.

Die Konsequenzen aus derartigen Bauschäden sind für das Bauwerk und die Gesundheit seiner Nutzer immens - auf der anderen Seite können sie durch sehr einfache Maßnahmen dauerhaft vermieden werden.
Bei der Planung und Ausführung der Konstruktion ist lediglich darauf zu achten, dass Feuchtigkeit nicht in schädlichem Ausmaß in die Wärmedämmung eindringen kann, also dass der Luftstrom von innen nach außen begrenzt wird. Dies wird durch die Installation einer luftdichten Bauteilschicht auf der Innenseite der Wärmedämmung erreicht. Entscheidend für ihre Wirksamkeit ist größte Sorgfalt, sowohl bei der Planung als auch bei der Ausführung.

Luftdichtheit bedeutet nicht, dass der Innenraum hermetisch wie mit einer Plastiktüte von der Außenluft abgeschlossen ist. Die Luftdichtungsebene verhindert lediglich die Strömung, also die Konvektion von Luft, der Austausch von innen nach außen per Diffusion findet weiterhin statt.

==Definition Luftdichtung und Überblick über die Auswirkungen mangelhafter Luftdichtung==

Unter Luftdichtung versteht man den Schutz der Wärmedämmung in der Gebäudehülle vor eindringender Feuchtigkeit. Die Güte der Luftdichtheit bestimmt sich durch die Fugenfreiheit. Je mehr Fugen, bzw. Undichtheiten sich in der inneren Gebäudehülle, z.B. der Dampfbremse befinden, d.h. je undichter die Gebäudehülle ist, umso schlechter ist die Luftdichtung. Undichtheiten in der inneren Gebäudehülle haben große bauphysikalische Auswirkungen:

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|[[Bild:01 luftstroemung d 2.jpg|left|thumb|200px|Undichtheiten in der inneren Gebäudehülle haben große bauphysikalische Auswirkungen]]
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Innenraumluft, die durch Undichtheiten in der Dampfbremse nach außen strömt, transportiert viel Wärme und führt dadurch zu einem höheren Heizenergiebedarf. Auf ihrem Weg durch die Wärmedämmung kühlt die warme Luft ab und kondensiert an den Außenbauteilen. Die ausfallende Feuchtigkeit wird als Tauwasser bezeichnet und kann zu Schimmel führen. Undichtheiten in der inneren Gebäudehülle verschlechtern den Komfort für die Nutzer erheblich: Im Winter ist das Raumklima zu trocken, im Sommer reduziert sich der sommerliche Wärmeschutz. Undichtheiten verringern zudem den Schallschutz der Konstruktion.

Mit anderen Worten:

Eine gute Luftdichtung ist Voraussetzung dafür, dass die Wärmedämmung effektiv funktioniert, die Konstruktion bauschadensfrei bleibt und im Winter wie im Sommer ein angenehmes Wohn- bzw. Arbeitsklima erreicht wird.

Für eine gute Luftdichtung müssen die Überlappungen von Dampfbremsen mit Klebebändern verklebt und Fugen zu angrenzenden Bauteilen dauerhaft zuverlässig abgedichtet werden.

==Versuchsaufbau zur Ermittlung der Auswirkungen von Fugen in der Gebäudehülle==

Die Auswirkungen der mangelhaften Luftdichtheit wurden vom Fraunhofer Institut für Bauphysik in Stuttgart, Deutschland, in einer Messstudie 1989 untersucht und in verschiedenen Fachzeitschriften veröffentlicht (z.B. DBZ 12/89, Seite 1639ff):

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|[[Bild:02 Fuge 4.8 d.jpg|left|thumb|200px|Der Wärmeverlust über eine 1 mm breite Fuge ist enorm: Faktor 4,8]]
|}

Geprüft wurde
· die Wärmedämmwirkung und
· der Feuchtedurchgang
bei einer innen liegenden Dampfbremse zusammen mit einer Wärmedämmung aus Mineralwolle mit 14 cm Dämmstärke (das war der damalige Wärmedämmstandard in Deutschland).
Als definierte Undichtheit wurden in der Mitte der 1 m² großen Dampfbremsfläche Fugen angelegt: 1 m lang und mit unterschiedlich Breiten: 1, 3, 5 und 10 mm. Die Fugen befanden sich nur in der Dampfbremse, nicht in der Wärmedämmung.

Für die Ermittlung der Wärmeverluste wurde eine Temperaturdifferenz von innen 20°C zu außen -10 °C hergestellt, für die Ermittlung der Feuchteströme eine Temperaturdifferenz von innen 20°C zu außen 0°C (um eine Vereisung der durchdringenden Wassermenge zu vermeiden).

Die Druckdifferenzen entsprachen mit 10, 20, 30 und 40 Pa denen, die typischerweise auf die Gebäudehülle einwirken können. Druckdifferenzen auf die Gebäudehülle entstehen sowohl thermisch bedingt, also durch den Temperaturunterschied von innen (warm) nach außen (kalt), als auch windbedingt durch Winddruck und Windsog. Eine Druckdifferenz von 20 Pa entsteht z.B. bei einem Außenklima von -10°C und Windstärke 3 oder von 0°C und Windstärke 4.

Zunächst wurden die beiden zu untersuchenden Größen – Wärmedämmwirkung und Feuchtedurchgang – mit der fugenfreien Dampfbremse bei den unterschiedlichen Druckdifferenzen gemessen. Anschließend untersuchte man die Konstruktion mit den verschiedenen Fugen, jeweils mit allen Druckdifferenzen.

Vorab sei gesagt: Die Messergebnisse waren alarmierend und schreckten seinerzeit die Fachwelt auf.

==Luftdichtung – die Voraussetzung, dass die Wärmedämmung wirklich dämmt==

Bei der Untersuchung der Wärmedämmwirkung der 14 cm dicken Wärmedämmung mit der fugenfreien Dampfbremse bestätigte der gemessene U-Wert den rechnerischen von 0,30 W/m²K.

Anschließend wurde die Wärmedämmung mit den unterschiedlich breiten Fugen bei den verschiedenen Druckdifferenzen gemessen.
{|align="right"
|[[Bild:03_Waermedurchg_d.jpg|left|thumb|200px|Verschlechterung der Wärmedämmung bei unterschiedlich breiten Fugen]]
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Schon bei der kleinsten Fugebreite von 1 mm und der Druckdifferenz von 20 Pa ergab sich eine Reduzierung der Dämmwirkung um den Faktor 4,8. Das heißt, der Dämmwert der 14 cm dicken Wärmedämmung ist mit der geringen Undichtheit nicht mehr 0,30 W/m²K, sondern 1,44 W/m²K. Fugenbreiten von 3 mm ergaben Verschlechterungsfaktoren von 11.

Fazit: Undichtheiten in der Luftdichtungsebene, z.B. in der Dampfbremse, führen zu einer Reduzierung der Wärmedämmwirkung. Der Heizenergiebedarf und damit die CO2 Emissionen erhöhen sich um ein Mehrfaches.
 

===Ökonomische Konsequenz:===

Ökonomisch spart man bei einer fehlerhaften oder gar fehlenden Luftdichtung mit der Wärmedämmung weitaus weniger Energie ein, als man erwartet. Die Rechnung für Heizenergie, sei es Öl, Gas, Elektrizität, Holz, Biomasse, Fernwärme, etc. ist viel höher als vorab kalkuliert. Das führt zu einer schlechten Rentabilität der Investition für die Wärmedämmmaßnahme. Hätte man sein Geld in eine andere Anlage investiert, hätte man einen besseren Ertrag erzielt.

Der Wert der Immobilie ist auch abhängig vom Energieverbrauch. Eine Immobilie mit hohen monatlichen Unterhaltungskosten hat einen geringeren Wert als eine Immobilie mit geringen monatlichen Kosten.

Wenn gar die Wärmedämmung so schlecht ist, dass das Gebäude bei starkem Frost oder starkem Wind nicht ausreichend beheizt werden kann, werden die elementaren Bedürfnisse von Menschen nach Schutz und Wärme nicht mehr befriedigt. Niemand möchte in kalten und zugigen Gebäuden wohnen oder arbeiten. Derart problematische Immobilien lassen sich als erste nicht mehr vermieten oder verkaufen und erfahren einen hohen Wertverlust.

Die Energiekosten haben sich in den letzten 3 Jahren verdoppelt, z.T. sogar verdreifacht. Und die Verteuerung wird sich in den nächsten Jahren politisch bedingt (Nahost, Iran, Irak), bedarfsbedingt (Expansion in China, etc.) und naturbedingt (Naturkatastrophen, z.B. Hurrikans) weiter beschleunigen. Die Investition in eine gute Wärmedämmung, sei es beim Neubau oder bei der Sanierung/Modernisierung ist schon jetzt sehr lohnenswert und wird bei weiter steigenden Energiepreisen noch höhere Renditen abwerfen.

Die Energiekosten werden in Zukunft weiter steigen. Bei einem hohen Energiebedarf besteht die Gefahr, dass die Heizkosten von privaten Haushalten kaum mehr bezahlt werden können. Es ist natürlich denkbar, die Energiekosten durch Reduzierung der Raumtemperatur zu senken. Eine Temperaturreduzierung von 1 °C führt immerhin zu einer Verringerung des Heizenergiebedarfs, d.h. der Heizkosten um 6 %. Aus ökonomischer und ökologische Sicht ist es sicherlich sinnvoll, die Wohnraumtemperatur von 22 °C auf 20 °C zu senken. Die Reduzierung von 20 °C auf 10 °C, zur Kompensation der enormen Heizkosten, ist bestimmt nicht erstrebenswert.

===Ökologische Konsequenzen===
Wärmedämmungen mit einer schlechten Effizienz führen zu größeren CO2 Emissionen, die das Treibhausklima weiter beschleunigen. Wir können dazu den Begriff Umweltschutz erweitern: Es geht nicht nur darum, dass wir die Umwelt schützen, von der wir leben, die Ressourcen, die Bodenschätze oder die Nahrungsmittel. Es geht mittlerweile auch darum, dass wir uns vor den Auswirkungen des Klimawandels schützen müssen. Die Hurrikans im Herbst 2005 zeigten, zu welcher Zerstörungskraft entfesselte Naturgewalten fähig sind. Hunderttausende Wohnungen wurden zerstört, selbst Industrieanlagen waren monatelang nicht produktionsfähig.

Wirbelstürme, wie Hurricans, Zyklone, Taifune und Tornados saugen warme Luft von unten nach oben und kalte Luft von oben nach unten und sind so das Ventil für den Wärmeausgleich auf der Erde. Weitere Auswirkungen des Treibhausklimas sind ein erhöhter Meeresspiegel, der die Küstenstädte bedroht, verursacht durch das Abtauen der Eisflächen und die Vergrößerung des Wasservolumens bei höheren Wassertemperaturen. Zusätzlich sind mehr Dürren, Überschwemmungen, etc. zu erwarten.

Alles ist preiswerter als das Treibhausklima weiter zu forcieren. Wir brauchen intelligente Lösungen, um die bedrohlichen Entwicklungen aufzuhalten. Die Einsparung von Energie und damit von Treibhausgasen durch luftdichte Gebäudehüllen ist eine wichtige Maßnahme auf diesem Weg. In vielen Bereichen sind Lösungen bereits vorhanden, und müssen nun konsequent umgesetzt werden.
Eine Aufgabe für unsere Generation.

===Der Gebäudeenergiebedarf beträgt mehr als 40 % des Gesamtenergieverbrauchs===
Über 40 % des jährlichen Weltenergiebedarfs wird zum Heizen und Kühlen von Gebäuden verbraucht und stellt so den größten Energieanteil, noch vor den Verbräuchen für Verkehr und Industrie dar. Mit effektiven Wärmedämmungen lässt sich der Energieverbrauch drastisch reduzieren. Für angenehme Wohnraumtemperaturen auch bei großer Kälte und windigem Außenklima benötigt man bei einem Passivhaus zum Heizen pro m² Wohnfläche nur 10 kWh (entsprechend 1 l Öl oder 10 m³ Gas). Neubauten in Deutschland mit gesetzlich vorgeschriebener luftdichten Gebäudehülle und Wärmedämmdicke verbrauchen ca. 60 kWh (entsprechend 6 l Öl oder 60 m³ Gas).Bei Gebäuden mit schlechter Luftdichtung und den daraus resultierenden Wärmeverlusten über die Fugen, ist ein Energieverbrauch von über 500 kWh (50 l Öl oder 500 m³ Gas) pro m² Wohnfläche keine Seltenheit.

Je kälter oder je windiger das Außenklima ist, umso größer sind die Auswirkungen einer mangelhaften Luftdichtheit für die Wärmedämmung und umso größer ist der Energieverbrauch. In Russland war der Winter 2005/2006 so kalt, dass die benötigten Energiemengen kaum mehr zur Verfügung gestellt werden konnten.

Nicht nur hohe Wärmedämmdicken sind entscheidend für die Energieeinsparung, sondern vor allem eine gute Luftdichtung. – Eine Wärmedämmung mit schlechter Luftdichtung ist in ihrer Wirkung stark reduziert.

==Luftdichtung – die Voraussetzung für Bauschadensfreiheit==
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|[[Bild:04_Fuge_1600_d.jpg|left|thumb|200px|Auch der Feuchteeintrag über eine 1 mm breite Fuge ist enorm: Faktor 1600]]
|}
Bei der oben erwähnten Studie vom Fraunhofer Institut für Bauphysik wurde neben der Wärmedämmwirkung auch der Feuchteeintrag in die Konstruktion gemessen. Die Dampfbremse hatte einen Diffusionswiderstand sd von 30 m (mvtr von 150 MNs/g). Die Messung bestätigte den rechnerischen Feuchteintrag in die Konstruktion von 0,5 g/m². Auch bei diffusionsoffeneren Dampfbremsen mit einem sd Wert von 2 m (mvtr von 10 MNs/g) sind die Feuchtemengen für Konstruktionen problemlos.

Im zweiten Versuch wurde der Feuchteeintrag über die Fugen ermittelt. Die Ergebnisse waren alarmierend und erklärten so manchen Bauschaden:

Bei der kleinsten Fuge von nur 1 mm Breite und 20 Pa Druckdifferenz betrug der Feuchtigkeitseintrag durch Konvektion (Luftströmung) 800 g/m Fuge pro Tag. Bei der Fugenbreite von 3 mm waren es 1700 g/m.

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|[[Bild:05_Feuchtedurchg_d.jpg|left|thumb|200px|Abhängigkeit des Feuchteeintrags von der Fugenbreite]]
|}
 

Der Feuchtigkeitseintrag führt an den Außenbauteilen zur Kondensation und bildet einen Wasserfilm, der die Diffusionsfähigkeit des Bauteils reduziert. Bei Frost bildet sich aus dem Wasserfilm eine diffusionsdichte Eisschicht. So kann ein diffusionsoffenes Bauteil auf der Außenseite zu einer diffusionsdichten Sperrschicht werden und zu einem noch höheren Tauwasserausfall in der Konstruktion führen.

{|align="left"
|[[Bild:06_maxLF0_d2.jpg|left|thumb|200px|Beim Abkühlen auf 0 °C kondensieren 3,85 g Wasser]]
|}
{|align="left"
|[[Bild:07_maxLF-10_d.jpg|left|thumb|200px|Beim Abkühlen auf -10 °C sogar 6,55 g Wasser]]
|}

Der Tauwasserausfall beim Abkühlen von Luft beginnt unterhalb des Taupunkts, der bei der „Norm“- Innenraumluft von 20 °C und 50 % relativer Feuchtigkeit bei 9,2 °C liegt.

Aus jedem Kubikmeter Luft, der in eine Konstruktion eindringt und auf 0 °C abkühlt kondensieren 3,85 g Wasser, bei Abkühlung auf -10°C Außentemperatur sind es sogar 6,55 g Wasser.

===Folge von Feuchtigkeit in der Konstruktion: Schimmel===
Feuchtigkeit in der Konstruktion führt schnell zu Schimmelbildung. Schimmel geht einher mit einer Zerstörung der Bausubstanz. Je nach Wassermenge und Konstruktionsweise kann es schon nach kurzer Zeit, evtl. aber auch erst nach mehreren Jahren zu Bauschäden kommen. Die Konstruktion muss dann aufwendig erneuert werden.

Gravierender als der finanzielle Schaden durch Schimmel ist jedoch die gesundheitliche Gefahr für die Menschen. Man unterscheidet Schimmelsporen und die sogenannten MVOC (microbial volatile organic compounds), die gasförmigen Ausscheidungen von Pilzen. Schimmelsporen gelten als der größte Allergieverursacher. Das Immunsystem kann grundlegend geschädigt werden, z.T. sogar irreparabel. Sporen und vor allem MVOC’s stehen im Verdacht, außerdem ein krebserregendes Potential zu haben.

Man weiß, dass man bei angeschimmeltem Brot nicht nur den Schimmelbefall abschneiden, sondern das Brot komplett wegwerfen sollte. Auch andere verschimmelte Nahrungsmittel wie Nüsse sollten gar nicht mehr gegessen werden. Der Magen hat durch seine Säure aber durchaus eine gewisse Abwehrkraft gegen diese Schadstoffe. Anders hingehen ist es, wenn Schimmelsporen und MVOC’s eingeatmet werden. Der Lunge fehlt ein wirkungsvoller Abwehrmechanismus. Sporen und MVOC’s haben ungehinderten Zugang in den Körper.

Die Folgen für die Gesundheit der Bewohner sind in der Regel nicht direkt zuzuordnen, denn der Krankheitsverlauf ist schleichend und diffus. Ein krankes Immunsystem äußert sich in vielfältiger Form.

===Ursachen für die Abkühlung von Bauteilinnenoberflächen===
Es macht für die Gesundheitsgefährdung keinen Unterschied, ob sich das Schimmelwachstum auf der Oberfläche der inneren Bauteilschichten zeigt oder „unsichtbar“ in der Konstruktion liegt. Der Schimmel innerhalb von Bauteilen ist potentiell sogar gefährlicher, da man ihn von außen nicht erkennt und Krankheiten nicht zuordnen kann.

Sichtbarer Schimmel ist erkennbar und kann beseitigt werden. Schimmel in der Konstruktion kann jahrelang, unter Umständen jahrzehntelang unerkannt bleiben und zu gravierenden Gesundheitsschädigungen führen.

Schimmel tritt nicht nur dann auf, wenn der Taupunkt unterschritten wird, d.h. Tauwasser ausfällt, sondern bereits dann, wenn die relative Luftfeuchtigkeit an der Grenzfläche der Bauteiloberfläche dauerhaft über 80 % liegt.
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|[[Bild:08_schimmel_d.jpg|left|thumb|200px|Der schimmelkritische Bereich liegt bei der 50 % feuchter Raumluft bei 12,6 °C und bei 65 % feuchter Raumluft bei 16.5 °C]]
|}
Die Reduzierung der Oberflächentemperatur auf den Bauteiloberflächen kann durch Wärmebrücken oder durch mangelhafte Luftdichtung verursacht werden. Wärmebrücken kühlen das Gebäude aus wie Kühlrippen. Bei mangelhafter Luftdichtung dringt kalte Luft von außen ein, hinterströmt die inneren Bauteile (Gipsbauplatten oder Holzverkleidungen) und führt zur Absenkung der Oberflächentemperatur.

Je kälter und je windiger es draußen ist, umso mehr kühlen die inneren Bauteilschichten aus.

Je feuchter das Raumklima, umso höher die Taupunkt- und die Schimmelgrenztemperatur, bzw. umso schneller das Schimmelwachstum. Berechnet auf 20°C Lufttemperatur hat Luft mit 50 % relativer Luftfeuchtigkeit einen Taupunkt von 9,2 °C und Luft mit 65 % relativer Luftfeuchtigkeit einen Taupunkt von 13,2 °C. Der schimmelkritische Bereich liegt bei der 50 % feuchter Raumluft bei 12,6 °C und bei 65 % feuchter Raumluft bei 16.5 °C.

 

===Thermographie zeigt niedrige Oberflächentemperatur durch Wärmebrücken und Undichtheiten===

{|align="left"
|[[Bild:09_Balken_color.jpg|left|thumb|200px|Balkendurchdringung in einer Außenwand]]
|}
{|align="left"
|[[Bild:10_Balken_thermo.jpg|left|thumb|200px|Thermographie]]
|}

Thermographiekameras zeigen die Oberflächentemperaturen von Bauteilen. Rote und weiße Flächen zeugen von hohen Oberflächentemperaturen. Blaue Flächen entsprechen niedrige Oberflächentemperaturen, an denen kalte Luft eindringt und zur Abkühlung der Bauteiloberflächen führt. Die Scala zeigt die Zuordnung der Temperaturen zur Farbe. Je blauer die Farbe, desto kühler die Oberfläche und um so größer die Gefahr der Schimmelbildung an der Oberfläche oder im Bauteil.
 

{|align="left"
|[[Bild:11_DFF_color.jpg|left|thumb|200px|Dachflächenfenster]]
|}
{|align="left"
|[[Bild:12_DFF_thermo.jpg|left|thumb|200px|Thermographie]]
|}
Die Bilder zeigen deutlich, wie die kalte Luft an den Bauteilen entlang strömt und die Oberflächen abkühlt.
 

{|align="left"
|[[Bild:13_Ecke_color.jpg|left|thumb|200px|Außenecke in einem Dachgeschosszimmer]]
|}
{|align="left"
|[[Bild:14_Ecke_thermo.jpg|left|thumb|200px|Thermographie]]
|}
 

==Luftdichtung – Voraussetzung für ein angenehmes Raumklima im Winter==
{|align="left"
|[[Bild:15_raumluftfeuchte_winter_d.jpg|left|thumb|200px|Dringt kalte Winterluft durch Fugen in das Gebäude ein, entsteht trockenes Raumklima]]
|}
{|align="left"
|[[Bild:16_trockene_raumluft_d.jpg|left|thumb|200px|Erwärmt sich Luft von -10 °C und 80 % rel. LF auf +20 °C, hat sie nur noch eine rel. LF von 9,9 %]]
|}
Zu trockenes Raumklima im Winter entsteht aufgrund von schlechter Luftdichtung. Kalte Luft kann weniger Feuchtigkeit aufnehmen, als warme Luft. Dringt kalte Luft durch Fugen in der Konstruktion in das Gebäude ein, erwärmt sie sich. Gleichzeitig sinkt die relative Luftfeuchtigkeit.

Russland:
In Zahlen: Luft von -10 °C kann maximal 2,1 g Wasser pro m³ Luft aufnehmen, Luft von +20 °C hingegen 17,3 g/m³. Bei 80 % relativer Luftfeuchtigkeit ist der Wassergehalt bei -10 °C noch 1,7 g/m³. Erwärmt man Luft von -10 °C und 80 % relativer Luftfeuchtigkeit auf +20 °C, hat sie nur noch eine relative Luftfeuchtigkeit von 9,9 % (1,7 g/m³ sind 9,9 % von 17,3 g/m³).
 

Irland:
In Zahlen: Luft von 0 °C kann maximal 3,3 g Wasser pro m³ Luft aufnehmen, Luft von +20 °C hingegen 17,3 g/m³. Bei 80 % relativer Luftfeuchtigkeit ist der Wassergehalt bei 0 °C noch 2,64 g/m³. Erwärmt man Luft von 0 °C und 80 % relativer Luftfeuchtigkeit auf +20 °C hat sie nur noch eine relative Luftfeuchtigkeit von 15,3 % (2,64 g/m³ sind 15,3 % von 17,3 g/m³).

Je mehr kalte Luft durch Fugen in der Gebäudehülle in das Gebäude eindringt, umso trockener wird die Raumluft. In der Praxis sinkt die relative Luftfeuchtigkeit so auch unter 30 %. In diesen Fällen nützt es nicht viel, die Raumluft zu befeuchten. Sie wird immer wieder durch trockene Außenluft ersetzt. Erst wenn die Außentemperaturen wieder steigen, ist das Problem mit der trockenen Raumluft auf einmal verschwunden.

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|[[Bild:17_behaglichkeit_d.jpg|left|thumb|200px|Quelle: Sedlbauer, Breuer, Kaufmann, Institut für Bauphysik, Holzkirchen]]
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Zu trockene Raumluft reduziert nicht nur die Behaglichkeit, sondern muss auch unter gesundheitlichen Aspekten betrachtet werden. In trockenem Raumklima vermehren sich Viren und Bakterien deutlich schneller als in einem feuchten Raumklima. Dies führt bekanntermaßen zu häufigeren Erkältungskrankheiten. Zu trockene Raumluft behindert außerdem die Sauerstoffaufnahme und die Zellatmung und führt zu körperlichem Stress, zu Müdigkeit und geringerer Leistungsfähigkeit. Um an einem Arbeitsplatz die maximale Effektivität zu erreichen, sollte das Klima in der Behaglichkeitszone liegen:
 

==Luftdichtung – Voraussetzung für ein angenehmes Raumklima im Sommer==
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|[[Bild:18_sommer_warm_d.jpg|left|thumb|200px|Luftströmung durch Fugen möglich: Innenraum erwärmt sich sehr schnell]]
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|[[Bild:19_sommer_kuehl_d.jpg|left|thumb|200px|Luftdichte Konstruktion: Innenraum erwärmt sich langsam]]
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Für den sommerlichen Wärmeschutz eines Bauteils sind die beiden bauphysikalischen Kenngrößen Phasenverschiebung und Amplitudendämpfung entscheidend. Die Phasenverschiebung beschreibt, wie viele Stunden die Wärme braucht, um von außen in das Gebäudeinnere zu gelangen. Werte von mehr als 10 Stunden gelten als komfortabel. Die Amplitudendämpfung drückt aus, wie hoch sich die Temperatur im Gebäudeinneren im Vergleich zu draußen erwärmt.

Beide Kenngrößen beruhen auf einem stationären Zustand, d.h. darauf, dass es im Bauteil keine Luftbewegung gibt. Der Wärmestrom kann erst dann die nächste Pore erwärmen, wenn die davor liegende Pore erwärmt wurde. Eine Luftbewegung in der Wärmedämmung infolge von Undichtheiten in der Gebäudehülle führen zu einem viel schnelleren Wärmetransport, da die Wärme nun durch Konvektion (Luftströmung) übertragen wird.
 

==Gesetze und Normen in Deutschland==
Die Erkenntnisse über die Auswirkungen der Luftdichtheit wurden in Deutschland 1995 (6 Jahre nach Veröffentlichung der Messstudie des Instituts für Bauphysik) mit der 3. Wärmeschutzverordnung über die Luftdichtheit gesetzlich bindend und führten zur Vornorm der DIN 4108-7. Im Jahre 2000 folgten die Energieeinsparverordnung und die DIN 4108-7.

Während Normen Empfehlungscharakter haben und Mindestanforderungen beschreiben, sind Verordnungen gesetzlich bindend. Wenn die Mindestanforderungen an die Luftdichtheit nicht erreicht wird, muss nachgebessert werden. Das ist in der Regel extrem teuer. Sanierungskosten von mehr als 50.000 € sind keine Seltenheit.

==Realisierung einer funktionierenden Luftdichtheit==
Um eine funktionierende Luftdichtung zu erreichen, müssen die Dampfbremsen untereinander mit Klebebändern verbunden werden. Anschlüsse zu angrenzenden Bauteilen werden mit Luftdichtungsklebern dauerhaft zuverlässig hergestellt.

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|[[Bild:Verarbeitung DB+ Verklebung 01.jpg|left|thumb|200px|xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx]]
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|[[Bild:Verarbeitung DB+ Drempel 02.jpg|left|thumb|200px|Anschluss an angrenzende mineralische Bauteile mit Luftdichtungskleber]]
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===Klebebänder für Überlappungen von Dampfbremsen===
Klebebänder für die Luftdichtung müssen
· eine hohe Anfangsklebekraft bei normalen Temperaturen
· eine hohe Anfangsklebekraft bei kalten Temperaturen
· eine sehr hohe Endklebekraft
· eine hohe Schälfestigkeit (AFERA 5001)
· eine hohe Scherfestigkeit
· eine hohe Wärmefestigkeit
· eine ausreichende Feuchtefestigkeit
· eine Dauerhaftigkeit von mehr als 30 Jahren
aufweisen.

Für die Klebekraft ist der Anpressdruck entscheidend. Würde man ein Klebeband einfach nur lose auflegen, würde sich keine feste Verbindung ergeben. Eine hohe Anfangsklebekraft ist wichtig, damit die Klebebänder nach dem Andrücken den Kontakt halten.

Eine hohe Anfangsklebekraft bei kalten Temperaturen ist erforderlich, da die Luftdichtung meist dann erstellt wird, wenn die Heizung noch nicht funktioniert.

Eine sehr hohe Endklebekraft ist nötig, damit die Verbindung auch dann sicher ist, wenn Spannungen auf die Verklebung wirken. Hierbei ist der Untergrund von besonderer Bedeutung. Untergründe werden nach FLiB eingeteilt in 2 Substratklassen: PE Folie und Holz. PE- Folien sollten eine Oberflächenspannung von mehr als 40 mN/m haben. Aber auch PE Folien mit nur 30 mN/m müssen sich noch sicher verkleben lassen. Holz sollte glatt, d.h. gehobelt oder geschliffen sein. Auf sägerauem Holz hat ein Klebeband keine gute Haftungsmöglichkeit.

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|[[Bild:Verarbeitung_INTELLO_Verklebung_01.jpg|left|thumb|200px|Verklebung einer Folienbahnenüberlappungen mit Luftdichtungsklebeband]]
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|[[Bild:Verarbeitung INTELLO Drempel 01.jpg|left|thumb|200px|Anschluss an gehobeltes Holz oder an Holzwerkstoffplatten mit Klebebändern]]
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Neben der Schälhaftung bei 180° (der typischen Klebebandkenngröße) und der Schälhaftung bei 90 ° ist vor allem eine hohe Scherkraft erforderlich. Sie drückt aus, wie gut sich das Klebeband mit dem Untergrund „verschweißt“.

Eine hohe Wärmefestigkeit gewährleistet, dass das Klebeband auch sicher funktioniert, wenn es höheren Temperaturen ausgesetzt wird. Dies kann in der Bauphase oder an Dachflächenfenstern der Fall sein.

Die Feuchtefestigkeit ist vor allem in der Bauphase wichtig. Nach Verputz und Estricharbeiten befindet sich sehr viel Feuchtigkeit im Gebäude. Klebebänder müssen auch unter diesen Bedingungen zuverlässig halten.

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|[[Bild:24_Intello_Nass.jpg|left|thumb|200px|Nach Verputz und Estricharbeiten befindet sich sehr viel Feuchtigkeit im Gebäude]]
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|[[Bild:25_Intello_Nass_Fenster.jpg|left|thumb|200px|Kondensatausfall an gedämmten Dachflächenfenster]]
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Die Dauerhaftigkeit ist eine der grundlegenden Eigenschaften der Klebebandverbindung. Gebäude stehen statistisch gesehen mindestens 30 Jahre, bevor sie umgebaut, saniert oder modernisiert werden. Diese Zyklen können aber auch durchaus länger sein. Versprödende Bestandteile, wie Harze sollten in Verbindungsmitteln also vermieden werden. Einfache Klebebänder, wie man sie zum Verkleben von Paketen verwendet, verspröden schon nach inigen Jahren. Im Baubereich angewendet würden sie die Luftdichtheit nicht dauerhaft sicherstellen und einfach abfallen.

===Anschlüsse von Dampfbremsen an angrenzende Bauteile===
Die Anschlüsse an angrenzende Bauteile werden mit Luftdichtungsanschlusskleber hergestellt. Wichtig ist, dass die Dampfbremse mit einer Schlaufe angeschlossen wird, um Bauteilbewegungen schadlos ausgleichen zu können. An die Haltbarkeit von Anschlussklebern werden die gleichen Ansprüche gestellt, wie bei Klebebändern.

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|[[Bild:Verarbeitung DB+ Drempel 02.jpg|left|thumb|200px|Anschluss Drempel mit Luftdichtungskleber]]
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|[[Bild:26_9_1_2-1_160403.jpg|left|thumb|200px|Kleber auftragen und Dehnschlaufe herstellen]]
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|[[Bild:Verarbeitung INTELLO Giebel 04.jpg|left|thumb|200px|Anschluss Giebelwand mit Luftdichtungskleber]]
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|[[Bild:28_9_1_2-3_051202.jpg|left|thumb|200px|Kleber auftragen und Dehnschlaufe herstellen]]
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==Dampfbremsen – bestimmend für die Sicherheit gegen Bauschäden==

Bis in die 90er Jahre glaubte man, dass Dampfbremsen mit einem hohen Diffusionswiderstand den besten Schutz gegen Bauschäden bieten. Heute weiß man, dass Bahnen mit einem intelligenten Feuchtemanagement optimal dazu geeignet sind, Bauschäden sicher und dauerhaft zu vermeiden. Diese Dampfbrems- und Luftdichtungsbahnen haben einen feuchtevariablem Diffusionswiderstand und sind in der Lage, ihre Molekularstruktur zu verändern, das heißt: Sie sind im Winter diffusionsdicht und schützen die Konstruktion sicher vor Feuchteeintrag – im Sommer hingegen sind sie diffusionsoffen und ermöglichen maximale Austrocknung.

==Lösungen für Energieeinsparung, Komforterhöhung und Kostenreduzierung==

Der Baubereich ist weltweit der Sektor mit dem größten Ressourcenbedarf. Wir verbrauchen in unseren Volkswirtschaften zur Herstellung von Gebäuden die größten Mengen Primärenergie – das gleiche gilt für die Energiemenge bei der Nutzung.
Wenn es uns beim Bauen gelingt, intelligente Lösungen umzusetzen, wenn es uns gelingt, uns bewusst mit den Baukonstruktionen und ihrer Bauphysik zu beschäftigen, können wir wie in keinem anderen Bereich unserer Gesellschaft Energie sparen und so die CO2 Emissionen und die Kosten für den Unterhalt der Gebäude reduzieren - und das ganze bei optimalem Komfort in Wohnungen und Arbeitsstätten.

==Fazit==
Die Wärmedämmung ist nur dann effektiv in Bezug auf Energieeinsparung, CO2 Emissionsreduzierung, Bauschadensfreiheit und Wohnkomfort, wenn die Gebäudehülle luftdicht ist. Luftdichtheit ist also die entscheidende Größe für eine Wärmedämmkonstruktion. Sie wird erreicht, wenn die Überlappungen der Dampfbremsen mit Klebebändern verklebt und Anschlüsse an angrenzende Bauteile mit Luftdichtungsanschlussklebern hergestellt werden.

Luftdichtheit erfordert einfache Maßnahmen und führt zu einem großen Ergebnis.

[[Kategorie:Bauphysik]][[Kategorie:Glossar]]

Luftdichtung

2007-09-18T08:07:14Z

Goldau: /* Fazit */

==Luftdichtung – die entscheidende Größe==
'''... dass die Wärmedämmung wirklich dämmt und die Konstruktion bauschadensfrei bleibt'''

Die Wärmedämmung in einem Gebäude trennt zwei unterschiedliche Klimabereiche: Das Innenraumklima und Außenraumklima. Für die Bedingungen in Europa und Russland bedeutet das: Im Winter ist es innen warm und außen kalt, im Sommer hingegen innen kühler als außen.
In beiden Fällen entsteht eine Temperaturdifferenz, welche sich durch Luftströmung auszugleichen versucht. Dabei drängt im Winter die warme Luft aus dem Gebäude durch die Konstruktion ins Freie. Auf ihrem Weg durch die Wärmedämmung kühlt sie jedoch immer mehr ab, je weiter sie nach außen gelangt. Kalte Luft kann weniger Feuchtigkeit aufnehmen als warme so dass die in der warmen Luft mitgeführte gasförmige Feuchtigkeit schließlich als Tauwasser ausfällt.
Dieses Tauwasser kann in der Konstruktion zu erheblichen Bauschäden führen. Statisch wirksamen Bauteile können verrotten und ihre Tragfähigkeit verlieren, ebenso fördert die Feuchtigkeit die Entstehung von gesundheitsschädlichem Schimmel.

Die Konsequenzen aus derartigen Bauschäden sind für das Bauwerk und die Gesundheit seiner Nutzer immens - auf der anderen Seite können sie durch sehr einfache Maßnahmen dauerhaft vermieden werden.
Bei der Planung und Ausführung der Konstruktion ist lediglich darauf zu achten, dass Feuchtigkeit nicht in schädlichem Ausmaß in die Wärmedämmung eindringen kann, also dass der Luftstrom von innen nach außen begrenzt wird. Dies wird durch die Installation einer luftdichten Bauteilschicht auf der Innenseite der Wärmedämmung erreicht. Entscheidend für ihre Wirksamkeit ist größte Sorgfalt, sowohl bei der Planung als auch bei der Ausführung.

Luftdichtheit bedeutet nicht, dass der Innenraum hermetisch wie mit einer Plastiktüte von der Außenluft abgeschlossen ist. Die Luftdichtungsebene verhindert lediglich die Strömung, also die Konvektion von Luft, der Austausch von innen nach außen per Diffusion findet weiterhin statt.

==Definition Luftdichtung und Überblick über die Auswirkungen mangelhafter Luftdichtung==

Unter Luftdichtung versteht man den Schutz der Wärmedämmung in der Gebäudehülle vor eindringender Feuchtigkeit. Die Güte der Luftdichtheit bestimmt sich durch die Fugenfreiheit. Je mehr Fugen, bzw. Undichtheiten sich in der inneren Gebäudehülle, z.B. der Dampfbremse befinden, d.h. je undichter die Gebäudehülle ist, umso schlechter ist die Luftdichtung. Undichtheiten in der inneren Gebäudehülle haben große bauphysikalische Auswirkungen:

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|[[Bild:01 luftstroemung d 2.jpg|left|thumb|200px|Undichtheiten in der inneren Gebäudehülle haben große bauphysikalische Auswirkungen]]
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Innenraumluft, die durch Undichtheiten in der Dampfbremse nach außen strömt, transportiert viel Wärme und führt dadurch zu einem höheren Heizenergiebedarf. Auf ihrem Weg durch die Wärmedämmung kühlt die warme Luft ab und kondensiert an den Außenbauteilen. Die ausfallende Feuchtigkeit wird als Tauwasser bezeichnet und kann zu Schimmel führen. Undichtheiten in der inneren Gebäudehülle verschlechtern den Komfort für die Nutzer erheblich: Im Winter ist das Raumklima zu trocken, im Sommer reduziert sich der sommerliche Wärmeschutz. Undichtheiten verringern zudem den Schallschutz der Konstruktion.

Mit anderen Worten:

Eine gute Luftdichtung ist Voraussetzung dafür, dass die Wärmedämmung effektiv funktioniert, die Konstruktion bauschadensfrei bleibt und im Winter wie im Sommer ein angenehmes Wohn- bzw. Arbeitsklima erreicht wird.

Für eine gute Luftdichtung müssen die Überlappungen von Dampfbremsen mit Klebebändern verklebt und Fugen zu angrenzenden Bauteilen dauerhaft zuverlässig abgedichtet werden.

==Versuchsaufbau zur Ermittlung der Auswirkungen von Fugen in der Gebäudehülle==

Die Auswirkungen der mangelhaften Luftdichtheit wurden vom Fraunhofer Institut für Bauphysik in Stuttgart, Deutschland, in einer Messstudie 1989 untersucht und in verschiedenen Fachzeitschriften veröffentlicht (z.B. DBZ 12/89, Seite 1639ff):

{|align="right"
|[[Bild:02 Fuge 4.8 d.jpg|left|thumb|200px|Der Wärmeverlust über eine 1 mm breite Fuge ist enorm: Faktor 4,8]]
|}

Geprüft wurde
· die Wärmedämmwirkung und
· der Feuchtedurchgang
bei einer innen liegenden Dampfbremse zusammen mit einer Wärmedämmung aus Mineralwolle mit 14 cm Dämmstärke (das war der damalige Wärmedämmstandard in Deutschland).
Als definierte Undichtheit wurden in der Mitte der 1 m² großen Dampfbremsfläche Fugen angelegt: 1 m lang und mit unterschiedlich Breiten: 1, 3, 5 und 10 mm. Die Fugen befanden sich nur in der Dampfbremse, nicht in der Wärmedämmung.

Für die Ermittlung der Wärmeverluste wurde eine Temperaturdifferenz von innen 20°C zu außen -10 °C hergestellt, für die Ermittlung der Feuchteströme eine Temperaturdifferenz von innen 20°C zu außen 0°C (um eine Vereisung der durchdringenden Wassermenge zu vermeiden).

Die Druckdifferenzen entsprachen mit 10, 20, 30 und 40 Pa denen, die typischerweise auf die Gebäudehülle einwirken können. Druckdifferenzen auf die Gebäudehülle entstehen sowohl thermisch bedingt, also durch den Temperaturunterschied von innen (warm) nach außen (kalt), als auch windbedingt durch Winddruck und Windsog. Eine Druckdifferenz von 20 Pa entsteht z.B. bei einem Außenklima von -10°C und Windstärke 3 oder von 0°C und Windstärke 4.

Zunächst wurden die beiden zu untersuchenden Größen – Wärmedämmwirkung und Feuchtedurchgang – mit der fugenfreien Dampfbremse bei den unterschiedlichen Druckdifferenzen gemessen. Anschließend untersuchte man die Konstruktion mit den verschiedenen Fugen, jeweils mit allen Druckdifferenzen.

Vorab sei gesagt: Die Messergebnisse waren alarmierend und schreckten seinerzeit die Fachwelt auf.

==Luftdichtung – die Voraussetzung, dass die Wärmedämmung wirklich dämmt==

Bei der Untersuchung der Wärmedämmwirkung der 14 cm dicken Wärmedämmung mit der fugenfreien Dampfbremse bestätigte der gemessene U-Wert den rechnerischen von 0,30 W/m²K.

Anschließend wurde die Wärmedämmung mit den unterschiedlich breiten Fugen bei den verschiedenen Druckdifferenzen gemessen.
{|align="right"
|[[Bild:03_Waermedurchg_d.jpg|left|thumb|200px|Verschlechterung der Wärmedämmung bei unterschiedlich breiten Fugen]]
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Schon bei der kleinsten Fugebreite von 1 mm und der Druckdifferenz von 20 Pa ergab sich eine Reduzierung der Dämmwirkung um den Faktor 4,8. Das heißt, der Dämmwert der 14 cm dicken Wärmedämmung ist mit der geringen Undichtheit nicht mehr 0,30 W/m²K, sondern 1,44 W/m²K. Fugenbreiten von 3 mm ergaben Verschlechterungsfaktoren von 11.

Fazit: Undichtheiten in der Luftdichtungsebene, z.B. in der Dampfbremse, führen zu einer Reduzierung der Wärmedämmwirkung. Der Heizenergiebedarf und damit die CO2 Emissionen erhöhen sich um ein Mehrfaches.
 

===Ökonomische Konsequenz:===

Ökonomisch spart man bei einer fehlerhaften oder gar fehlenden Luftdichtung mit der Wärmedämmung weitaus weniger Energie ein, als man erwartet. Die Rechnung für Heizenergie, sei es Öl, Gas, Elektrizität, Holz, Biomasse, Fernwärme, etc. ist viel höher als vorab kalkuliert. Das führt zu einer schlechten Rentabilität der Investition für die Wärmedämmmaßnahme. Hätte man sein Geld in eine andere Anlage investiert, hätte man einen besseren Ertrag erzielt.

Der Wert der Immobilie ist auch abhängig vom Energieverbrauch. Eine Immobilie mit hohen monatlichen Unterhaltungskosten hat einen geringeren Wert als eine Immobilie mit geringen monatlichen Kosten.

Wenn gar die Wärmedämmung so schlecht ist, dass das Gebäude bei starkem Frost oder starkem Wind nicht ausreichend beheizt werden kann, werden die elementaren Bedürfnisse von Menschen nach Schutz und Wärme nicht mehr befriedigt. Niemand möchte in kalten und zugigen Gebäuden wohnen oder arbeiten. Derart problematische Immobilien lassen sich als erste nicht mehr vermieten oder verkaufen und erfahren einen hohen Wertverlust.

Die Energiekosten haben sich in den letzten 3 Jahren verdoppelt, z.T. sogar verdreifacht. Und die Verteuerung wird sich in den nächsten Jahren politisch bedingt (Nahost, Iran, Irak), bedarfsbedingt (Expansion in China, etc.) und naturbedingt (Naturkatastrophen, z.B. Hurrikans) weiter beschleunigen. Die Investition in eine gute Wärmedämmung, sei es beim Neubau oder bei der Sanierung/Modernisierung ist schon jetzt sehr lohnenswert und wird bei weiter steigenden Energiepreisen noch höhere Renditen abwerfen.

Die Energiekosten werden in Zukunft weiter steigen. Bei einem hohen Energiebedarf besteht die Gefahr, dass die Heizkosten von privaten Haushalten kaum mehr bezahlt werden können. Es ist natürlich denkbar, die Energiekosten durch Reduzierung der Raumtemperatur zu senken. Eine Temperaturreduzierung von 1 °C führt immerhin zu einer Verringerung des Heizenergiebedarfs, d.h. der Heizkosten um 6 %. Aus ökonomischer und ökologische Sicht ist es sicherlich sinnvoll, die Wohnraumtemperatur von 22 °C auf 20 °C zu senken. Die Reduzierung von 20 °C auf 10 °C, zur Kompensation der enormen Heizkosten, ist bestimmt nicht erstrebenswert.

===Ökologische Konsequenzen===
Wärmedämmungen mit einer schlechten Effizienz führen zu größeren CO2 Emissionen, die das Treibhausklima weiter beschleunigen. Wir können dazu den Begriff Umweltschutz erweitern: Es geht nicht nur darum, dass wir die Umwelt schützen, von der wir leben, die Ressourcen, die Bodenschätze oder die Nahrungsmittel. Es geht mittlerweile auch darum, dass wir uns vor den Auswirkungen des Klimawandels schützen müssen. Die Hurrikans im Herbst 2005 zeigten, zu welcher Zerstörungskraft entfesselte Naturgewalten fähig sind. Hunderttausende Wohnungen wurden zerstört, selbst Industrieanlagen waren monatelang nicht produktionsfähig.

Wirbelstürme, wie Hurricans, Zyklone, Taifune und Tornados saugen warme Luft von unten nach oben und kalte Luft von oben nach unten und sind so das Ventil für den Wärmeausgleich auf der Erde. Weitere Auswirkungen des Treibhausklimas sind ein erhöhter Meeresspiegel, der die Küstenstädte bedroht, verursacht durch das Abtauen der Eisflächen und die Vergrößerung des Wasservolumens bei höheren Wassertemperaturen. Zusätzlich sind mehr Dürren, Überschwemmungen, etc. zu erwarten.

Alles ist preiswerter als das Treibhausklima weiter zu forcieren. Wir brauchen intelligente Lösungen, um die bedrohlichen Entwicklungen aufzuhalten. Die Einsparung von Energie und damit von Treibhausgasen durch luftdichte Gebäudehüllen ist eine wichtige Maßnahme auf diesem Weg. In vielen Bereichen sind Lösungen bereits vorhanden, und müssen nun konsequent umgesetzt werden.
Eine Aufgabe für unsere Generation.

===Der Gebäudeenergiebedarf beträgt mehr als 40 % des Gesamtenergieverbrauchs===
Über 40 % des jährlichen Weltenergiebedarfs wird zum Heizen und Kühlen von Gebäuden verbraucht und stellt so den größten Energieanteil, noch vor den Verbräuchen für Verkehr und Industrie dar. Mit effektiven Wärmedämmungen lässt sich der Energieverbrauch drastisch reduzieren. Für angenehme Wohnraumtemperaturen auch bei großer Kälte und windigem Außenklima benötigt man bei einem Passivhaus zum Heizen pro m² Wohnfläche nur 10 kWh (entsprechend 1 l Öl oder 10 m³ Gas). Neubauten in Deutschland mit gesetzlich vorgeschriebener luftdichten Gebäudehülle und Wärmedämmdicke verbrauchen ca. 60 kWh (entsprechend 6 l Öl oder 60 m³ Gas).Bei Gebäuden mit schlechter Luftdichtung und den daraus resultierenden Wärmeverlusten über die Fugen, ist ein Energieverbrauch von über 500 kWh (50 l Öl oder 500 m³ Gas) pro m² Wohnfläche keine Seltenheit.

Je kälter oder je windiger das Außenklima ist, umso größer sind die Auswirkungen einer mangelhaften Luftdichtheit für die Wärmedämmung und umso größer ist der Energieverbrauch. In Russland war der Winter 2005/2006 so kalt, dass die benötigten Energiemengen kaum mehr zur Verfügung gestellt werden konnten.

Nicht nur hohe Wärmedämmdicken sind entscheidend für die Energieeinsparung, sondern vor allem eine gute Luftdichtung. – Eine Wärmedämmung mit schlechter Luftdichtung ist in ihrer Wirkung stark reduziert.

==Luftdichtung – die Voraussetzung für Bauschadensfreiheit==
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|[[Bild:04_Fuge_1600_d.jpg|left|thumb|200px|Auch der Feuchteeintrag über eine 1 mm breite Fuge ist enorm: Faktor 1600]]
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Bei der oben erwähnten Studie vom Fraunhofer Institut für Bauphysik wurde neben der Wärmedämmwirkung auch der Feuchteeintrag in die Konstruktion gemessen. Die Dampfbremse hatte einen Diffusionswiderstand sd von 30 m (mvtr von 150 MNs/g). Die Messung bestätigte den rechnerischen Feuchteintrag in die Konstruktion von 0,5 g/m². Auch bei diffusionsoffeneren Dampfbremsen mit einem sd Wert von 2 m (mvtr von 10 MNs/g) sind die Feuchtemengen für Konstruktionen problemlos.

Im zweiten Versuch wurde der Feuchteeintrag über die Fugen ermittelt. Die Ergebnisse waren alarmierend und erklärten so manchen Bauschaden:

Bei der kleinsten Fuge von nur 1 mm Breite und 20 Pa Druckdifferenz betrug der Feuchtigkeitseintrag durch Konvektion (Luftströmung) 800 g/m Fuge pro Tag. Bei der Fugenbreite von 3 mm waren es 1700 g/m.

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|[[Bild:05_Feuchtedurchg_d.jpg|left|thumb|200px|Abhängigkeit des Feuchteeintrags von der Fugenbreite]]
|}
 

Der Feuchtigkeitseintrag führt an den Außenbauteilen zur Kondensation und bildet einen Wasserfilm, der die Diffusionsfähigkeit des Bauteils reduziert. Bei Frost bildet sich aus dem Wasserfilm eine diffusionsdichte Eisschicht. So kann ein diffusionsoffenes Bauteil auf der Außenseite zu einer diffusionsdichten Sperrschicht werden und zu einem noch höheren Tauwasserausfall in der Konstruktion führen.

{|align="left"
|[[Bild:06_maxLF0_d2.jpg|left|thumb|200px|Beim Abkühlen auf 0 °C kondensieren 3,85 g Wasser]]
|}
{|align="left"
|[[Bild:07_maxLF-10_d.jpg|left|thumb|200px|Beim Abkühlen auf -10 °C sogar 6,55 g Wasser]]
|}

Der Tauwasserausfall beim Abkühlen von Luft beginnt unterhalb des Taupunkts, der bei der „Norm“- Innenraumluft von 20 °C und 50 % relativer Feuchtigkeit bei 9,2 °C liegt.

Aus jedem Kubikmeter Luft, der in eine Konstruktion eindringt und auf 0 °C abkühlt kondensieren 3,85 g Wasser, bei Abkühlung auf -10°C Außentemperatur sind es sogar 6,55 g Wasser.

===Folge von Feuchtigkeit in der Konstruktion: Schimmel===
Feuchtigkeit in der Konstruktion führt schnell zu Schimmelbildung. Schimmel geht einher mit einer Zerstörung der Bausubstanz. Je nach Wassermenge und Konstruktionsweise kann es schon nach kurzer Zeit, evtl. aber auch erst nach mehreren Jahren zu Bauschäden kommen. Die Konstruktion muss dann aufwendig erneuert werden.

Gravierender als der finanzielle Schaden durch Schimmel ist jedoch die gesundheitliche Gefahr für die Menschen. Man unterscheidet Schimmelsporen und die sogenannten MVOC (microbial volatile organic compounds), die gasförmigen Ausscheidungen von Pilzen. Schimmelsporen gelten als der größte Allergieverursacher. Das Immunsystem kann grundlegend geschädigt werden, z.T. sogar irreparabel. Sporen und vor allem MVOC’s stehen im Verdacht, außerdem ein krebserregendes Potential zu haben.

Man weiß, dass man bei angeschimmeltem Brot nicht nur den Schimmelbefall abschneiden, sondern das Brot komplett wegwerfen sollte. Auch andere verschimmelte Nahrungsmittel wie Nüsse sollten gar nicht mehr gegessen werden. Der Magen hat durch seine Säure aber durchaus eine gewisse Abwehrkraft gegen diese Schadstoffe. Anders hingehen ist es, wenn Schimmelsporen und MVOC’s eingeatmet werden. Der Lunge fehlt ein wirkungsvoller Abwehrmechanismus. Sporen und MVOC’s haben ungehinderten Zugang in den Körper.

Die Folgen für die Gesundheit der Bewohner sind in der Regel nicht direkt zuzuordnen, denn der Krankheitsverlauf ist schleichend und diffus. Ein krankes Immunsystem äußert sich in vielfältiger Form.

===Ursachen für die Abkühlung von Bauteilinnenoberflächen===
Es macht für die Gesundheitsgefährdung keinen Unterschied, ob sich das Schimmelwachstum auf der Oberfläche der inneren Bauteilschichten zeigt oder „unsichtbar“ in der Konstruktion liegt. Der Schimmel innerhalb von Bauteilen ist potentiell sogar gefährlicher, da man ihn von außen nicht erkennt und Krankheiten nicht zuordnen kann.

Sichtbarer Schimmel ist erkennbar und kann beseitigt werden. Schimmel in der Konstruktion kann jahrelang, unter Umständen jahrzehntelang unerkannt bleiben und zu gravierenden Gesundheitsschädigungen führen.

Schimmel tritt nicht nur dann auf, wenn der Taupunkt unterschritten wird, d.h. Tauwasser ausfällt, sondern bereits dann, wenn die relative Luftfeuchtigkeit an der Grenzfläche der Bauteiloberfläche dauerhaft über 80 % liegt.
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|[[Bild:08_schimmel_d.jpg|left|thumb|200px|Der schimmelkritische Bereich liegt bei der 50 % feuchter Raumluft bei 12,6 °C und bei 65 % feuchter Raumluft bei 16.5 °C]]
|}
Die Reduzierung der Oberflächentemperatur auf den Bauteiloberflächen kann durch Wärmebrücken oder durch mangelhafte Luftdichtung verursacht werden. Wärmebrücken kühlen das Gebäude aus wie Kühlrippen. Bei mangelhafter Luftdichtung dringt kalte Luft von außen ein, hinterströmt die inneren Bauteile (Gipsbauplatten oder Holzverkleidungen) und führt zur Absenkung der Oberflächentemperatur.

Je kälter und je windiger es draußen ist, umso mehr kühlen die inneren Bauteilschichten aus.

Je feuchter das Raumklima, umso höher die Taupunkt- und die Schimmelgrenztemperatur, bzw. umso schneller das Schimmelwachstum. Berechnet auf 20°C Lufttemperatur hat Luft mit 50 % relativer Luftfeuchtigkeit einen Taupunkt von 9,2 °C und Luft mit 65 % relativer Luftfeuchtigkeit einen Taupunkt von 13,2 °C. Der schimmelkritische Bereich liegt bei der 50 % feuchter Raumluft bei 12,6 °C und bei 65 % feuchter Raumluft bei 16.5 °C.

 

===Thermographie zeigt niedrige Oberflächentemperatur durch Wärmebrücken und Undichtheiten===

{|align="left"
|[[Bild:09_Balken_color.jpg|left|thumb|200px|Balkendurchdringung in einer Außenwand]]
|}
{|align="left"
|[[Bild:10_Balken_thermo.jpg|left|thumb|200px|Thermographie]]
|}

Thermographiekameras zeigen die Oberflächentemperaturen von Bauteilen. Rote und weiße Flächen zeugen von hohen Oberflächentemperaturen. Blaue Flächen entsprechen niedrige Oberflächentemperaturen, an denen kalte Luft eindringt und zur Abkühlung der Bauteiloberflächen führt. Die Scala zeigt die Zuordnung der Temperaturen zur Farbe. Je blauer die Farbe, desto kühler die Oberfläche und um so größer die Gefahr der Schimmelbildung an der Oberfläche oder im Bauteil.
 

{|align="left"
|[[Bild:11_DFF_color.jpg|left|thumb|200px|Dachflächenfenster]]
|}
{|align="left"
|[[Bild:12_DFF_thermo.jpg|left|thumb|200px|Thermographie]]
|}
Die Bilder zeigen deutlich, wie die kalte Luft an den Bauteilen entlang strömt und die Oberflächen abkühlt.
 

{|align="left"
|[[Bild:13_Ecke_color.jpg|left|thumb|200px|Außenecke in einem Dachgeschosszimmer]]
|}
{|align="left"
|[[Bild:14_Ecke_thermo.jpg|left|thumb|200px|Thermographie]]
|}
 

==Luftdichtung – Voraussetzung für ein angenehmes Raumklima im Winter==
{|align="left"
|[[Bild:15_raumluftfeuchte_winter_d.jpg|left|thumb|200px|Dringt kalte Winterluft durch Fugen in das Gebäude ein, entsteht trockenes Raumklima]]
|}
{|align="left"
|[[Bild:16_trockene_raumluft_d.jpg|left|thumb|200px|Erwärmt sich Luft von -10 °C und 80 % rel. LF auf +20 °C, hat sie nur noch eine rel. LF von 9,9 %]]
|}
Zu trockenes Raumklima im Winter entsteht aufgrund von schlechter Luftdichtung. Kalte Luft kann weniger Feuchtigkeit aufnehmen, als warme Luft. Dringt kalte Luft durch Fugen in der Konstruktion in das Gebäude ein, erwärmt sie sich. Gleichzeitig sinkt die relative Luftfeuchtigkeit.

Russland:
In Zahlen: Luft von -10 °C kann maximal 2,1 g Wasser pro m³ Luft aufnehmen, Luft von +20 °C hingegen 17,3 g/m³. Bei 80 % relativer Luftfeuchtigkeit ist der Wassergehalt bei -10 °C noch 1,7 g/m³. Erwärmt man Luft von -10 °C und 80 % relativer Luftfeuchtigkeit auf +20 °C, hat sie nur noch eine relative Luftfeuchtigkeit von 9,9 % (1,7 g/m³ sind 9,9 % von 17,3 g/m³).
 

Irland:
In Zahlen: Luft von 0 °C kann maximal 3,3 g Wasser pro m³ Luft aufnehmen, Luft von +20 °C hingegen 17,3 g/m³. Bei 80 % relativer Luftfeuchtigkeit ist der Wassergehalt bei 0 °C noch 2,64 g/m³. Erwärmt man Luft von 0 °C und 80 % relativer Luftfeuchtigkeit auf +20 °C hat sie nur noch eine relative Luftfeuchtigkeit von 15,3 % (2,64 g/m³ sind 15,3 % von 17,3 g/m³).

Je mehr kalte Luft durch Fugen in der Gebäudehülle in das Gebäude eindringt, umso trockener wird die Raumluft. In der Praxis sinkt die relative Luftfeuchtigkeit so auch unter 30 %. In diesen Fällen nützt es nicht viel, die Raumluft zu befeuchten. Sie wird immer wieder durch trockene Außenluft ersetzt. Erst wenn die Außentemperaturen wieder steigen, ist das Problem mit der trockenen Raumluft auf einmal verschwunden.

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|[[Bild:17_behaglichkeit_d.jpg|left|thumb|200px|Quelle: Sedlbauer, Breuer, Kaufmann, Institut für Bauphysik, Holzkirchen]]
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Zu trockene Raumluft reduziert nicht nur die Behaglichkeit, sondern muss auch unter gesundheitlichen Aspekten betrachtet werden. In trockenem Raumklima vermehren sich Viren und Bakterien deutlich schneller als in einem feuchten Raumklima. Dies führt bekanntermaßen zu häufigeren Erkältungskrankheiten. Zu trockene Raumluft behindert außerdem die Sauerstoffaufnahme und die Zellatmung und führt zu körperlichem Stress, zu Müdigkeit und geringerer Leistungsfähigkeit. Um an einem Arbeitsplatz die maximale Effektivität zu erreichen, sollte das Klima in der Behaglichkeitszone liegen:
 

==Luftdichtung – Voraussetzung für ein angenehmes Raumklima im Sommer==
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|[[Bild:18_sommer_warm_d.jpg|left|thumb|200px|Luftströmung durch Fugen möglich: Innenraum erwärmt sich sehr schnell]]
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|[[Bild:19_sommer_kuehl_d.jpg|left|thumb|200px|Luftdichte Konstruktion: Innenraum erwärmt sich langsam]]
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Für den sommerlichen Wärmeschutz eines Bauteils sind die beiden bauphysikalischen Kenngrößen Phasenverschiebung und Amplitudendämpfung entscheidend. Die Phasenverschiebung beschreibt, wie viele Stunden die Wärme braucht, um von außen in das Gebäudeinnere zu gelangen. Werte von mehr als 10 Stunden gelten als komfortabel. Die Amplitudendämpfung drückt aus, wie hoch sich die Temperatur im Gebäudeinneren im Vergleich zu draußen erwärmt.

Beide Kenngrößen beruhen auf einem stationären Zustand, d.h. darauf, dass es im Bauteil keine Luftbewegung gibt. Der Wärmestrom kann erst dann die nächste Pore erwärmen, wenn die davor liegende Pore erwärmt wurde. Eine Luftbewegung in der Wärmedämmung infolge von Undichtheiten in der Gebäudehülle führen zu einem viel schnelleren Wärmetransport, da die Wärme nun durch Konvektion (Luftströmung) übertragen wird.
 

==Gesetze und Normen in Deutschland==
Die Erkenntnisse über die Auswirkungen der Luftdichtheit wurden in Deutschland 1995 (6 Jahre nach Veröffentlichung der Messstudie des Instituts für Bauphysik) mit der 3. Wärmeschutzverordnung über die Luftdichtheit gesetzlich bindend und führten zur Vornorm der DIN 4108-7. Im Jahre 2000 folgten die Energieeinsparverordnung und die DIN 4108-7.

Während Normen Empfehlungscharakter haben und Mindestanforderungen beschreiben, sind Verordnungen gesetzlich bindend. Wenn die Mindestanforderungen an die Luftdichtheit nicht erreicht wird, muss nachgebessert werden. Das ist in der Regel extrem teuer. Sanierungskosten von mehr als 50.000 € sind keine Seltenheit.

==Realisierung einer funktionierenden Luftdichtheit==
Um eine funktionierende Luftdichtung zu erreichen, müssen die Dampfbremsen untereinander mit Klebebändern verbunden werden. Anschlüsse zu angrenzenden Bauteilen werden mit Luftdichtungsklebern dauerhaft zuverlässig hergestellt.

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|[[Bild:Verarbeitung DB+ Verklebung 01.jpg|left|thumb|200px|xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx]]
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|[[Bild:Verarbeitung DB+ Drempel 02.jpg|left|thumb|200px|Anschluss an angrenzende mineralische Bauteile mit Luftdichtungskleber]]
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===Klebebänder für Überlappungen von Dampfbremsen===
Klebebänder für die Luftdichtung müssen
· eine hohe Anfangsklebekraft bei normalen Temperaturen
· eine hohe Anfangsklebekraft bei kalten Temperaturen
· eine sehr hohe Endklebekraft
· eine hohe Schälfestigkeit (AFERA 5001)
· eine hohe Scherfestigkeit
· eine hohe Wärmefestigkeit
· eine ausreichende Feuchtefestigkeit
· eine Dauerhaftigkeit von mehr als 30 Jahren
aufweisen.

Für die Klebekraft ist der Anpressdruck entscheidend. Würde man ein Klebeband einfach nur lose auflegen, würde sich keine feste Verbindung ergeben. Eine hohe Anfangsklebekraft ist wichtig, damit die Klebebänder nach dem Andrücken den Kontakt halten.

Eine hohe Anfangsklebekraft bei kalten Temperaturen ist erforderlich, da die Luftdichtung meist dann erstellt wird, wenn die Heizung noch nicht funktioniert.

Eine sehr hohe Endklebekraft ist nötig, damit die Verbindung auch dann sicher ist, wenn Spannungen auf die Verklebung wirken. Hierbei ist der Untergrund von besonderer Bedeutung. Untergründe werden nach FLiB eingeteilt in 2 Substratklassen: PE Folie und Holz. PE- Folien sollten eine Oberflächenspannung von mehr als 40 mN/m haben. Aber auch PE Folien mit nur 30 mN/m müssen sich noch sicher verkleben lassen. Holz sollte glatt, d.h. gehobelt oder geschliffen sein. Auf sägerauem Holz hat ein Klebeband keine gute Haftungsmöglichkeit.

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|[[Bild:Verarbeitung_INTELLO_Verklebung_01.jpg|left|thumb|200px|Verklebung einer Folienbahnenüberlappungen mit Luftdichtungsklebeband]]
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|[[Bild:Verarbeitung INTELLO Drempel 01.jpg|left|thumb|200px|Anschluss an gehobeltes Holz oder an Holzwerkstoffplatten mit Klebebändern]]
|}

 

Neben der Schälhaftung bei 180° (der typischen Klebebandkenngröße) und der Schälhaftung bei 90 ° ist vor allem eine hohe Scherkraft erforderlich. Sie drückt aus, wie gut sich das Klebeband mit dem Untergrund „verschweißt“.

Eine hohe Wärmefestigkeit gewährleistet, dass das Klebeband auch sicher funktioniert, wenn es höheren Temperaturen ausgesetzt wird. Dies kann in der Bauphase oder an Dachflächenfenstern der Fall sein.

Die Feuchtefestigkeit ist vor allem in der Bauphase wichtig. Nach Verputz und Estricharbeiten befindet sich sehr viel Feuchtigkeit im Gebäude. Klebebänder müssen auch unter diesen Bedingungen zuverlässig halten.

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|[[Bild:24_Intello_Nass.jpg|left|thumb|200px|Nach Verputz und Estricharbeiten befindet sich sehr viel Feuchtigkeit im Gebäude]]
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|[[Bild:25_Intello_Nass_Fenster.jpg|left|thumb|200px|Kondensatausfall an gedämmten Dachflächenfenster]]
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Die Dauerhaftigkeit ist eine der grundlegenden Eigenschaften der Klebebandverbindung. Gebäude stehen statistisch gesehen mindestens 30 Jahre, bevor sie umgebaut, saniert oder modernisiert werden. Diese Zyklen können aber auch durchaus länger sein. Versprödende Bestandteile, wie Harze sollten in Verbindungsmitteln also vermieden werden. Einfache Klebebänder, wie man sie zum Verkleben von Paketen verwendet, verspröden schon nach inigen Jahren. Im Baubereich angewendet würden sie die Luftdichtheit nicht dauerhaft sicherstellen und einfach abfallen.

===Anschlüsse von Dampfbremsen an angrenzende Bauteile===
Die Anschlüsse an angrenzende Bauteile werden mit Luftdichtungsanschlusskleber hergestellt. Wichtig ist, dass die Dampfbremse mit einer Schlaufe angeschlossen wird, um Bauteilbewegungen schadlos ausgleichen zu können. An die Haltbarkeit von Anschlussklebern werden die gleichen Ansprüche gestellt, wie bei Klebebändern.

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|[[Bild:Verarbeitung DB+ Drempel 02.jpg|left|thumb|200px|Anschluss Drempel mit Luftdichtungskleber]]
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|[[Bild:26_9_1_2-1_160403.jpg|left|thumb|200px|Kleber auftragen und Dehnschlaufe herstellen]]
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|[[Bild:Verarbeitung INTELLO Giebel 04.jpg|left|thumb|200px|Anschluss Giebelwand mit Luftdichtungskleber]]
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|[[Bild:28_9_1_2-3_051202.jpg|left|thumb|200px|Kleber auftragen und Dehnschlaufe herstellen]]
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==Dampfbremsen – bestimmend für die Sicherheit gegen Bauschäden==

Bis in die 90er Jahre glaubte man, dass Dampfbremsen mit einem hohen Diffusionswiderstand den besten Schutz gegen Bauschäden bieten. Heute weiß man, dass Bahnen mit einem intelligenten Feuchtemanagement optimal dazu geeignet sind, Bauschäden sicher und dauerhaft zu vermeiden. Diese Dampfbrems- und Luftdichtungsbahnen haben einen feuchtevariablem Diffusionswiderstand und sind in der Lage, ihre Molekularstruktur zu verändern, das heißt: Sie sind im Winter diffusionsdicht und schützen die Konstruktion sicher vor Feuchteeintrag – im Sommer hingegen sind sie diffusionsoffen und ermöglichen maximale Austrocknung.

==Lösungen für Energieeinsparung, Komforterhöhung und Kostenreduzierung==

Der Baubereich ist weltweit der Sektor mit dem größten Ressourcenbedarf. Wir verbrauchen in unseren Volkswirtschaften zur Herstellung von Gebäuden die größten Mengen Primärenergie – das gleiche gilt für die Energiemenge bei der Nutzung.
Wenn es uns beim Bauen gelingt, intelligente Lösungen umzusetzen, wenn es uns gelingt, uns bewusst mit den Baukonstruktionen und ihrer Bauphysik zu beschäftigen, können wir wie in keinem anderen Bereich unserer Gesellschaft Energie sparen und so die CO2 Emissionen und die Kosten für den Unterhalt der Gebäude reduzieren - und das ganze bei optimalem Komfort in Wohnungen und Arbeitsstätten.

==Fazit==
Die Wärmedämmung ist nur dann effektiv in Bezug auf Energieeinsparung,
CO2 Emissionsreduzierung, Bauschadensfreiheit und Wohnkomfort, wenn die
Gebäudehülle luftdicht ist. Luftdichtheit ist also die entscheidende Größe
für eine Wärmedämmkonstruktion. Sie wird erreicht, wenn die Überlappungen
der Dampfbremsen mit Klebebändern verklebt und Anschlüsse an angrenzende
Bauteile mit Luftdichtungsanschlussklebern hergestellt werden.

Luftdichtheit erfordert einfache Maßnahmen und führt zu einem großen Ergebnis.

[[Kategorie:Bauphysik]][[Kategorie:Glossar]]

Luftdichtung

2007-09-18T08:06:42Z

Goldau: /* Fazit */

==Luftdichtung – die entscheidende Größe==
'''... dass die Wärmedämmung wirklich dämmt und die Konstruktion bauschadensfrei bleibt'''

Die Wärmedämmung in einem Gebäude trennt zwei unterschiedliche Klimabereiche: Das Innenraumklima und Außenraumklima. Für die Bedingungen in Europa und Russland bedeutet das: Im Winter ist es innen warm und außen kalt, im Sommer hingegen innen kühler als außen.
In beiden Fällen entsteht eine Temperaturdifferenz, welche sich durch Luftströmung auszugleichen versucht. Dabei drängt im Winter die warme Luft aus dem Gebäude durch die Konstruktion ins Freie. Auf ihrem Weg durch die Wärmedämmung kühlt sie jedoch immer mehr ab, je weiter sie nach außen gelangt. Kalte Luft kann weniger Feuchtigkeit aufnehmen als warme so dass die in der warmen Luft mitgeführte gasförmige Feuchtigkeit schließlich als Tauwasser ausfällt.
Dieses Tauwasser kann in der Konstruktion zu erheblichen Bauschäden führen. Statisch wirksamen Bauteile können verrotten und ihre Tragfähigkeit verlieren, ebenso fördert die Feuchtigkeit die Entstehung von gesundheitsschädlichem Schimmel.

Die Konsequenzen aus derartigen Bauschäden sind für das Bauwerk und die Gesundheit seiner Nutzer immens - auf der anderen Seite können sie durch sehr einfache Maßnahmen dauerhaft vermieden werden.
Bei der Planung und Ausführung der Konstruktion ist lediglich darauf zu achten, dass Feuchtigkeit nicht in schädlichem Ausmaß in die Wärmedämmung eindringen kann, also dass der Luftstrom von innen nach außen begrenzt wird. Dies wird durch die Installation einer luftdichten Bauteilschicht auf der Innenseite der Wärmedämmung erreicht. Entscheidend für ihre Wirksamkeit ist größte Sorgfalt, sowohl bei der Planung als auch bei der Ausführung.

Luftdichtheit bedeutet nicht, dass der Innenraum hermetisch wie mit einer Plastiktüte von der Außenluft abgeschlossen ist. Die Luftdichtungsebene verhindert lediglich die Strömung, also die Konvektion von Luft, der Austausch von innen nach außen per Diffusion findet weiterhin statt.

==Definition Luftdichtung und Überblick über die Auswirkungen mangelhafter Luftdichtung==

Unter Luftdichtung versteht man den Schutz der Wärmedämmung in der Gebäudehülle vor eindringender Feuchtigkeit. Die Güte der Luftdichtheit bestimmt sich durch die Fugenfreiheit. Je mehr Fugen, bzw. Undichtheiten sich in der inneren Gebäudehülle, z.B. der Dampfbremse befinden, d.h. je undichter die Gebäudehülle ist, umso schlechter ist die Luftdichtung. Undichtheiten in der inneren Gebäudehülle haben große bauphysikalische Auswirkungen:

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|[[Bild:01 luftstroemung d 2.jpg|left|thumb|200px|Undichtheiten in der inneren Gebäudehülle haben große bauphysikalische Auswirkungen]]
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Innenraumluft, die durch Undichtheiten in der Dampfbremse nach außen strömt, transportiert viel Wärme und führt dadurch zu einem höheren Heizenergiebedarf. Auf ihrem Weg durch die Wärmedämmung kühlt die warme Luft ab und kondensiert an den Außenbauteilen. Die ausfallende Feuchtigkeit wird als Tauwasser bezeichnet und kann zu Schimmel führen. Undichtheiten in der inneren Gebäudehülle verschlechtern den Komfort für die Nutzer erheblich: Im Winter ist das Raumklima zu trocken, im Sommer reduziert sich der sommerliche Wärmeschutz. Undichtheiten verringern zudem den Schallschutz der Konstruktion.

Mit anderen Worten:

Eine gute Luftdichtung ist Voraussetzung dafür, dass die Wärmedämmung effektiv funktioniert, die Konstruktion bauschadensfrei bleibt und im Winter wie im Sommer ein angenehmes Wohn- bzw. Arbeitsklima erreicht wird.

Für eine gute Luftdichtung müssen die Überlappungen von Dampfbremsen mit Klebebändern verklebt und Fugen zu angrenzenden Bauteilen dauerhaft zuverlässig abgedichtet werden.

==Versuchsaufbau zur Ermittlung der Auswirkungen von Fugen in der Gebäudehülle==

Die Auswirkungen der mangelhaften Luftdichtheit wurden vom Fraunhofer Institut für Bauphysik in Stuttgart, Deutschland, in einer Messstudie 1989 untersucht und in verschiedenen Fachzeitschriften veröffentlicht (z.B. DBZ 12/89, Seite 1639ff):

{|align="right"
|[[Bild:02 Fuge 4.8 d.jpg|left|thumb|200px|Der Wärmeverlust über eine 1 mm breite Fuge ist enorm: Faktor 4,8]]
|}

Geprüft wurde
· die Wärmedämmwirkung und
· der Feuchtedurchgang
bei einer innen liegenden Dampfbremse zusammen mit einer Wärmedämmung aus Mineralwolle mit 14 cm Dämmstärke (das war der damalige Wärmedämmstandard in Deutschland).
Als definierte Undichtheit wurden in der Mitte der 1 m² großen Dampfbremsfläche Fugen angelegt: 1 m lang und mit unterschiedlich Breiten: 1, 3, 5 und 10 mm. Die Fugen befanden sich nur in der Dampfbremse, nicht in der Wärmedämmung.

Für die Ermittlung der Wärmeverluste wurde eine Temperaturdifferenz von innen 20°C zu außen -10 °C hergestellt, für die Ermittlung der Feuchteströme eine Temperaturdifferenz von innen 20°C zu außen 0°C (um eine Vereisung der durchdringenden Wassermenge zu vermeiden).

Die Druckdifferenzen entsprachen mit 10, 20, 30 und 40 Pa denen, die typischerweise auf die Gebäudehülle einwirken können. Druckdifferenzen auf die Gebäudehülle entstehen sowohl thermisch bedingt, also durch den Temperaturunterschied von innen (warm) nach außen (kalt), als auch windbedingt durch Winddruck und Windsog. Eine Druckdifferenz von 20 Pa entsteht z.B. bei einem Außenklima von -10°C und Windstärke 3 oder von 0°C und Windstärke 4.

Zunächst wurden die beiden zu untersuchenden Größen – Wärmedämmwirkung und Feuchtedurchgang – mit der fugenfreien Dampfbremse bei den unterschiedlichen Druckdifferenzen gemessen. Anschließend untersuchte man die Konstruktion mit den verschiedenen Fugen, jeweils mit allen Druckdifferenzen.

Vorab sei gesagt: Die Messergebnisse waren alarmierend und schreckten seinerzeit die Fachwelt auf.

==Luftdichtung – die Voraussetzung, dass die Wärmedämmung wirklich dämmt==

Bei der Untersuchung der Wärmedämmwirkung der 14 cm dicken Wärmedämmung mit der fugenfreien Dampfbremse bestätigte der gemessene U-Wert den rechnerischen von 0,30 W/m²K.

Anschließend wurde die Wärmedämmung mit den unterschiedlich breiten Fugen bei den verschiedenen Druckdifferenzen gemessen.
{|align="right"
|[[Bild:03_Waermedurchg_d.jpg|left|thumb|200px|Verschlechterung der Wärmedämmung bei unterschiedlich breiten Fugen]]
|}
Schon bei der kleinsten Fugebreite von 1 mm und der Druckdifferenz von 20 Pa ergab sich eine Reduzierung der Dämmwirkung um den Faktor 4,8. Das heißt, der Dämmwert der 14 cm dicken Wärmedämmung ist mit der geringen Undichtheit nicht mehr 0,30 W/m²K, sondern 1,44 W/m²K. Fugenbreiten von 3 mm ergaben Verschlechterungsfaktoren von 11.

Fazit: Undichtheiten in der Luftdichtungsebene, z.B. in der Dampfbremse, führen zu einer Reduzierung der Wärmedämmwirkung. Der Heizenergiebedarf und damit die CO2 Emissionen erhöhen sich um ein Mehrfaches.
 

===Ökonomische Konsequenz:===

Ökonomisch spart man bei einer fehlerhaften oder gar fehlenden Luftdichtung mit der Wärmedämmung weitaus weniger Energie ein, als man erwartet. Die Rechnung für Heizenergie, sei es Öl, Gas, Elektrizität, Holz, Biomasse, Fernwärme, etc. ist viel höher als vorab kalkuliert. Das führt zu einer schlechten Rentabilität der Investition für die Wärmedämmmaßnahme. Hätte man sein Geld in eine andere Anlage investiert, hätte man einen besseren Ertrag erzielt.

Der Wert der Immobilie ist auch abhängig vom Energieverbrauch. Eine Immobilie mit hohen monatlichen Unterhaltungskosten hat einen geringeren Wert als eine Immobilie mit geringen monatlichen Kosten.

Wenn gar die Wärmedämmung so schlecht ist, dass das Gebäude bei starkem Frost oder starkem Wind nicht ausreichend beheizt werden kann, werden die elementaren Bedürfnisse von Menschen nach Schutz und Wärme nicht mehr befriedigt. Niemand möchte in kalten und zugigen Gebäuden wohnen oder arbeiten. Derart problematische Immobilien lassen sich als erste nicht mehr vermieten oder verkaufen und erfahren einen hohen Wertverlust.

Die Energiekosten haben sich in den letzten 3 Jahren verdoppelt, z.T. sogar verdreifacht. Und die Verteuerung wird sich in den nächsten Jahren politisch bedingt (Nahost, Iran, Irak), bedarfsbedingt (Expansion in China, etc.) und naturbedingt (Naturkatastrophen, z.B. Hurrikans) weiter beschleunigen. Die Investition in eine gute Wärmedämmung, sei es beim Neubau oder bei der Sanierung/Modernisierung ist schon jetzt sehr lohnenswert und wird bei weiter steigenden Energiepreisen noch höhere Renditen abwerfen.

Die Energiekosten werden in Zukunft weiter steigen. Bei einem hohen Energiebedarf besteht die Gefahr, dass die Heizkosten von privaten Haushalten kaum mehr bezahlt werden können. Es ist natürlich denkbar, die Energiekosten durch Reduzierung der Raumtemperatur zu senken. Eine Temperaturreduzierung von 1 °C führt immerhin zu einer Verringerung des Heizenergiebedarfs, d.h. der Heizkosten um 6 %. Aus ökonomischer und ökologische Sicht ist es sicherlich sinnvoll, die Wohnraumtemperatur von 22 °C auf 20 °C zu senken. Die Reduzierung von 20 °C auf 10 °C, zur Kompensation der enormen Heizkosten, ist bestimmt nicht erstrebenswert.

===Ökologische Konsequenzen===
Wärmedämmungen mit einer schlechten Effizienz führen zu größeren CO2 Emissionen, die das Treibhausklima weiter beschleunigen. Wir können dazu den Begriff Umweltschutz erweitern: Es geht nicht nur darum, dass wir die Umwelt schützen, von der wir leben, die Ressourcen, die Bodenschätze oder die Nahrungsmittel. Es geht mittlerweile auch darum, dass wir uns vor den Auswirkungen des Klimawandels schützen müssen. Die Hurrikans im Herbst 2005 zeigten, zu welcher Zerstörungskraft entfesselte Naturgewalten fähig sind. Hunderttausende Wohnungen wurden zerstört, selbst Industrieanlagen waren monatelang nicht produktionsfähig.

Wirbelstürme, wie Hurricans, Zyklone, Taifune und Tornados saugen warme Luft von unten nach oben und kalte Luft von oben nach unten und sind so das Ventil für den Wärmeausgleich auf der Erde. Weitere Auswirkungen des Treibhausklimas sind ein erhöhter Meeresspiegel, der die Küstenstädte bedroht, verursacht durch das Abtauen der Eisflächen und die Vergrößerung des Wasservolumens bei höheren Wassertemperaturen. Zusätzlich sind mehr Dürren, Überschwemmungen, etc. zu erwarten.

Alles ist preiswerter als das Treibhausklima weiter zu forcieren. Wir brauchen intelligente Lösungen, um die bedrohlichen Entwicklungen aufzuhalten. Die Einsparung von Energie und damit von Treibhausgasen durch luftdichte Gebäudehüllen ist eine wichtige Maßnahme auf diesem Weg. In vielen Bereichen sind Lösungen bereits vorhanden, und müssen nun konsequent umgesetzt werden.
Eine Aufgabe für unsere Generation.

===Der Gebäudeenergiebedarf beträgt mehr als 40 % des Gesamtenergieverbrauchs===
Über 40 % des jährlichen Weltenergiebedarfs wird zum Heizen und Kühlen von Gebäuden verbraucht und stellt so den größten Energieanteil, noch vor den Verbräuchen für Verkehr und Industrie dar. Mit effektiven Wärmedämmungen lässt sich der Energieverbrauch drastisch reduzieren. Für angenehme Wohnraumtemperaturen auch bei großer Kälte und windigem Außenklima benötigt man bei einem Passivhaus zum Heizen pro m² Wohnfläche nur 10 kWh (entsprechend 1 l Öl oder 10 m³ Gas). Neubauten in Deutschland mit gesetzlich vorgeschriebener luftdichten Gebäudehülle und Wärmedämmdicke verbrauchen ca. 60 kWh (entsprechend 6 l Öl oder 60 m³ Gas).Bei Gebäuden mit schlechter Luftdichtung und den daraus resultierenden Wärmeverlusten über die Fugen, ist ein Energieverbrauch von über 500 kWh (50 l Öl oder 500 m³ Gas) pro m² Wohnfläche keine Seltenheit.

Je kälter oder je windiger das Außenklima ist, umso größer sind die Auswirkungen einer mangelhaften Luftdichtheit für die Wärmedämmung und umso größer ist der Energieverbrauch. In Russland war der Winter 2005/2006 so kalt, dass die benötigten Energiemengen kaum mehr zur Verfügung gestellt werden konnten.

Nicht nur hohe Wärmedämmdicken sind entscheidend für die Energieeinsparung, sondern vor allem eine gute Luftdichtung. – Eine Wärmedämmung mit schlechter Luftdichtung ist in ihrer Wirkung stark reduziert.

==Luftdichtung – die Voraussetzung für Bauschadensfreiheit==
{|align="right"
|[[Bild:04_Fuge_1600_d.jpg|left|thumb|200px|Auch der Feuchteeintrag über eine 1 mm breite Fuge ist enorm: Faktor 1600]]
|}
Bei der oben erwähnten Studie vom Fraunhofer Institut für Bauphysik wurde neben der Wärmedämmwirkung auch der Feuchteeintrag in die Konstruktion gemessen. Die Dampfbremse hatte einen Diffusionswiderstand sd von 30 m (mvtr von 150 MNs/g). Die Messung bestätigte den rechnerischen Feuchteintrag in die Konstruktion von 0,5 g/m². Auch bei diffusionsoffeneren Dampfbremsen mit einem sd Wert von 2 m (mvtr von 10 MNs/g) sind die Feuchtemengen für Konstruktionen problemlos.

Im zweiten Versuch wurde der Feuchteeintrag über die Fugen ermittelt. Die Ergebnisse waren alarmierend und erklärten so manchen Bauschaden:

Bei der kleinsten Fuge von nur 1 mm Breite und 20 Pa Druckdifferenz betrug der Feuchtigkeitseintrag durch Konvektion (Luftströmung) 800 g/m Fuge pro Tag. Bei der Fugenbreite von 3 mm waren es 1700 g/m.

{|align="right"
|[[Bild:05_Feuchtedurchg_d.jpg|left|thumb|200px|Abhängigkeit des Feuchteeintrags von der Fugenbreite]]
|}
 

Der Feuchtigkeitseintrag führt an den Außenbauteilen zur Kondensation und bildet einen Wasserfilm, der die Diffusionsfähigkeit des Bauteils reduziert. Bei Frost bildet sich aus dem Wasserfilm eine diffusionsdichte Eisschicht. So kann ein diffusionsoffenes Bauteil auf der Außenseite zu einer diffusionsdichten Sperrschicht werden und zu einem noch höheren Tauwasserausfall in der Konstruktion führen.

{|align="left"
|[[Bild:06_maxLF0_d2.jpg|left|thumb|200px|Beim Abkühlen auf 0 °C kondensieren 3,85 g Wasser]]
|}
{|align="left"
|[[Bild:07_maxLF-10_d.jpg|left|thumb|200px|Beim Abkühlen auf -10 °C sogar 6,55 g Wasser]]
|}

Der Tauwasserausfall beim Abkühlen von Luft beginnt unterhalb des Taupunkts, der bei der „Norm“- Innenraumluft von 20 °C und 50 % relativer Feuchtigkeit bei 9,2 °C liegt.

Aus jedem Kubikmeter Luft, der in eine Konstruktion eindringt und auf 0 °C abkühlt kondensieren 3,85 g Wasser, bei Abkühlung auf -10°C Außentemperatur sind es sogar 6,55 g Wasser.

===Folge von Feuchtigkeit in der Konstruktion: Schimmel===
Feuchtigkeit in der Konstruktion führt schnell zu Schimmelbildung. Schimmel geht einher mit einer Zerstörung der Bausubstanz. Je nach Wassermenge und Konstruktionsweise kann es schon nach kurzer Zeit, evtl. aber auch erst nach mehreren Jahren zu Bauschäden kommen. Die Konstruktion muss dann aufwendig erneuert werden.

Gravierender als der finanzielle Schaden durch Schimmel ist jedoch die gesundheitliche Gefahr für die Menschen. Man unterscheidet Schimmelsporen und die sogenannten MVOC (microbial volatile organic compounds), die gasförmigen Ausscheidungen von Pilzen. Schimmelsporen gelten als der größte Allergieverursacher. Das Immunsystem kann grundlegend geschädigt werden, z.T. sogar irreparabel. Sporen und vor allem MVOC’s stehen im Verdacht, außerdem ein krebserregendes Potential zu haben.

Man weiß, dass man bei angeschimmeltem Brot nicht nur den Schimmelbefall abschneiden, sondern das Brot komplett wegwerfen sollte. Auch andere verschimmelte Nahrungsmittel wie Nüsse sollten gar nicht mehr gegessen werden. Der Magen hat durch seine Säure aber durchaus eine gewisse Abwehrkraft gegen diese Schadstoffe. Anders hingehen ist es, wenn Schimmelsporen und MVOC’s eingeatmet werden. Der Lunge fehlt ein wirkungsvoller Abwehrmechanismus. Sporen und MVOC’s haben ungehinderten Zugang in den Körper.

Die Folgen für die Gesundheit der Bewohner sind in der Regel nicht direkt zuzuordnen, denn der Krankheitsverlauf ist schleichend und diffus. Ein krankes Immunsystem äußert sich in vielfältiger Form.

===Ursachen für die Abkühlung von Bauteilinnenoberflächen===
Es macht für die Gesundheitsgefährdung keinen Unterschied, ob sich das Schimmelwachstum auf der Oberfläche der inneren Bauteilschichten zeigt oder „unsichtbar“ in der Konstruktion liegt. Der Schimmel innerhalb von Bauteilen ist potentiell sogar gefährlicher, da man ihn von außen nicht erkennt und Krankheiten nicht zuordnen kann.

Sichtbarer Schimmel ist erkennbar und kann beseitigt werden. Schimmel in der Konstruktion kann jahrelang, unter Umständen jahrzehntelang unerkannt bleiben und zu gravierenden Gesundheitsschädigungen führen.

Schimmel tritt nicht nur dann auf, wenn der Taupunkt unterschritten wird, d.h. Tauwasser ausfällt, sondern bereits dann, wenn die relative Luftfeuchtigkeit an der Grenzfläche der Bauteiloberfläche dauerhaft über 80 % liegt.
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|[[Bild:08_schimmel_d.jpg|left|thumb|200px|Der schimmelkritische Bereich liegt bei der 50 % feuchter Raumluft bei 12,6 °C und bei 65 % feuchter Raumluft bei 16.5 °C]]
|}
Die Reduzierung der Oberflächentemperatur auf den Bauteiloberflächen kann durch Wärmebrücken oder durch mangelhafte Luftdichtung verursacht werden. Wärmebrücken kühlen das Gebäude aus wie Kühlrippen. Bei mangelhafter Luftdichtung dringt kalte Luft von außen ein, hinterströmt die inneren Bauteile (Gipsbauplatten oder Holzverkleidungen) und führt zur Absenkung der Oberflächentemperatur.

Je kälter und je windiger es draußen ist, umso mehr kühlen die inneren Bauteilschichten aus.

Je feuchter das Raumklima, umso höher die Taupunkt- und die Schimmelgrenztemperatur, bzw. umso schneller das Schimmelwachstum. Berechnet auf 20°C Lufttemperatur hat Luft mit 50 % relativer Luftfeuchtigkeit einen Taupunkt von 9,2 °C und Luft mit 65 % relativer Luftfeuchtigkeit einen Taupunkt von 13,2 °C. Der schimmelkritische Bereich liegt bei der 50 % feuchter Raumluft bei 12,6 °C und bei 65 % feuchter Raumluft bei 16.5 °C.

 

===Thermographie zeigt niedrige Oberflächentemperatur durch Wärmebrücken und Undichtheiten===

{|align="left"
|[[Bild:09_Balken_color.jpg|left|thumb|200px|Balkendurchdringung in einer Außenwand]]
|}
{|align="left"
|[[Bild:10_Balken_thermo.jpg|left|thumb|200px|Thermographie]]
|}

Thermographiekameras zeigen die Oberflächentemperaturen von Bauteilen. Rote und weiße Flächen zeugen von hohen Oberflächentemperaturen. Blaue Flächen entsprechen niedrige Oberflächentemperaturen, an denen kalte Luft eindringt und zur Abkühlung der Bauteiloberflächen führt. Die Scala zeigt die Zuordnung der Temperaturen zur Farbe. Je blauer die Farbe, desto kühler die Oberfläche und um so größer die Gefahr der Schimmelbildung an der Oberfläche oder im Bauteil.
 

{|align="left"
|[[Bild:11_DFF_color.jpg|left|thumb|200px|Dachflächenfenster]]
|}
{|align="left"
|[[Bild:12_DFF_thermo.jpg|left|thumb|200px|Thermographie]]
|}
Die Bilder zeigen deutlich, wie die kalte Luft an den Bauteilen entlang strömt und die Oberflächen abkühlt.
 

{|align="left"
|[[Bild:13_Ecke_color.jpg|left|thumb|200px|Außenecke in einem Dachgeschosszimmer]]
|}
{|align="left"
|[[Bild:14_Ecke_thermo.jpg|left|thumb|200px|Thermographie]]
|}
 

==Luftdichtung – Voraussetzung für ein angenehmes Raumklima im Winter==
{|align="left"
|[[Bild:15_raumluftfeuchte_winter_d.jpg|left|thumb|200px|Dringt kalte Winterluft durch Fugen in das Gebäude ein, entsteht trockenes Raumklima]]
|}
{|align="left"
|[[Bild:16_trockene_raumluft_d.jpg|left|thumb|200px|Erwärmt sich Luft von -10 °C und 80 % rel. LF auf +20 °C, hat sie nur noch eine rel. LF von 9,9 %]]
|}
Zu trockenes Raumklima im Winter entsteht aufgrund von schlechter Luftdichtung. Kalte Luft kann weniger Feuchtigkeit aufnehmen, als warme Luft. Dringt kalte Luft durch Fugen in der Konstruktion in das Gebäude ein, erwärmt sie sich. Gleichzeitig sinkt die relative Luftfeuchtigkeit.

Russland:
In Zahlen: Luft von -10 °C kann maximal 2,1 g Wasser pro m³ Luft aufnehmen, Luft von +20 °C hingegen 17,3 g/m³. Bei 80 % relativer Luftfeuchtigkeit ist der Wassergehalt bei -10 °C noch 1,7 g/m³. Erwärmt man Luft von -10 °C und 80 % relativer Luftfeuchtigkeit auf +20 °C, hat sie nur noch eine relative Luftfeuchtigkeit von 9,9 % (1,7 g/m³ sind 9,9 % von 17,3 g/m³).
 

Irland:
In Zahlen: Luft von 0 °C kann maximal 3,3 g Wasser pro m³ Luft aufnehmen, Luft von +20 °C hingegen 17,3 g/m³. Bei 80 % relativer Luftfeuchtigkeit ist der Wassergehalt bei 0 °C noch 2,64 g/m³. Erwärmt man Luft von 0 °C und 80 % relativer Luftfeuchtigkeit auf +20 °C hat sie nur noch eine relative Luftfeuchtigkeit von 15,3 % (2,64 g/m³ sind 15,3 % von 17,3 g/m³).

Je mehr kalte Luft durch Fugen in der Gebäudehülle in das Gebäude eindringt, umso trockener wird die Raumluft. In der Praxis sinkt die relative Luftfeuchtigkeit so auch unter 30 %. In diesen Fällen nützt es nicht viel, die Raumluft zu befeuchten. Sie wird immer wieder durch trockene Außenluft ersetzt. Erst wenn die Außentemperaturen wieder steigen, ist das Problem mit der trockenen Raumluft auf einmal verschwunden.

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|[[Bild:17_behaglichkeit_d.jpg|left|thumb|200px|Quelle: Sedlbauer, Breuer, Kaufmann, Institut für Bauphysik, Holzkirchen]]
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Zu trockene Raumluft reduziert nicht nur die Behaglichkeit, sondern muss auch unter gesundheitlichen Aspekten betrachtet werden. In trockenem Raumklima vermehren sich Viren und Bakterien deutlich schneller als in einem feuchten Raumklima. Dies führt bekanntermaßen zu häufigeren Erkältungskrankheiten. Zu trockene Raumluft behindert außerdem die Sauerstoffaufnahme und die Zellatmung und führt zu körperlichem Stress, zu Müdigkeit und geringerer Leistungsfähigkeit. Um an einem Arbeitsplatz die maximale Effektivität zu erreichen, sollte das Klima in der Behaglichkeitszone liegen:
 

==Luftdichtung – Voraussetzung für ein angenehmes Raumklima im Sommer==
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|[[Bild:18_sommer_warm_d.jpg|left|thumb|200px|Luftströmung durch Fugen möglich: Innenraum erwärmt sich sehr schnell]]
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|[[Bild:19_sommer_kuehl_d.jpg|left|thumb|200px|Luftdichte Konstruktion: Innenraum erwärmt sich langsam]]
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Für den sommerlichen Wärmeschutz eines Bauteils sind die beiden bauphysikalischen Kenngrößen Phasenverschiebung und Amplitudendämpfung entscheidend. Die Phasenverschiebung beschreibt, wie viele Stunden die Wärme braucht, um von außen in das Gebäudeinnere zu gelangen. Werte von mehr als 10 Stunden gelten als komfortabel. Die Amplitudendämpfung drückt aus, wie hoch sich die Temperatur im Gebäudeinneren im Vergleich zu draußen erwärmt.

Beide Kenngrößen beruhen auf einem stationären Zustand, d.h. darauf, dass es im Bauteil keine Luftbewegung gibt. Der Wärmestrom kann erst dann die nächste Pore erwärmen, wenn die davor liegende Pore erwärmt wurde. Eine Luftbewegung in der Wärmedämmung infolge von Undichtheiten in der Gebäudehülle führen zu einem viel schnelleren Wärmetransport, da die Wärme nun durch Konvektion (Luftströmung) übertragen wird.
 

==Gesetze und Normen in Deutschland==
Die Erkenntnisse über die Auswirkungen der Luftdichtheit wurden in Deutschland 1995 (6 Jahre nach Veröffentlichung der Messstudie des Instituts für Bauphysik) mit der 3. Wärmeschutzverordnung über die Luftdichtheit gesetzlich bindend und führten zur Vornorm der DIN 4108-7. Im Jahre 2000 folgten die Energieeinsparverordnung und die DIN 4108-7.

Während Normen Empfehlungscharakter haben und Mindestanforderungen beschreiben, sind Verordnungen gesetzlich bindend. Wenn die Mindestanforderungen an die Luftdichtheit nicht erreicht wird, muss nachgebessert werden. Das ist in der Regel extrem teuer. Sanierungskosten von mehr als 50.000 € sind keine Seltenheit.

==Realisierung einer funktionierenden Luftdichtheit==
Um eine funktionierende Luftdichtung zu erreichen, müssen die Dampfbremsen untereinander mit Klebebändern verbunden werden. Anschlüsse zu angrenzenden Bauteilen werden mit Luftdichtungsklebern dauerhaft zuverlässig hergestellt.

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|[[Bild:Verarbeitung DB+ Verklebung 01.jpg|left|thumb|200px|xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx]]
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|[[Bild:Verarbeitung DB+ Drempel 02.jpg|left|thumb|200px|Anschluss an angrenzende mineralische Bauteile mit Luftdichtungskleber]]
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===Klebebänder für Überlappungen von Dampfbremsen===
Klebebänder für die Luftdichtung müssen
· eine hohe Anfangsklebekraft bei normalen Temperaturen
· eine hohe Anfangsklebekraft bei kalten Temperaturen
· eine sehr hohe Endklebekraft
· eine hohe Schälfestigkeit (AFERA 5001)
· eine hohe Scherfestigkeit
· eine hohe Wärmefestigkeit
· eine ausreichende Feuchtefestigkeit
· eine Dauerhaftigkeit von mehr als 30 Jahren
aufweisen.

Für die Klebekraft ist der Anpressdruck entscheidend. Würde man ein Klebeband einfach nur lose auflegen, würde sich keine feste Verbindung ergeben. Eine hohe Anfangsklebekraft ist wichtig, damit die Klebebänder nach dem Andrücken den Kontakt halten.

Eine hohe Anfangsklebekraft bei kalten Temperaturen ist erforderlich, da die Luftdichtung meist dann erstellt wird, wenn die Heizung noch nicht funktioniert.

Eine sehr hohe Endklebekraft ist nötig, damit die Verbindung auch dann sicher ist, wenn Spannungen auf die Verklebung wirken. Hierbei ist der Untergrund von besonderer Bedeutung. Untergründe werden nach FLiB eingeteilt in 2 Substratklassen: PE Folie und Holz. PE- Folien sollten eine Oberflächenspannung von mehr als 40 mN/m haben. Aber auch PE Folien mit nur 30 mN/m müssen sich noch sicher verkleben lassen. Holz sollte glatt, d.h. gehobelt oder geschliffen sein. Auf sägerauem Holz hat ein Klebeband keine gute Haftungsmöglichkeit.

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|[[Bild:Verarbeitung_INTELLO_Verklebung_01.jpg|left|thumb|200px|Verklebung einer Folienbahnenüberlappungen mit Luftdichtungsklebeband]]
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|[[Bild:Verarbeitung INTELLO Drempel 01.jpg|left|thumb|200px|Anschluss an gehobeltes Holz oder an Holzwerkstoffplatten mit Klebebändern]]
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Neben der Schälhaftung bei 180° (der typischen Klebebandkenngröße) und der Schälhaftung bei 90 ° ist vor allem eine hohe Scherkraft erforderlich. Sie drückt aus, wie gut sich das Klebeband mit dem Untergrund „verschweißt“.

Eine hohe Wärmefestigkeit gewährleistet, dass das Klebeband auch sicher funktioniert, wenn es höheren Temperaturen ausgesetzt wird. Dies kann in der Bauphase oder an Dachflächenfenstern der Fall sein.

Die Feuchtefestigkeit ist vor allem in der Bauphase wichtig. Nach Verputz und Estricharbeiten befindet sich sehr viel Feuchtigkeit im Gebäude. Klebebänder müssen auch unter diesen Bedingungen zuverlässig halten.

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|[[Bild:24_Intello_Nass.jpg|left|thumb|200px|Nach Verputz und Estricharbeiten befindet sich sehr viel Feuchtigkeit im Gebäude]]
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|[[Bild:25_Intello_Nass_Fenster.jpg|left|thumb|200px|Kondensatausfall an gedämmten Dachflächenfenster]]
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Die Dauerhaftigkeit ist eine der grundlegenden Eigenschaften der Klebebandverbindung. Gebäude stehen statistisch gesehen mindestens 30 Jahre, bevor sie umgebaut, saniert oder modernisiert werden. Diese Zyklen können aber auch durchaus länger sein. Versprödende Bestandteile, wie Harze sollten in Verbindungsmitteln also vermieden werden. Einfache Klebebänder, wie man sie zum Verkleben von Paketen verwendet, verspröden schon nach inigen Jahren. Im Baubereich angewendet würden sie die Luftdichtheit nicht dauerhaft sicherstellen und einfach abfallen.

===Anschlüsse von Dampfbremsen an angrenzende Bauteile===
Die Anschlüsse an angrenzende Bauteile werden mit Luftdichtungsanschlusskleber hergestellt. Wichtig ist, dass die Dampfbremse mit einer Schlaufe angeschlossen wird, um Bauteilbewegungen schadlos ausgleichen zu können. An die Haltbarkeit von Anschlussklebern werden die gleichen Ansprüche gestellt, wie bei Klebebändern.

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|[[Bild:Verarbeitung DB+ Drempel 02.jpg|left|thumb|200px|Anschluss Drempel mit Luftdichtungskleber]]
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|[[Bild:26_9_1_2-1_160403.jpg|left|thumb|200px|Kleber auftragen und Dehnschlaufe herstellen]]
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|[[Bild:Verarbeitung INTELLO Giebel 04.jpg|left|thumb|200px|Anschluss Giebelwand mit Luftdichtungskleber]]
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|[[Bild:28_9_1_2-3_051202.jpg|left|thumb|200px|Kleber auftragen und Dehnschlaufe herstellen]]
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==Dampfbremsen – bestimmend für die Sicherheit gegen Bauschäden==

Bis in die 90er Jahre glaubte man, dass Dampfbremsen mit einem hohen Diffusionswiderstand den besten Schutz gegen Bauschäden bieten. Heute weiß man, dass Bahnen mit einem intelligenten Feuchtemanagement optimal dazu geeignet sind, Bauschäden sicher und dauerhaft zu vermeiden. Diese Dampfbrems- und Luftdichtungsbahnen haben einen feuchtevariablem Diffusionswiderstand und sind in der Lage, ihre Molekularstruktur zu verändern, das heißt: Sie sind im Winter diffusionsdicht und schützen die Konstruktion sicher vor Feuchteeintrag – im Sommer hingegen sind sie diffusionsoffen und ermöglichen maximale Austrocknung.

==Lösungen für Energieeinsparung, Komforterhöhung und Kostenreduzierung==

Der Baubereich ist weltweit der Sektor mit dem größten Ressourcenbedarf. Wir verbrauchen in unseren Volkswirtschaften zur Herstellung von Gebäuden die größten Mengen Primärenergie – das gleiche gilt für die Energiemenge bei der Nutzung.
Wenn es uns beim Bauen gelingt, intelligente Lösungen umzusetzen, wenn es uns gelingt, uns bewusst mit den Baukonstruktionen und ihrer Bauphysik zu beschäftigen, können wir wie in keinem anderen Bereich unserer Gesellschaft Energie sparen und so die CO2 Emissionen und die Kosten für den Unterhalt der Gebäude reduzieren - und das ganze bei optimalem Komfort in Wohnungen und Arbeitsstätten.

==Fazit==
Die Wärmedämmung ist nur dann effektiv in Bezug auf Energieeinsparung, CO2 Emissionsreduzierung, Bauschadensfreiheit und Wohnkomfort, wenn die Gebäudehülle luftdicht ist. Luftdichtheit ist also die entscheidende Größe für eine Wärmedämmkonstruktion. Sie wird erreicht, wenn die Überlappungen der Dampfbremsen mit Klebebändern verklebt und Anschlüsse an angrenzende Bauteile mit Luftdichtungsanschlussklebern hergestellt werden.

Luftdichtheit erfordert einfache Maßnahmen und führt zu einem großen Ergebnis.

[[Kategorie:Bauphysik]][[Kategorie:Glossar]]

Luftdichtung

2007-09-18T08:06:05Z

Goldau: /* Anschlüsse von Dampfbremsen an angrenzende Bauteile */

==Luftdichtung – die entscheidende Größe==
'''... dass die Wärmedämmung wirklich dämmt und die Konstruktion bauschadensfrei bleibt'''

Die Wärmedämmung in einem Gebäude trennt zwei unterschiedliche Klimabereiche: Das Innenraumklima und Außenraumklima. Für die Bedingungen in Europa und Russland bedeutet das: Im Winter ist es innen warm und außen kalt, im Sommer hingegen innen kühler als außen.
In beiden Fällen entsteht eine Temperaturdifferenz, welche sich durch Luftströmung auszugleichen versucht. Dabei drängt im Winter die warme Luft aus dem Gebäude durch die Konstruktion ins Freie. Auf ihrem Weg durch die Wärmedämmung kühlt sie jedoch immer mehr ab, je weiter sie nach außen gelangt. Kalte Luft kann weniger Feuchtigkeit aufnehmen als warme so dass die in der warmen Luft mitgeführte gasförmige Feuchtigkeit schließlich als Tauwasser ausfällt.
Dieses Tauwasser kann in der Konstruktion zu erheblichen Bauschäden führen. Statisch wirksamen Bauteile können verrotten und ihre Tragfähigkeit verlieren, ebenso fördert die Feuchtigkeit die Entstehung von gesundheitsschädlichem Schimmel.

Die Konsequenzen aus derartigen Bauschäden sind für das Bauwerk und die Gesundheit seiner Nutzer immens - auf der anderen Seite können sie durch sehr einfache Maßnahmen dauerhaft vermieden werden.
Bei der Planung und Ausführung der Konstruktion ist lediglich darauf zu achten, dass Feuchtigkeit nicht in schädlichem Ausmaß in die Wärmedämmung eindringen kann, also dass der Luftstrom von innen nach außen begrenzt wird. Dies wird durch die Installation einer luftdichten Bauteilschicht auf der Innenseite der Wärmedämmung erreicht. Entscheidend für ihre Wirksamkeit ist größte Sorgfalt, sowohl bei der Planung als auch bei der Ausführung.

Luftdichtheit bedeutet nicht, dass der Innenraum hermetisch wie mit einer Plastiktüte von der Außenluft abgeschlossen ist. Die Luftdichtungsebene verhindert lediglich die Strömung, also die Konvektion von Luft, der Austausch von innen nach außen per Diffusion findet weiterhin statt.

==Definition Luftdichtung und Überblick über die Auswirkungen mangelhafter Luftdichtung==

Unter Luftdichtung versteht man den Schutz der Wärmedämmung in der Gebäudehülle vor eindringender Feuchtigkeit. Die Güte der Luftdichtheit bestimmt sich durch die Fugenfreiheit. Je mehr Fugen, bzw. Undichtheiten sich in der inneren Gebäudehülle, z.B. der Dampfbremse befinden, d.h. je undichter die Gebäudehülle ist, umso schlechter ist die Luftdichtung. Undichtheiten in der inneren Gebäudehülle haben große bauphysikalische Auswirkungen:

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|[[Bild:01 luftstroemung d 2.jpg|left|thumb|200px|Undichtheiten in der inneren Gebäudehülle haben große bauphysikalische Auswirkungen]]
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Innenraumluft, die durch Undichtheiten in der Dampfbremse nach außen strömt, transportiert viel Wärme und führt dadurch zu einem höheren Heizenergiebedarf. Auf ihrem Weg durch die Wärmedämmung kühlt die warme Luft ab und kondensiert an den Außenbauteilen. Die ausfallende Feuchtigkeit wird als Tauwasser bezeichnet und kann zu Schimmel führen. Undichtheiten in der inneren Gebäudehülle verschlechtern den Komfort für die Nutzer erheblich: Im Winter ist das Raumklima zu trocken, im Sommer reduziert sich der sommerliche Wärmeschutz. Undichtheiten verringern zudem den Schallschutz der Konstruktion.

Mit anderen Worten:

Eine gute Luftdichtung ist Voraussetzung dafür, dass die Wärmedämmung effektiv funktioniert, die Konstruktion bauschadensfrei bleibt und im Winter wie im Sommer ein angenehmes Wohn- bzw. Arbeitsklima erreicht wird.

Für eine gute Luftdichtung müssen die Überlappungen von Dampfbremsen mit Klebebändern verklebt und Fugen zu angrenzenden Bauteilen dauerhaft zuverlässig abgedichtet werden.

==Versuchsaufbau zur Ermittlung der Auswirkungen von Fugen in der Gebäudehülle==

Die Auswirkungen der mangelhaften Luftdichtheit wurden vom Fraunhofer Institut für Bauphysik in Stuttgart, Deutschland, in einer Messstudie 1989 untersucht und in verschiedenen Fachzeitschriften veröffentlicht (z.B. DBZ 12/89, Seite 1639ff):

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|[[Bild:02 Fuge 4.8 d.jpg|left|thumb|200px|Der Wärmeverlust über eine 1 mm breite Fuge ist enorm: Faktor 4,8]]
|}

Geprüft wurde
· die Wärmedämmwirkung und
· der Feuchtedurchgang
bei einer innen liegenden Dampfbremse zusammen mit einer Wärmedämmung aus Mineralwolle mit 14 cm Dämmstärke (das war der damalige Wärmedämmstandard in Deutschland).
Als definierte Undichtheit wurden in der Mitte der 1 m² großen Dampfbremsfläche Fugen angelegt: 1 m lang und mit unterschiedlich Breiten: 1, 3, 5 und 10 mm. Die Fugen befanden sich nur in der Dampfbremse, nicht in der Wärmedämmung.

Für die Ermittlung der Wärmeverluste wurde eine Temperaturdifferenz von innen 20°C zu außen -10 °C hergestellt, für die Ermittlung der Feuchteströme eine Temperaturdifferenz von innen 20°C zu außen 0°C (um eine Vereisung der durchdringenden Wassermenge zu vermeiden).

Die Druckdifferenzen entsprachen mit 10, 20, 30 und 40 Pa denen, die typischerweise auf die Gebäudehülle einwirken können. Druckdifferenzen auf die Gebäudehülle entstehen sowohl thermisch bedingt, also durch den Temperaturunterschied von innen (warm) nach außen (kalt), als auch windbedingt durch Winddruck und Windsog. Eine Druckdifferenz von 20 Pa entsteht z.B. bei einem Außenklima von -10°C und Windstärke 3 oder von 0°C und Windstärke 4.

Zunächst wurden die beiden zu untersuchenden Größen – Wärmedämmwirkung und Feuchtedurchgang – mit der fugenfreien Dampfbremse bei den unterschiedlichen Druckdifferenzen gemessen. Anschließend untersuchte man die Konstruktion mit den verschiedenen Fugen, jeweils mit allen Druckdifferenzen.

Vorab sei gesagt: Die Messergebnisse waren alarmierend und schreckten seinerzeit die Fachwelt auf.

==Luftdichtung – die Voraussetzung, dass die Wärmedämmung wirklich dämmt==

Bei der Untersuchung der Wärmedämmwirkung der 14 cm dicken Wärmedämmung mit der fugenfreien Dampfbremse bestätigte der gemessene U-Wert den rechnerischen von 0,30 W/m²K.

Anschließend wurde die Wärmedämmung mit den unterschiedlich breiten Fugen bei den verschiedenen Druckdifferenzen gemessen.
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|[[Bild:03_Waermedurchg_d.jpg|left|thumb|200px|Verschlechterung der Wärmedämmung bei unterschiedlich breiten Fugen]]
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Schon bei der kleinsten Fugebreite von 1 mm und der Druckdifferenz von 20 Pa ergab sich eine Reduzierung der Dämmwirkung um den Faktor 4,8. Das heißt, der Dämmwert der 14 cm dicken Wärmedämmung ist mit der geringen Undichtheit nicht mehr 0,30 W/m²K, sondern 1,44 W/m²K. Fugenbreiten von 3 mm ergaben Verschlechterungsfaktoren von 11.

Fazit: Undichtheiten in der Luftdichtungsebene, z.B. in der Dampfbremse, führen zu einer Reduzierung der Wärmedämmwirkung. Der Heizenergiebedarf und damit die CO2 Emissionen erhöhen sich um ein Mehrfaches.
 

===Ökonomische Konsequenz:===

Ökonomisch spart man bei einer fehlerhaften oder gar fehlenden Luftdichtung mit der Wärmedämmung weitaus weniger Energie ein, als man erwartet. Die Rechnung für Heizenergie, sei es Öl, Gas, Elektrizität, Holz, Biomasse, Fernwärme, etc. ist viel höher als vorab kalkuliert. Das führt zu einer schlechten Rentabilität der Investition für die Wärmedämmmaßnahme. Hätte man sein Geld in eine andere Anlage investiert, hätte man einen besseren Ertrag erzielt.

Der Wert der Immobilie ist auch abhängig vom Energieverbrauch. Eine Immobilie mit hohen monatlichen Unterhaltungskosten hat einen geringeren Wert als eine Immobilie mit geringen monatlichen Kosten.

Wenn gar die Wärmedämmung so schlecht ist, dass das Gebäude bei starkem Frost oder starkem Wind nicht ausreichend beheizt werden kann, werden die elementaren Bedürfnisse von Menschen nach Schutz und Wärme nicht mehr befriedigt. Niemand möchte in kalten und zugigen Gebäuden wohnen oder arbeiten. Derart problematische Immobilien lassen sich als erste nicht mehr vermieten oder verkaufen und erfahren einen hohen Wertverlust.

Die Energiekosten haben sich in den letzten 3 Jahren verdoppelt, z.T. sogar verdreifacht. Und die Verteuerung wird sich in den nächsten Jahren politisch bedingt (Nahost, Iran, Irak), bedarfsbedingt (Expansion in China, etc.) und naturbedingt (Naturkatastrophen, z.B. Hurrikans) weiter beschleunigen. Die Investition in eine gute Wärmedämmung, sei es beim Neubau oder bei der Sanierung/Modernisierung ist schon jetzt sehr lohnenswert und wird bei weiter steigenden Energiepreisen noch höhere Renditen abwerfen.

Die Energiekosten werden in Zukunft weiter steigen. Bei einem hohen Energiebedarf besteht die Gefahr, dass die Heizkosten von privaten Haushalten kaum mehr bezahlt werden können. Es ist natürlich denkbar, die Energiekosten durch Reduzierung der Raumtemperatur zu senken. Eine Temperaturreduzierung von 1 °C führt immerhin zu einer Verringerung des Heizenergiebedarfs, d.h. der Heizkosten um 6 %. Aus ökonomischer und ökologische Sicht ist es sicherlich sinnvoll, die Wohnraumtemperatur von 22 °C auf 20 °C zu senken. Die Reduzierung von 20 °C auf 10 °C, zur Kompensation der enormen Heizkosten, ist bestimmt nicht erstrebenswert.

===Ökologische Konsequenzen===
Wärmedämmungen mit einer schlechten Effizienz führen zu größeren CO2 Emissionen, die das Treibhausklima weiter beschleunigen. Wir können dazu den Begriff Umweltschutz erweitern: Es geht nicht nur darum, dass wir die Umwelt schützen, von der wir leben, die Ressourcen, die Bodenschätze oder die Nahrungsmittel. Es geht mittlerweile auch darum, dass wir uns vor den Auswirkungen des Klimawandels schützen müssen. Die Hurrikans im Herbst 2005 zeigten, zu welcher Zerstörungskraft entfesselte Naturgewalten fähig sind. Hunderttausende Wohnungen wurden zerstört, selbst Industrieanlagen waren monatelang nicht produktionsfähig.

Wirbelstürme, wie Hurricans, Zyklone, Taifune und Tornados saugen warme Luft von unten nach oben und kalte Luft von oben nach unten und sind so das Ventil für den Wärmeausgleich auf der Erde. Weitere Auswirkungen des Treibhausklimas sind ein erhöhter Meeresspiegel, der die Küstenstädte bedroht, verursacht durch das Abtauen der Eisflächen und die Vergrößerung des Wasservolumens bei höheren Wassertemperaturen. Zusätzlich sind mehr Dürren, Überschwemmungen, etc. zu erwarten.

Alles ist preiswerter als das Treibhausklima weiter zu forcieren. Wir brauchen intelligente Lösungen, um die bedrohlichen Entwicklungen aufzuhalten. Die Einsparung von Energie und damit von Treibhausgasen durch luftdichte Gebäudehüllen ist eine wichtige Maßnahme auf diesem Weg. In vielen Bereichen sind Lösungen bereits vorhanden, und müssen nun konsequent umgesetzt werden.
Eine Aufgabe für unsere Generation.

===Der Gebäudeenergiebedarf beträgt mehr als 40 % des Gesamtenergieverbrauchs===
Über 40 % des jährlichen Weltenergiebedarfs wird zum Heizen und Kühlen von Gebäuden verbraucht und stellt so den größten Energieanteil, noch vor den Verbräuchen für Verkehr und Industrie dar. Mit effektiven Wärmedämmungen lässt sich der Energieverbrauch drastisch reduzieren. Für angenehme Wohnraumtemperaturen auch bei großer Kälte und windigem Außenklima benötigt man bei einem Passivhaus zum Heizen pro m² Wohnfläche nur 10 kWh (entsprechend 1 l Öl oder 10 m³ Gas). Neubauten in Deutschland mit gesetzlich vorgeschriebener luftdichten Gebäudehülle und Wärmedämmdicke verbrauchen ca. 60 kWh (entsprechend 6 l Öl oder 60 m³ Gas).Bei Gebäuden mit schlechter Luftdichtung und den daraus resultierenden Wärmeverlusten über die Fugen, ist ein Energieverbrauch von über 500 kWh (50 l Öl oder 500 m³ Gas) pro m² Wohnfläche keine Seltenheit.

Je kälter oder je windiger das Außenklima ist, umso größer sind die Auswirkungen einer mangelhaften Luftdichtheit für die Wärmedämmung und umso größer ist der Energieverbrauch. In Russland war der Winter 2005/2006 so kalt, dass die benötigten Energiemengen kaum mehr zur Verfügung gestellt werden konnten.

Nicht nur hohe Wärmedämmdicken sind entscheidend für die Energieeinsparung, sondern vor allem eine gute Luftdichtung. – Eine Wärmedämmung mit schlechter Luftdichtung ist in ihrer Wirkung stark reduziert.

==Luftdichtung – die Voraussetzung für Bauschadensfreiheit==
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|[[Bild:04_Fuge_1600_d.jpg|left|thumb|200px|Auch der Feuchteeintrag über eine 1 mm breite Fuge ist enorm: Faktor 1600]]
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Bei der oben erwähnten Studie vom Fraunhofer Institut für Bauphysik wurde neben der Wärmedämmwirkung auch der Feuchteeintrag in die Konstruktion gemessen. Die Dampfbremse hatte einen Diffusionswiderstand sd von 30 m (mvtr von 150 MNs/g). Die Messung bestätigte den rechnerischen Feuchteintrag in die Konstruktion von 0,5 g/m². Auch bei diffusionsoffeneren Dampfbremsen mit einem sd Wert von 2 m (mvtr von 10 MNs/g) sind die Feuchtemengen für Konstruktionen problemlos.

Im zweiten Versuch wurde der Feuchteeintrag über die Fugen ermittelt. Die Ergebnisse waren alarmierend und erklärten so manchen Bauschaden:

Bei der kleinsten Fuge von nur 1 mm Breite und 20 Pa Druckdifferenz betrug der Feuchtigkeitseintrag durch Konvektion (Luftströmung) 800 g/m Fuge pro Tag. Bei der Fugenbreite von 3 mm waren es 1700 g/m.

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|[[Bild:05_Feuchtedurchg_d.jpg|left|thumb|200px|Abhängigkeit des Feuchteeintrags von der Fugenbreite]]
|}
 

Der Feuchtigkeitseintrag führt an den Außenbauteilen zur Kondensation und bildet einen Wasserfilm, der die Diffusionsfähigkeit des Bauteils reduziert. Bei Frost bildet sich aus dem Wasserfilm eine diffusionsdichte Eisschicht. So kann ein diffusionsoffenes Bauteil auf der Außenseite zu einer diffusionsdichten Sperrschicht werden und zu einem noch höheren Tauwasserausfall in der Konstruktion führen.

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|[[Bild:06_maxLF0_d2.jpg|left|thumb|200px|Beim Abkühlen auf 0 °C kondensieren 3,85 g Wasser]]
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{|align="left"
|[[Bild:07_maxLF-10_d.jpg|left|thumb|200px|Beim Abkühlen auf -10 °C sogar 6,55 g Wasser]]
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Der Tauwasserausfall beim Abkühlen von Luft beginnt unterhalb des Taupunkts, der bei der „Norm“- Innenraumluft von 20 °C und 50 % relativer Feuchtigkeit bei 9,2 °C liegt.

Aus jedem Kubikmeter Luft, der in eine Konstruktion eindringt und auf 0 °C abkühlt kondensieren 3,85 g Wasser, bei Abkühlung auf -10°C Außentemperatur sind es sogar 6,55 g Wasser.

===Folge von Feuchtigkeit in der Konstruktion: Schimmel===
Feuchtigkeit in der Konstruktion führt schnell zu Schimmelbildung. Schimmel geht einher mit einer Zerstörung der Bausubstanz. Je nach Wassermenge und Konstruktionsweise kann es schon nach kurzer Zeit, evtl. aber auch erst nach mehreren Jahren zu Bauschäden kommen. Die Konstruktion muss dann aufwendig erneuert werden.

Gravierender als der finanzielle Schaden durch Schimmel ist jedoch die gesundheitliche Gefahr für die Menschen. Man unterscheidet Schimmelsporen und die sogenannten MVOC (microbial volatile organic compounds), die gasförmigen Ausscheidungen von Pilzen. Schimmelsporen gelten als der größte Allergieverursacher. Das Immunsystem kann grundlegend geschädigt werden, z.T. sogar irreparabel. Sporen und vor allem MVOC’s stehen im Verdacht, außerdem ein krebserregendes Potential zu haben.

Man weiß, dass man bei angeschimmeltem Brot nicht nur den Schimmelbefall abschneiden, sondern das Brot komplett wegwerfen sollte. Auch andere verschimmelte Nahrungsmittel wie Nüsse sollten gar nicht mehr gegessen werden. Der Magen hat durch seine Säure aber durchaus eine gewisse Abwehrkraft gegen diese Schadstoffe. Anders hingehen ist es, wenn Schimmelsporen und MVOC’s eingeatmet werden. Der Lunge fehlt ein wirkungsvoller Abwehrmechanismus. Sporen und MVOC’s haben ungehinderten Zugang in den Körper.

Die Folgen für die Gesundheit der Bewohner sind in der Regel nicht direkt zuzuordnen, denn der Krankheitsverlauf ist schleichend und diffus. Ein krankes Immunsystem äußert sich in vielfältiger Form.

===Ursachen für die Abkühlung von Bauteilinnenoberflächen===
Es macht für die Gesundheitsgefährdung keinen Unterschied, ob sich das Schimmelwachstum auf der Oberfläche der inneren Bauteilschichten zeigt oder „unsichtbar“ in der Konstruktion liegt. Der Schimmel innerhalb von Bauteilen ist potentiell sogar gefährlicher, da man ihn von außen nicht erkennt und Krankheiten nicht zuordnen kann.

Sichtbarer Schimmel ist erkennbar und kann beseitigt werden. Schimmel in der Konstruktion kann jahrelang, unter Umständen jahrzehntelang unerkannt bleiben und zu gravierenden Gesundheitsschädigungen führen.

Schimmel tritt nicht nur dann auf, wenn der Taupunkt unterschritten wird, d.h. Tauwasser ausfällt, sondern bereits dann, wenn die relative Luftfeuchtigkeit an der Grenzfläche der Bauteiloberfläche dauerhaft über 80 % liegt.
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|[[Bild:08_schimmel_d.jpg|left|thumb|200px|Der schimmelkritische Bereich liegt bei der 50 % feuchter Raumluft bei 12,6 °C und bei 65 % feuchter Raumluft bei 16.5 °C]]
|}
Die Reduzierung der Oberflächentemperatur auf den Bauteiloberflächen kann durch Wärmebrücken oder durch mangelhafte Luftdichtung verursacht werden. Wärmebrücken kühlen das Gebäude aus wie Kühlrippen. Bei mangelhafter Luftdichtung dringt kalte Luft von außen ein, hinterströmt die inneren Bauteile (Gipsbauplatten oder Holzverkleidungen) und führt zur Absenkung der Oberflächentemperatur.

Je kälter und je windiger es draußen ist, umso mehr kühlen die inneren Bauteilschichten aus.

Je feuchter das Raumklima, umso höher die Taupunkt- und die Schimmelgrenztemperatur, bzw. umso schneller das Schimmelwachstum. Berechnet auf 20°C Lufttemperatur hat Luft mit 50 % relativer Luftfeuchtigkeit einen Taupunkt von 9,2 °C und Luft mit 65 % relativer Luftfeuchtigkeit einen Taupunkt von 13,2 °C. Der schimmelkritische Bereich liegt bei der 50 % feuchter Raumluft bei 12,6 °C und bei 65 % feuchter Raumluft bei 16.5 °C.

 

===Thermographie zeigt niedrige Oberflächentemperatur durch Wärmebrücken und Undichtheiten===

{|align="left"
|[[Bild:09_Balken_color.jpg|left|thumb|200px|Balkendurchdringung in einer Außenwand]]
|}
{|align="left"
|[[Bild:10_Balken_thermo.jpg|left|thumb|200px|Thermographie]]
|}

Thermographiekameras zeigen die Oberflächentemperaturen von Bauteilen. Rote und weiße Flächen zeugen von hohen Oberflächentemperaturen. Blaue Flächen entsprechen niedrige Oberflächentemperaturen, an denen kalte Luft eindringt und zur Abkühlung der Bauteiloberflächen führt. Die Scala zeigt die Zuordnung der Temperaturen zur Farbe. Je blauer die Farbe, desto kühler die Oberfläche und um so größer die Gefahr der Schimmelbildung an der Oberfläche oder im Bauteil.
 

{|align="left"
|[[Bild:11_DFF_color.jpg|left|thumb|200px|Dachflächenfenster]]
|}
{|align="left"
|[[Bild:12_DFF_thermo.jpg|left|thumb|200px|Thermographie]]
|}
Die Bilder zeigen deutlich, wie die kalte Luft an den Bauteilen entlang strömt und die Oberflächen abkühlt.
 

{|align="left"
|[[Bild:13_Ecke_color.jpg|left|thumb|200px|Außenecke in einem Dachgeschosszimmer]]
|}
{|align="left"
|[[Bild:14_Ecke_thermo.jpg|left|thumb|200px|Thermographie]]
|}
 

==Luftdichtung – Voraussetzung für ein angenehmes Raumklima im Winter==
{|align="left"
|[[Bild:15_raumluftfeuchte_winter_d.jpg|left|thumb|200px|Dringt kalte Winterluft durch Fugen in das Gebäude ein, entsteht trockenes Raumklima]]
|}
{|align="left"
|[[Bild:16_trockene_raumluft_d.jpg|left|thumb|200px|Erwärmt sich Luft von -10 °C und 80 % rel. LF auf +20 °C, hat sie nur noch eine rel. LF von 9,9 %]]
|}
Zu trockenes Raumklima im Winter entsteht aufgrund von schlechter Luftdichtung. Kalte Luft kann weniger Feuchtigkeit aufnehmen, als warme Luft. Dringt kalte Luft durch Fugen in der Konstruktion in das Gebäude ein, erwärmt sie sich. Gleichzeitig sinkt die relative Luftfeuchtigkeit.

Russland:
In Zahlen: Luft von -10 °C kann maximal 2,1 g Wasser pro m³ Luft aufnehmen, Luft von +20 °C hingegen 17,3 g/m³. Bei 80 % relativer Luftfeuchtigkeit ist der Wassergehalt bei -10 °C noch 1,7 g/m³. Erwärmt man Luft von -10 °C und 80 % relativer Luftfeuchtigkeit auf +20 °C, hat sie nur noch eine relative Luftfeuchtigkeit von 9,9 % (1,7 g/m³ sind 9,9 % von 17,3 g/m³).
 

Irland:
In Zahlen: Luft von 0 °C kann maximal 3,3 g Wasser pro m³ Luft aufnehmen, Luft von +20 °C hingegen 17,3 g/m³. Bei 80 % relativer Luftfeuchtigkeit ist der Wassergehalt bei 0 °C noch 2,64 g/m³. Erwärmt man Luft von 0 °C und 80 % relativer Luftfeuchtigkeit auf +20 °C hat sie nur noch eine relative Luftfeuchtigkeit von 15,3 % (2,64 g/m³ sind 15,3 % von 17,3 g/m³).

Je mehr kalte Luft durch Fugen in der Gebäudehülle in das Gebäude eindringt, umso trockener wird die Raumluft. In der Praxis sinkt die relative Luftfeuchtigkeit so auch unter 30 %. In diesen Fällen nützt es nicht viel, die Raumluft zu befeuchten. Sie wird immer wieder durch trockene Außenluft ersetzt. Erst wenn die Außentemperaturen wieder steigen, ist das Problem mit der trockenen Raumluft auf einmal verschwunden.

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|[[Bild:17_behaglichkeit_d.jpg|left|thumb|200px|Quelle: Sedlbauer, Breuer, Kaufmann, Institut für Bauphysik, Holzkirchen]]
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Zu trockene Raumluft reduziert nicht nur die Behaglichkeit, sondern muss auch unter gesundheitlichen Aspekten betrachtet werden. In trockenem Raumklima vermehren sich Viren und Bakterien deutlich schneller als in einem feuchten Raumklima. Dies führt bekanntermaßen zu häufigeren Erkältungskrankheiten. Zu trockene Raumluft behindert außerdem die Sauerstoffaufnahme und die Zellatmung und führt zu körperlichem Stress, zu Müdigkeit und geringerer Leistungsfähigkeit. Um an einem Arbeitsplatz die maximale Effektivität zu erreichen, sollte das Klima in der Behaglichkeitszone liegen:
 

==Luftdichtung – Voraussetzung für ein angenehmes Raumklima im Sommer==
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|[[Bild:18_sommer_warm_d.jpg|left|thumb|200px|Luftströmung durch Fugen möglich: Innenraum erwärmt sich sehr schnell]]
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|[[Bild:19_sommer_kuehl_d.jpg|left|thumb|200px|Luftdichte Konstruktion: Innenraum erwärmt sich langsam]]
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Für den sommerlichen Wärmeschutz eines Bauteils sind die beiden bauphysikalischen Kenngrößen Phasenverschiebung und Amplitudendämpfung entscheidend. Die Phasenverschiebung beschreibt, wie viele Stunden die Wärme braucht, um von außen in das Gebäudeinnere zu gelangen. Werte von mehr als 10 Stunden gelten als komfortabel. Die Amplitudendämpfung drückt aus, wie hoch sich die Temperatur im Gebäudeinneren im Vergleich zu draußen erwärmt.

Beide Kenngrößen beruhen auf einem stationären Zustand, d.h. darauf, dass es im Bauteil keine Luftbewegung gibt. Der Wärmestrom kann erst dann die nächste Pore erwärmen, wenn die davor liegende Pore erwärmt wurde. Eine Luftbewegung in der Wärmedämmung infolge von Undichtheiten in der Gebäudehülle führen zu einem viel schnelleren Wärmetransport, da die Wärme nun durch Konvektion (Luftströmung) übertragen wird.
 

==Gesetze und Normen in Deutschland==
Die Erkenntnisse über die Auswirkungen der Luftdichtheit wurden in Deutschland 1995 (6 Jahre nach Veröffentlichung der Messstudie des Instituts für Bauphysik) mit der 3. Wärmeschutzverordnung über die Luftdichtheit gesetzlich bindend und führten zur Vornorm der DIN 4108-7. Im Jahre 2000 folgten die Energieeinsparverordnung und die DIN 4108-7.

Während Normen Empfehlungscharakter haben und Mindestanforderungen beschreiben, sind Verordnungen gesetzlich bindend. Wenn die Mindestanforderungen an die Luftdichtheit nicht erreicht wird, muss nachgebessert werden. Das ist in der Regel extrem teuer. Sanierungskosten von mehr als 50.000 € sind keine Seltenheit.

==Realisierung einer funktionierenden Luftdichtheit==
Um eine funktionierende Luftdichtung zu erreichen, müssen die Dampfbremsen untereinander mit Klebebändern verbunden werden. Anschlüsse zu angrenzenden Bauteilen werden mit Luftdichtungsklebern dauerhaft zuverlässig hergestellt.

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|[[Bild:Verarbeitung DB+ Verklebung 01.jpg|left|thumb|200px|xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx]]
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|[[Bild:Verarbeitung DB+ Drempel 02.jpg|left|thumb|200px|Anschluss an angrenzende mineralische Bauteile mit Luftdichtungskleber]]
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===Klebebänder für Überlappungen von Dampfbremsen===
Klebebänder für die Luftdichtung müssen
· eine hohe Anfangsklebekraft bei normalen Temperaturen
· eine hohe Anfangsklebekraft bei kalten Temperaturen
· eine sehr hohe Endklebekraft
· eine hohe Schälfestigkeit (AFERA 5001)
· eine hohe Scherfestigkeit
· eine hohe Wärmefestigkeit
· eine ausreichende Feuchtefestigkeit
· eine Dauerhaftigkeit von mehr als 30 Jahren
aufweisen.

Für die Klebekraft ist der Anpressdruck entscheidend. Würde man ein Klebeband einfach nur lose auflegen, würde sich keine feste Verbindung ergeben. Eine hohe Anfangsklebekraft ist wichtig, damit die Klebebänder nach dem Andrücken den Kontakt halten.

Eine hohe Anfangsklebekraft bei kalten Temperaturen ist erforderlich, da die Luftdichtung meist dann erstellt wird, wenn die Heizung noch nicht funktioniert.

Eine sehr hohe Endklebekraft ist nötig, damit die Verbindung auch dann sicher ist, wenn Spannungen auf die Verklebung wirken. Hierbei ist der Untergrund von besonderer Bedeutung. Untergründe werden nach FLiB eingeteilt in 2 Substratklassen: PE Folie und Holz. PE- Folien sollten eine Oberflächenspannung von mehr als 40 mN/m haben. Aber auch PE Folien mit nur 30 mN/m müssen sich noch sicher verkleben lassen. Holz sollte glatt, d.h. gehobelt oder geschliffen sein. Auf sägerauem Holz hat ein Klebeband keine gute Haftungsmöglichkeit.

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|[[Bild:Verarbeitung_INTELLO_Verklebung_01.jpg|left|thumb|200px|Verklebung einer Folienbahnenüberlappungen mit Luftdichtungsklebeband]]
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|[[Bild:Verarbeitung INTELLO Drempel 01.jpg|left|thumb|200px|Anschluss an gehobeltes Holz oder an Holzwerkstoffplatten mit Klebebändern]]
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Neben der Schälhaftung bei 180° (der typischen Klebebandkenngröße) und der Schälhaftung bei 90 ° ist vor allem eine hohe Scherkraft erforderlich. Sie drückt aus, wie gut sich das Klebeband mit dem Untergrund „verschweißt“.

Eine hohe Wärmefestigkeit gewährleistet, dass das Klebeband auch sicher funktioniert, wenn es höheren Temperaturen ausgesetzt wird. Dies kann in der Bauphase oder an Dachflächenfenstern der Fall sein.

Die Feuchtefestigkeit ist vor allem in der Bauphase wichtig. Nach Verputz und Estricharbeiten befindet sich sehr viel Feuchtigkeit im Gebäude. Klebebänder müssen auch unter diesen Bedingungen zuverlässig halten.

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|[[Bild:24_Intello_Nass.jpg|left|thumb|200px|Nach Verputz und Estricharbeiten befindet sich sehr viel Feuchtigkeit im Gebäude]]
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|[[Bild:25_Intello_Nass_Fenster.jpg|left|thumb|200px|Kondensatausfall an gedämmten Dachflächenfenster]]
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Die Dauerhaftigkeit ist eine der grundlegenden Eigenschaften der Klebebandverbindung. Gebäude stehen statistisch gesehen mindestens 30 Jahre, bevor sie umgebaut, saniert oder modernisiert werden. Diese Zyklen können aber auch durchaus länger sein. Versprödende Bestandteile, wie Harze sollten in Verbindungsmitteln also vermieden werden. Einfache Klebebänder, wie man sie zum Verkleben von Paketen verwendet, verspröden schon nach inigen Jahren. Im Baubereich angewendet würden sie die Luftdichtheit nicht dauerhaft sicherstellen und einfach abfallen.

===Anschlüsse von Dampfbremsen an angrenzende Bauteile===
Die Anschlüsse an angrenzende Bauteile werden mit Luftdichtungsanschlusskleber hergestellt. Wichtig ist, dass die Dampfbremse mit einer Schlaufe angeschlossen wird, um Bauteilbewegungen schadlos ausgleichen zu können. An die Haltbarkeit von Anschlussklebern werden die gleichen Ansprüche gestellt, wie bei Klebebändern.

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|[[Bild:Verarbeitung DB+ Drempel 02.jpg|left|thumb|200px|Anschluss Drempel mit Luftdichtungskleber]]
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|[[Bild:26_9_1_2-1_160403.jpg|left|thumb|200px|Kleber auftragen und Dehnschlaufe herstellen]]
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|[[Bild:Verarbeitung INTELLO Giebel 04.jpg|left|thumb|200px|Anschluss Giebelwand mit Luftdichtungskleber]]
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|[[Bild:28_9_1_2-3_051202.jpg|left|thumb|200px|Kleber auftragen und Dehnschlaufe herstellen]]
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==Dampfbremsen – bestimmend für die Sicherheit gegen Bauschäden==

Bis in die 90er Jahre glaubte man, dass Dampfbremsen mit einem hohen Diffusionswiderstand den besten Schutz gegen Bauschäden bieten. Heute weiß man, dass Bahnen mit einem intelligenten Feuchtemanagement optimal dazu geeignet sind, Bauschäden sicher und dauerhaft zu vermeiden. Diese Dampfbrems- und Luftdichtungsbahnen haben einen feuchtevariablem Diffusionswiderstand und sind in der Lage, ihre Molekularstruktur zu verändern, das heißt: Sie sind im Winter diffusionsdicht und schützen die Konstruktion sicher vor Feuchteeintrag – im Sommer hingegen sind sie diffusionsoffen und ermöglichen maximale Austrocknung.

==Lösungen für Energieeinsparung, Komforterhöhung und Kostenreduzierung==

Der Baubereich ist weltweit der Sektor mit dem größten Ressourcenbedarf. Wir verbrauchen in unseren Volkswirtschaften zur Herstellung von Gebäuden die größten Mengen Primärenergie – das gleiche gilt für die Energiemenge bei der Nutzung.
Wenn es uns beim Bauen gelingt, intelligente Lösungen umzusetzen, wenn es uns gelingt, uns bewusst mit den Baukonstruktionen und ihrer Bauphysik zu beschäftigen, können wir wie in keinem anderen Bereich unserer Gesellschaft Energie sparen und so die CO2 Emissionen und die Kosten für den Unterhalt der Gebäude reduzieren - und das ganze bei optimalem Komfort in Wohnungen und Arbeitsstätten.

==Fazit==
Die Wärmedämmung ist nur dann effektiv in Bezug auf Energieeinsparung, CO2 Emissionsreduzierung, Bauschadensfreiheit und Wohnkomfort, wenn die Gebäudehülle luftdicht ist. Luftdichtheit ist also die entscheidende Größe für eine Wärmedämmkonstruktion. Sie wird erreicht, wenn die Überlappungen der Dampfbremsen mit Klebebändern verklebt und Anschlüsse an angrenzende Bauteile mit Luftdichtungsanschlussklebern hergestellt werden.

Luftdichtheit erfordert einfache Maßnahmen und führt zu einem großen Ergebnis.

[[Kategorie:Bauphysik]][[Kategorie:Glossar]]

Luftdichtung

2007-09-18T08:03:02Z

Goldau: /* Luftdichtung – die Voraussetzung, dass die Wärmedämmung wirklich dämmt */

==Luftdichtung – die entscheidende Größe==
'''... dass die Wärmedämmung wirklich dämmt und die Konstruktion bauschadensfrei bleibt'''

Die Wärmedämmung in einem Gebäude trennt zwei unterschiedliche Klimabereiche: Das Innenraumklima und Außenraumklima. Für die Bedingungen in Europa und Russland bedeutet das: Im Winter ist es innen warm und außen kalt, im Sommer hingegen innen kühler als außen.
In beiden Fällen entsteht eine Temperaturdifferenz, welche sich durch Luftströmung auszugleichen versucht. Dabei drängt im Winter die warme Luft aus dem Gebäude durch die Konstruktion ins Freie. Auf ihrem Weg durch die Wärmedämmung kühlt sie jedoch immer mehr ab, je weiter sie nach außen gelangt. Kalte Luft kann weniger Feuchtigkeit aufnehmen als warme so dass die in der warmen Luft mitgeführte gasförmige Feuchtigkeit schließlich als Tauwasser ausfällt.
Dieses Tauwasser kann in der Konstruktion zu erheblichen Bauschäden führen. Statisch wirksamen Bauteile können verrotten und ihre Tragfähigkeit verlieren, ebenso fördert die Feuchtigkeit die Entstehung von gesundheitsschädlichem Schimmel.

Die Konsequenzen aus derartigen Bauschäden sind für das Bauwerk und die Gesundheit seiner Nutzer immens - auf der anderen Seite können sie durch sehr einfache Maßnahmen dauerhaft vermieden werden.
Bei der Planung und Ausführung der Konstruktion ist lediglich darauf zu achten, dass Feuchtigkeit nicht in schädlichem Ausmaß in die Wärmedämmung eindringen kann, also dass der Luftstrom von innen nach außen begrenzt wird. Dies wird durch die Installation einer luftdichten Bauteilschicht auf der Innenseite der Wärmedämmung erreicht. Entscheidend für ihre Wirksamkeit ist größte Sorgfalt, sowohl bei der Planung als auch bei der Ausführung.

Luftdichtheit bedeutet nicht, dass der Innenraum hermetisch wie mit einer Plastiktüte von der Außenluft abgeschlossen ist. Die Luftdichtungsebene verhindert lediglich die Strömung, also die Konvektion von Luft, der Austausch von innen nach außen per Diffusion findet weiterhin statt.

==Definition Luftdichtung und Überblick über die Auswirkungen mangelhafter Luftdichtung==

Unter Luftdichtung versteht man den Schutz der Wärmedämmung in der Gebäudehülle vor eindringender Feuchtigkeit. Die Güte der Luftdichtheit bestimmt sich durch die Fugenfreiheit. Je mehr Fugen, bzw. Undichtheiten sich in der inneren Gebäudehülle, z.B. der Dampfbremse befinden, d.h. je undichter die Gebäudehülle ist, umso schlechter ist die Luftdichtung. Undichtheiten in der inneren Gebäudehülle haben große bauphysikalische Auswirkungen:

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|[[Bild:01 luftstroemung d 2.jpg|left|thumb|200px|Undichtheiten in der inneren Gebäudehülle haben große bauphysikalische Auswirkungen]]
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Innenraumluft, die durch Undichtheiten in der Dampfbremse nach außen strömt, transportiert viel Wärme und führt dadurch zu einem höheren Heizenergiebedarf. Auf ihrem Weg durch die Wärmedämmung kühlt die warme Luft ab und kondensiert an den Außenbauteilen. Die ausfallende Feuchtigkeit wird als Tauwasser bezeichnet und kann zu Schimmel führen. Undichtheiten in der inneren Gebäudehülle verschlechtern den Komfort für die Nutzer erheblich: Im Winter ist das Raumklima zu trocken, im Sommer reduziert sich der sommerliche Wärmeschutz. Undichtheiten verringern zudem den Schallschutz der Konstruktion.

Mit anderen Worten:

Eine gute Luftdichtung ist Voraussetzung dafür, dass die Wärmedämmung effektiv funktioniert, die Konstruktion bauschadensfrei bleibt und im Winter wie im Sommer ein angenehmes Wohn- bzw. Arbeitsklima erreicht wird.

Für eine gute Luftdichtung müssen die Überlappungen von Dampfbremsen mit Klebebändern verklebt und Fugen zu angrenzenden Bauteilen dauerhaft zuverlässig abgedichtet werden.

==Versuchsaufbau zur Ermittlung der Auswirkungen von Fugen in der Gebäudehülle==

Die Auswirkungen der mangelhaften Luftdichtheit wurden vom Fraunhofer Institut für Bauphysik in Stuttgart, Deutschland, in einer Messstudie 1989 untersucht und in verschiedenen Fachzeitschriften veröffentlicht (z.B. DBZ 12/89, Seite 1639ff):

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|[[Bild:02 Fuge 4.8 d.jpg|left|thumb|200px|Der Wärmeverlust über eine 1 mm breite Fuge ist enorm: Faktor 4,8]]
|}

Geprüft wurde
· die Wärmedämmwirkung und
· der Feuchtedurchgang
bei einer innen liegenden Dampfbremse zusammen mit einer Wärmedämmung aus Mineralwolle mit 14 cm Dämmstärke (das war der damalige Wärmedämmstandard in Deutschland).
Als definierte Undichtheit wurden in der Mitte der 1 m² großen Dampfbremsfläche Fugen angelegt: 1 m lang und mit unterschiedlich Breiten: 1, 3, 5 und 10 mm. Die Fugen befanden sich nur in der Dampfbremse, nicht in der Wärmedämmung.

Für die Ermittlung der Wärmeverluste wurde eine Temperaturdifferenz von innen 20°C zu außen -10 °C hergestellt, für die Ermittlung der Feuchteströme eine Temperaturdifferenz von innen 20°C zu außen 0°C (um eine Vereisung der durchdringenden Wassermenge zu vermeiden).

Die Druckdifferenzen entsprachen mit 10, 20, 30 und 40 Pa denen, die typischerweise auf die Gebäudehülle einwirken können. Druckdifferenzen auf die Gebäudehülle entstehen sowohl thermisch bedingt, also durch den Temperaturunterschied von innen (warm) nach außen (kalt), als auch windbedingt durch Winddruck und Windsog. Eine Druckdifferenz von 20 Pa entsteht z.B. bei einem Außenklima von -10°C und Windstärke 3 oder von 0°C und Windstärke 4.

Zunächst wurden die beiden zu untersuchenden Größen – Wärmedämmwirkung und Feuchtedurchgang – mit der fugenfreien Dampfbremse bei den unterschiedlichen Druckdifferenzen gemessen. Anschließend untersuchte man die Konstruktion mit den verschiedenen Fugen, jeweils mit allen Druckdifferenzen.

Vorab sei gesagt: Die Messergebnisse waren alarmierend und schreckten seinerzeit die Fachwelt auf.

==Luftdichtung – die Voraussetzung, dass die Wärmedämmung wirklich dämmt==

Bei der Untersuchung der Wärmedämmwirkung der 14 cm dicken Wärmedämmung mit der fugenfreien Dampfbremse bestätigte der gemessene U-Wert den rechnerischen von 0,30 W/m²K.

Anschließend wurde die Wärmedämmung mit den unterschiedlich breiten Fugen bei den verschiedenen Druckdifferenzen gemessen.
{|align="right"
|[[Bild:03_Waermedurchg_d.jpg|left|thumb|200px|Verschlechterung der Wärmedämmung bei unterschiedlich breiten Fugen]]
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Schon bei der kleinsten Fugebreite von 1 mm und der Druckdifferenz von 20 Pa ergab sich eine Reduzierung der Dämmwirkung um den Faktor 4,8. Das heißt, der Dämmwert der 14 cm dicken Wärmedämmung ist mit der geringen Undichtheit nicht mehr 0,30 W/m²K, sondern 1,44 W/m²K. Fugenbreiten von 3 mm ergaben Verschlechterungsfaktoren von 11.

Fazit: Undichtheiten in der Luftdichtungsebene, z.B. in der Dampfbremse, führen zu einer Reduzierung der Wärmedämmwirkung. Der Heizenergiebedarf und damit die CO2 Emissionen erhöhen sich um ein Mehrfaches.
 

===Ökonomische Konsequenz:===

Ökonomisch spart man bei einer fehlerhaften oder gar fehlenden Luftdichtung mit der Wärmedämmung weitaus weniger Energie ein, als man erwartet. Die Rechnung für Heizenergie, sei es Öl, Gas, Elektrizität, Holz, Biomasse, Fernwärme, etc. ist viel höher als vorab kalkuliert. Das führt zu einer schlechten Rentabilität der Investition für die Wärmedämmmaßnahme. Hätte man sein Geld in eine andere Anlage investiert, hätte man einen besseren Ertrag erzielt.

Der Wert der Immobilie ist auch abhängig vom Energieverbrauch. Eine Immobilie mit hohen monatlichen Unterhaltungskosten hat einen geringeren Wert als eine Immobilie mit geringen monatlichen Kosten.

Wenn gar die Wärmedämmung so schlecht ist, dass das Gebäude bei starkem Frost oder starkem Wind nicht ausreichend beheizt werden kann, werden die elementaren Bedürfnisse von Menschen nach Schutz und Wärme nicht mehr befriedigt. Niemand möchte in kalten und zugigen Gebäuden wohnen oder arbeiten. Derart problematische Immobilien lassen sich als erste nicht mehr vermieten oder verkaufen und erfahren einen hohen Wertverlust.

Die Energiekosten haben sich in den letzten 3 Jahren verdoppelt, z.T. sogar verdreifacht. Und die Verteuerung wird sich in den nächsten Jahren politisch bedingt (Nahost, Iran, Irak), bedarfsbedingt (Expansion in China, etc.) und naturbedingt (Naturkatastrophen, z.B. Hurrikans) weiter beschleunigen. Die Investition in eine gute Wärmedämmung, sei es beim Neubau oder bei der Sanierung/Modernisierung ist schon jetzt sehr lohnenswert und wird bei weiter steigenden Energiepreisen noch höhere Renditen abwerfen.

Die Energiekosten werden in Zukunft weiter steigen. Bei einem hohen Energiebedarf besteht die Gefahr, dass die Heizkosten von privaten Haushalten kaum mehr bezahlt werden können. Es ist natürlich denkbar, die Energiekosten durch Reduzierung der Raumtemperatur zu senken. Eine Temperaturreduzierung von 1 °C führt immerhin zu einer Verringerung des Heizenergiebedarfs, d.h. der Heizkosten um 6 %. Aus ökonomischer und ökologische Sicht ist es sicherlich sinnvoll, die Wohnraumtemperatur von 22 °C auf 20 °C zu senken. Die Reduzierung von 20 °C auf 10 °C, zur Kompensation der enormen Heizkosten, ist bestimmt nicht erstrebenswert.

===Ökologische Konsequenzen===
Wärmedämmungen mit einer schlechten Effizienz führen zu größeren CO2 Emissionen, die das Treibhausklima weiter beschleunigen. Wir können dazu den Begriff Umweltschutz erweitern: Es geht nicht nur darum, dass wir die Umwelt schützen, von der wir leben, die Ressourcen, die Bodenschätze oder die Nahrungsmittel. Es geht mittlerweile auch darum, dass wir uns vor den Auswirkungen des Klimawandels schützen müssen. Die Hurrikans im Herbst 2005 zeigten, zu welcher Zerstörungskraft entfesselte Naturgewalten fähig sind. Hunderttausende Wohnungen wurden zerstört, selbst Industrieanlagen waren monatelang nicht produktionsfähig.

Wirbelstürme, wie Hurricans, Zyklone, Taifune und Tornados saugen warme Luft von unten nach oben und kalte Luft von oben nach unten und sind so das Ventil für den Wärmeausgleich auf der Erde. Weitere Auswirkungen des Treibhausklimas sind ein erhöhter Meeresspiegel, der die Küstenstädte bedroht, verursacht durch das Abtauen der Eisflächen und die Vergrößerung des Wasservolumens bei höheren Wassertemperaturen. Zusätzlich sind mehr Dürren, Überschwemmungen, etc. zu erwarten.

Alles ist preiswerter als das Treibhausklima weiter zu forcieren. Wir brauchen intelligente Lösungen, um die bedrohlichen Entwicklungen aufzuhalten. Die Einsparung von Energie und damit von Treibhausgasen durch luftdichte Gebäudehüllen ist eine wichtige Maßnahme auf diesem Weg. In vielen Bereichen sind Lösungen bereits vorhanden, und müssen nun konsequent umgesetzt werden.
Eine Aufgabe für unsere Generation.

===Der Gebäudeenergiebedarf beträgt mehr als 40 % des Gesamtenergieverbrauchs===
Über 40 % des jährlichen Weltenergiebedarfs wird zum Heizen und Kühlen von Gebäuden verbraucht und stellt so den größten Energieanteil, noch vor den Verbräuchen für Verkehr und Industrie dar. Mit effektiven Wärmedämmungen lässt sich der Energieverbrauch drastisch reduzieren. Für angenehme Wohnraumtemperaturen auch bei großer Kälte und windigem Außenklima benötigt man bei einem Passivhaus zum Heizen pro m² Wohnfläche nur 10 kWh (entsprechend 1 l Öl oder 10 m³ Gas). Neubauten in Deutschland mit gesetzlich vorgeschriebener luftdichten Gebäudehülle und Wärmedämmdicke verbrauchen ca. 60 kWh (entsprechend 6 l Öl oder 60 m³ Gas).Bei Gebäuden mit schlechter Luftdichtung und den daraus resultierenden Wärmeverlusten über die Fugen, ist ein Energieverbrauch von über 500 kWh (50 l Öl oder 500 m³ Gas) pro m² Wohnfläche keine Seltenheit.

Je kälter oder je windiger das Außenklima ist, umso größer sind die Auswirkungen einer mangelhaften Luftdichtheit für die Wärmedämmung und umso größer ist der Energieverbrauch. In Russland war der Winter 2005/2006 so kalt, dass die benötigten Energiemengen kaum mehr zur Verfügung gestellt werden konnten.

Nicht nur hohe Wärmedämmdicken sind entscheidend für die Energieeinsparung, sondern vor allem eine gute Luftdichtung. – Eine Wärmedämmung mit schlechter Luftdichtung ist in ihrer Wirkung stark reduziert.

==Luftdichtung – die Voraussetzung für Bauschadensfreiheit==
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|[[Bild:04_Fuge_1600_d.jpg|left|thumb|200px|Auch der Feuchteeintrag über eine 1 mm breite Fuge ist enorm: Faktor 1600]]
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Bei der oben erwähnten Studie vom Fraunhofer Institut für Bauphysik wurde neben der Wärmedämmwirkung auch der Feuchteeintrag in die Konstruktion gemessen. Die Dampfbremse hatte einen Diffusionswiderstand sd von 30 m (mvtr von 150 MNs/g). Die Messung bestätigte den rechnerischen Feuchteintrag in die Konstruktion von 0,5 g/m². Auch bei diffusionsoffeneren Dampfbremsen mit einem sd Wert von 2 m (mvtr von 10 MNs/g) sind die Feuchtemengen für Konstruktionen problemlos.

Im zweiten Versuch wurde der Feuchteeintrag über die Fugen ermittelt. Die Ergebnisse waren alarmierend und erklärten so manchen Bauschaden:

Bei der kleinsten Fuge von nur 1 mm Breite und 20 Pa Druckdifferenz betrug der Feuchtigkeitseintrag durch Konvektion (Luftströmung) 800 g/m Fuge pro Tag. Bei der Fugenbreite von 3 mm waren es 1700 g/m.

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|[[Bild:05_Feuchtedurchg_d.jpg|left|thumb|200px|Abhängigkeit des Feuchteeintrags von der Fugenbreite]]
|}
 

Der Feuchtigkeitseintrag führt an den Außenbauteilen zur Kondensation und bildet einen Wasserfilm, der die Diffusionsfähigkeit des Bauteils reduziert. Bei Frost bildet sich aus dem Wasserfilm eine diffusionsdichte Eisschicht. So kann ein diffusionsoffenes Bauteil auf der Außenseite zu einer diffusionsdichten Sperrschicht werden und zu einem noch höheren Tauwasserausfall in der Konstruktion führen.

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|[[Bild:06_maxLF0_d2.jpg|left|thumb|200px|Beim Abkühlen auf 0 °C kondensieren 3,85 g Wasser]]
|}
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|[[Bild:07_maxLF-10_d.jpg|left|thumb|200px|Beim Abkühlen auf -10 °C sogar 6,55 g Wasser]]
|}

Der Tauwasserausfall beim Abkühlen von Luft beginnt unterhalb des Taupunkts, der bei der „Norm“- Innenraumluft von 20 °C und 50 % relativer Feuchtigkeit bei 9,2 °C liegt.

Aus jedem Kubikmeter Luft, der in eine Konstruktion eindringt und auf 0 °C abkühlt kondensieren 3,85 g Wasser, bei Abkühlung auf -10°C Außentemperatur sind es sogar 6,55 g Wasser.

===Folge von Feuchtigkeit in der Konstruktion: Schimmel===
Feuchtigkeit in der Konstruktion führt schnell zu Schimmelbildung. Schimmel geht einher mit einer Zerstörung der Bausubstanz. Je nach Wassermenge und Konstruktionsweise kann es schon nach kurzer Zeit, evtl. aber auch erst nach mehreren Jahren zu Bauschäden kommen. Die Konstruktion muss dann aufwendig erneuert werden.

Gravierender als der finanzielle Schaden durch Schimmel ist jedoch die gesundheitliche Gefahr für die Menschen. Man unterscheidet Schimmelsporen und die sogenannten MVOC (microbial volatile organic compounds), die gasförmigen Ausscheidungen von Pilzen. Schimmelsporen gelten als der größte Allergieverursacher. Das Immunsystem kann grundlegend geschädigt werden, z.T. sogar irreparabel. Sporen und vor allem MVOC’s stehen im Verdacht, außerdem ein krebserregendes Potential zu haben.

Man weiß, dass man bei angeschimmeltem Brot nicht nur den Schimmelbefall abschneiden, sondern das Brot komplett wegwerfen sollte. Auch andere verschimmelte Nahrungsmittel wie Nüsse sollten gar nicht mehr gegessen werden. Der Magen hat durch seine Säure aber durchaus eine gewisse Abwehrkraft gegen diese Schadstoffe. Anders hingehen ist es, wenn Schimmelsporen und MVOC’s eingeatmet werden. Der Lunge fehlt ein wirkungsvoller Abwehrmechanismus. Sporen und MVOC’s haben ungehinderten Zugang in den Körper.

Die Folgen für die Gesundheit der Bewohner sind in der Regel nicht direkt zuzuordnen, denn der Krankheitsverlauf ist schleichend und diffus. Ein krankes Immunsystem äußert sich in vielfältiger Form.

===Ursachen für die Abkühlung von Bauteilinnenoberflächen===
Es macht für die Gesundheitsgefährdung keinen Unterschied, ob sich das Schimmelwachstum auf der Oberfläche der inneren Bauteilschichten zeigt oder „unsichtbar“ in der Konstruktion liegt. Der Schimmel innerhalb von Bauteilen ist potentiell sogar gefährlicher, da man ihn von außen nicht erkennt und Krankheiten nicht zuordnen kann.

Sichtbarer Schimmel ist erkennbar und kann beseitigt werden. Schimmel in der Konstruktion kann jahrelang, unter Umständen jahrzehntelang unerkannt bleiben und zu gravierenden Gesundheitsschädigungen führen.

Schimmel tritt nicht nur dann auf, wenn der Taupunkt unterschritten wird, d.h. Tauwasser ausfällt, sondern bereits dann, wenn die relative Luftfeuchtigkeit an der Grenzfläche der Bauteiloberfläche dauerhaft über 80 % liegt.
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|[[Bild:08_schimmel_d.jpg|left|thumb|200px|Der schimmelkritische Bereich liegt bei der 50 % feuchter Raumluft bei 12,6 °C und bei 65 % feuchter Raumluft bei 16.5 °C]]
|}
Die Reduzierung der Oberflächentemperatur auf den Bauteiloberflächen kann durch Wärmebrücken oder durch mangelhafte Luftdichtung verursacht werden. Wärmebrücken kühlen das Gebäude aus wie Kühlrippen. Bei mangelhafter Luftdichtung dringt kalte Luft von außen ein, hinterströmt die inneren Bauteile (Gipsbauplatten oder Holzverkleidungen) und führt zur Absenkung der Oberflächentemperatur.

Je kälter und je windiger es draußen ist, umso mehr kühlen die inneren Bauteilschichten aus.

Je feuchter das Raumklima, umso höher die Taupunkt- und die Schimmelgrenztemperatur, bzw. umso schneller das Schimmelwachstum. Berechnet auf 20°C Lufttemperatur hat Luft mit 50 % relativer Luftfeuchtigkeit einen Taupunkt von 9,2 °C und Luft mit 65 % relativer Luftfeuchtigkeit einen Taupunkt von 13,2 °C. Der schimmelkritische Bereich liegt bei der 50 % feuchter Raumluft bei 12,6 °C und bei 65 % feuchter Raumluft bei 16.5 °C.

 

===Thermographie zeigt niedrige Oberflächentemperatur durch Wärmebrücken und Undichtheiten===

{|align="left"
|[[Bild:09_Balken_color.jpg|left|thumb|200px|Balkendurchdringung in einer Außenwand]]
|}
{|align="left"
|[[Bild:10_Balken_thermo.jpg|left|thumb|200px|Thermographie]]
|}

Thermographiekameras zeigen die Oberflächentemperaturen von Bauteilen. Rote und weiße Flächen zeugen von hohen Oberflächentemperaturen. Blaue Flächen entsprechen niedrige Oberflächentemperaturen, an denen kalte Luft eindringt und zur Abkühlung der Bauteiloberflächen führt. Die Scala zeigt die Zuordnung der Temperaturen zur Farbe. Je blauer die Farbe, desto kühler die Oberfläche und um so größer die Gefahr der Schimmelbildung an der Oberfläche oder im Bauteil.
 

{|align="left"
|[[Bild:11_DFF_color.jpg|left|thumb|200px|Dachflächenfenster]]
|}
{|align="left"
|[[Bild:12_DFF_thermo.jpg|left|thumb|200px|Thermographie]]
|}
Die Bilder zeigen deutlich, wie die kalte Luft an den Bauteilen entlang strömt und die Oberflächen abkühlt.
 

{|align="left"
|[[Bild:13_Ecke_color.jpg|left|thumb|200px|Außenecke in einem Dachgeschosszimmer]]
|}
{|align="left"
|[[Bild:14_Ecke_thermo.jpg|left|thumb|200px|Thermographie]]
|}
 

==Luftdichtung – Voraussetzung für ein angenehmes Raumklima im Winter==
{|align="left"
|[[Bild:15_raumluftfeuchte_winter_d.jpg|left|thumb|200px|Dringt kalte Winterluft durch Fugen in das Gebäude ein, entsteht trockenes Raumklima]]
|}
{|align="left"
|[[Bild:16_trockene_raumluft_d.jpg|left|thumb|200px|Erwärmt sich Luft von -10 °C und 80 % rel. LF auf +20 °C, hat sie nur noch eine rel. LF von 9,9 %]]
|}
Zu trockenes Raumklima im Winter entsteht aufgrund von schlechter Luftdichtung. Kalte Luft kann weniger Feuchtigkeit aufnehmen, als warme Luft. Dringt kalte Luft durch Fugen in der Konstruktion in das Gebäude ein, erwärmt sie sich. Gleichzeitig sinkt die relative Luftfeuchtigkeit.

Russland:
In Zahlen: Luft von -10 °C kann maximal 2,1 g Wasser pro m³ Luft aufnehmen, Luft von +20 °C hingegen 17,3 g/m³. Bei 80 % relativer Luftfeuchtigkeit ist der Wassergehalt bei -10 °C noch 1,7 g/m³. Erwärmt man Luft von -10 °C und 80 % relativer Luftfeuchtigkeit auf +20 °C, hat sie nur noch eine relative Luftfeuchtigkeit von 9,9 % (1,7 g/m³ sind 9,9 % von 17,3 g/m³).
 

Irland:
In Zahlen: Luft von 0 °C kann maximal 3,3 g Wasser pro m³ Luft aufnehmen, Luft von +20 °C hingegen 17,3 g/m³. Bei 80 % relativer Luftfeuchtigkeit ist der Wassergehalt bei 0 °C noch 2,64 g/m³. Erwärmt man Luft von 0 °C und 80 % relativer Luftfeuchtigkeit auf +20 °C hat sie nur noch eine relative Luftfeuchtigkeit von 15,3 % (2,64 g/m³ sind 15,3 % von 17,3 g/m³).

Je mehr kalte Luft durch Fugen in der Gebäudehülle in das Gebäude eindringt, umso trockener wird die Raumluft. In der Praxis sinkt die relative Luftfeuchtigkeit so auch unter 30 %. In diesen Fällen nützt es nicht viel, die Raumluft zu befeuchten. Sie wird immer wieder durch trockene Außenluft ersetzt. Erst wenn die Außentemperaturen wieder steigen, ist das Problem mit der trockenen Raumluft auf einmal verschwunden.

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|[[Bild:17_behaglichkeit_d.jpg|left|thumb|200px|Quelle: Sedlbauer, Breuer, Kaufmann, Institut für Bauphysik, Holzkirchen]]
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Zu trockene Raumluft reduziert nicht nur die Behaglichkeit, sondern muss auch unter gesundheitlichen Aspekten betrachtet werden. In trockenem Raumklima vermehren sich Viren und Bakterien deutlich schneller als in einem feuchten Raumklima. Dies führt bekanntermaßen zu häufigeren Erkältungskrankheiten. Zu trockene Raumluft behindert außerdem die Sauerstoffaufnahme und die Zellatmung und führt zu körperlichem Stress, zu Müdigkeit und geringerer Leistungsfähigkeit. Um an einem Arbeitsplatz die maximale Effektivität zu erreichen, sollte das Klima in der Behaglichkeitszone liegen:
 

==Luftdichtung – Voraussetzung für ein angenehmes Raumklima im Sommer==
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|[[Bild:18_sommer_warm_d.jpg|left|thumb|200px|Luftströmung durch Fugen möglich: Innenraum erwärmt sich sehr schnell]]
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|[[Bild:19_sommer_kuehl_d.jpg|left|thumb|200px|Luftdichte Konstruktion: Innenraum erwärmt sich langsam]]
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Für den sommerlichen Wärmeschutz eines Bauteils sind die beiden bauphysikalischen Kenngrößen Phasenverschiebung und Amplitudendämpfung entscheidend. Die Phasenverschiebung beschreibt, wie viele Stunden die Wärme braucht, um von außen in das Gebäudeinnere zu gelangen. Werte von mehr als 10 Stunden gelten als komfortabel. Die Amplitudendämpfung drückt aus, wie hoch sich die Temperatur im Gebäudeinneren im Vergleich zu draußen erwärmt.

Beide Kenngrößen beruhen auf einem stationären Zustand, d.h. darauf, dass es im Bauteil keine Luftbewegung gibt. Der Wärmestrom kann erst dann die nächste Pore erwärmen, wenn die davor liegende Pore erwärmt wurde. Eine Luftbewegung in der Wärmedämmung infolge von Undichtheiten in der Gebäudehülle führen zu einem viel schnelleren Wärmetransport, da die Wärme nun durch Konvektion (Luftströmung) übertragen wird.
 

==Gesetze und Normen in Deutschland==
Die Erkenntnisse über die Auswirkungen der Luftdichtheit wurden in Deutschland 1995 (6 Jahre nach Veröffentlichung der Messstudie des Instituts für Bauphysik) mit der 3. Wärmeschutzverordnung über die Luftdichtheit gesetzlich bindend und führten zur Vornorm der DIN 4108-7. Im Jahre 2000 folgten die Energieeinsparverordnung und die DIN 4108-7.

Während Normen Empfehlungscharakter haben und Mindestanforderungen beschreiben, sind Verordnungen gesetzlich bindend. Wenn die Mindestanforderungen an die Luftdichtheit nicht erreicht wird, muss nachgebessert werden. Das ist in der Regel extrem teuer. Sanierungskosten von mehr als 50.000 € sind keine Seltenheit.

==Realisierung einer funktionierenden Luftdichtheit==
Um eine funktionierende Luftdichtung zu erreichen, müssen die Dampfbremsen untereinander mit Klebebändern verbunden werden. Anschlüsse zu angrenzenden Bauteilen werden mit Luftdichtungsklebern dauerhaft zuverlässig hergestellt.

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|[[Bild:Verarbeitung DB+ Verklebung 01.jpg|left|thumb|200px|xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx]]
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|[[Bild:Verarbeitung DB+ Drempel 02.jpg|left|thumb|200px|Anschluss an angrenzende mineralische Bauteile mit Luftdichtungskleber]]
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===Klebebänder für Überlappungen von Dampfbremsen===
Klebebänder für die Luftdichtung müssen
· eine hohe Anfangsklebekraft bei normalen Temperaturen
· eine hohe Anfangsklebekraft bei kalten Temperaturen
· eine sehr hohe Endklebekraft
· eine hohe Schälfestigkeit (AFERA 5001)
· eine hohe Scherfestigkeit
· eine hohe Wärmefestigkeit
· eine ausreichende Feuchtefestigkeit
· eine Dauerhaftigkeit von mehr als 30 Jahren
aufweisen.

Für die Klebekraft ist der Anpressdruck entscheidend. Würde man ein Klebeband einfach nur lose auflegen, würde sich keine feste Verbindung ergeben. Eine hohe Anfangsklebekraft ist wichtig, damit die Klebebänder nach dem Andrücken den Kontakt halten.

Eine hohe Anfangsklebekraft bei kalten Temperaturen ist erforderlich, da die Luftdichtung meist dann erstellt wird, wenn die Heizung noch nicht funktioniert.

Eine sehr hohe Endklebekraft ist nötig, damit die Verbindung auch dann sicher ist, wenn Spannungen auf die Verklebung wirken. Hierbei ist der Untergrund von besonderer Bedeutung. Untergründe werden nach FLiB eingeteilt in 2 Substratklassen: PE Folie und Holz. PE- Folien sollten eine Oberflächenspannung von mehr als 40 mN/m haben. Aber auch PE Folien mit nur 30 mN/m müssen sich noch sicher verkleben lassen. Holz sollte glatt, d.h. gehobelt oder geschliffen sein. Auf sägerauem Holz hat ein Klebeband keine gute Haftungsmöglichkeit.

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|[[Bild:Verarbeitung_INTELLO_Verklebung_01.jpg|left|thumb|200px|Verklebung einer Folienbahnenüberlappungen mit Luftdichtungsklebeband]]
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|[[Bild:Verarbeitung INTELLO Drempel 01.jpg|left|thumb|200px|Anschluss an gehobeltes Holz oder an Holzwerkstoffplatten mit Klebebändern]]
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Neben der Schälhaftung bei 180° (der typischen Klebebandkenngröße) und der Schälhaftung bei 90 ° ist vor allem eine hohe Scherkraft erforderlich. Sie drückt aus, wie gut sich das Klebeband mit dem Untergrund „verschweißt“.

Eine hohe Wärmefestigkeit gewährleistet, dass das Klebeband auch sicher funktioniert, wenn es höheren Temperaturen ausgesetzt wird. Dies kann in der Bauphase oder an Dachflächenfenstern der Fall sein.

Die Feuchtefestigkeit ist vor allem in der Bauphase wichtig. Nach Verputz und Estricharbeiten befindet sich sehr viel Feuchtigkeit im Gebäude. Klebebänder müssen auch unter diesen Bedingungen zuverlässig halten.

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|[[Bild:24_Intello_Nass.jpg|left|thumb|200px|Nach Verputz und Estricharbeiten befindet sich sehr viel Feuchtigkeit im Gebäude]]
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|[[Bild:25_Intello_Nass_Fenster.jpg|left|thumb|200px|Kondensatausfall an gedämmten Dachflächenfenster]]
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Die Dauerhaftigkeit ist eine der grundlegenden Eigenschaften der Klebebandverbindung. Gebäude stehen statistisch gesehen mindestens 30 Jahre, bevor sie umgebaut, saniert oder modernisiert werden. Diese Zyklen können aber auch durchaus länger sein. Versprödende Bestandteile, wie Harze sollten in Verbindungsmitteln also vermieden werden. Einfache Klebebänder, wie man sie zum Verkleben von Paketen verwendet, verspröden schon nach inigen Jahren. Im Baubereich angewendet würden sie die Luftdichtheit nicht dauerhaft sicherstellen und einfach abfallen.

===Anschlüsse von Dampfbremsen an angrenzende Bauteile===
Die Anschlüsse an angrenzende Bauteile werden mit Luftdichtungsanschlusskleber hergestellt. Wichtig ist, dass die Dampfbremse mit einer Schlaufe angeschlossen wird, um Bauteilbewegungen schadlos ausgleichen zu können. An die Haltbarkeit von Anschlussklebern werden die gleichen Ansprüche gestellt, wie bei Klebebändern.

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|[[Bild:26_9_1_2-1_160403.jpg|left|thumb|200px|Anschluss Drempel mit Luftdichtungskleber]]
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|[[Bild:Verarbeitung DB+ Drempel 02.jpg|left|thumb|200px|Kleber auftragen und Dehnschlaufe herstellen]]
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|[[Bild:28_9_1_2-3_051202.jpg|left|thumb|200px|Anschluss Giebelwand mit Luftdichtungskleber]]
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|[[Bild:Verarbeitung INTELLO Giebel 04.jpg|left|thumb|200px|Kleber auftragen und Dehnschlaufe herstellen]]
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==Dampfbremsen – bestimmend für die Sicherheit gegen Bauschäden==

Bis in die 90er Jahre glaubte man, dass Dampfbremsen mit einem hohen Diffusionswiderstand den besten Schutz gegen Bauschäden bieten. Heute weiß man, dass Bahnen mit einem intelligenten Feuchtemanagement optimal dazu geeignet sind, Bauschäden sicher und dauerhaft zu vermeiden. Diese Dampfbrems- und Luftdichtungsbahnen haben einen feuchtevariablem Diffusionswiderstand und sind in der Lage, ihre Molekularstruktur zu verändern, das heißt: Sie sind im Winter diffusionsdicht und schützen die Konstruktion sicher vor Feuchteeintrag – im Sommer hingegen sind sie diffusionsoffen und ermöglichen maximale Austrocknung.

==Lösungen für Energieeinsparung, Komforterhöhung und Kostenreduzierung==

Der Baubereich ist weltweit der Sektor mit dem größten Ressourcenbedarf. Wir verbrauchen in unseren Volkswirtschaften zur Herstellung von Gebäuden die größten Mengen Primärenergie – das gleiche gilt für die Energiemenge bei der Nutzung.
Wenn es uns beim Bauen gelingt, intelligente Lösungen umzusetzen, wenn es uns gelingt, uns bewusst mit den Baukonstruktionen und ihrer Bauphysik zu beschäftigen, können wir wie in keinem anderen Bereich unserer Gesellschaft Energie sparen und so die CO2 Emissionen und die Kosten für den Unterhalt der Gebäude reduzieren - und das ganze bei optimalem Komfort in Wohnungen und Arbeitsstätten.

==Fazit==
Die Wärmedämmung ist nur dann effektiv in Bezug auf Energieeinsparung, CO2 Emissionsreduzierung, Bauschadensfreiheit und Wohnkomfort, wenn die Gebäudehülle luftdicht ist. Luftdichtheit ist also die entscheidende Größe für eine Wärmedämmkonstruktion. Sie wird erreicht, wenn die Überlappungen der Dampfbremsen mit Klebebändern verklebt und Anschlüsse an angrenzende Bauteile mit Luftdichtungsanschlussklebern hergestellt werden.

Luftdichtheit erfordert einfache Maßnahmen und führt zu einem großen Ergebnis.

[[Kategorie:Bauphysik]][[Kategorie:Glossar]]

Luftdichtung

2007-09-18T08:02:41Z

Goldau: /* Luftdichtung – die Voraussetzung, dass die Wärmedämmung wirklich dämmt */

==Luftdichtung – die entscheidende Größe==
'''... dass die Wärmedämmung wirklich dämmt und die Konstruktion bauschadensfrei bleibt'''

Die Wärmedämmung in einem Gebäude trennt zwei unterschiedliche Klimabereiche: Das Innenraumklima und Außenraumklima. Für die Bedingungen in Europa und Russland bedeutet das: Im Winter ist es innen warm und außen kalt, im Sommer hingegen innen kühler als außen.
In beiden Fällen entsteht eine Temperaturdifferenz, welche sich durch Luftströmung auszugleichen versucht. Dabei drängt im Winter die warme Luft aus dem Gebäude durch die Konstruktion ins Freie. Auf ihrem Weg durch die Wärmedämmung kühlt sie jedoch immer mehr ab, je weiter sie nach außen gelangt. Kalte Luft kann weniger Feuchtigkeit aufnehmen als warme so dass die in der warmen Luft mitgeführte gasförmige Feuchtigkeit schließlich als Tauwasser ausfällt.
Dieses Tauwasser kann in der Konstruktion zu erheblichen Bauschäden führen. Statisch wirksamen Bauteile können verrotten und ihre Tragfähigkeit verlieren, ebenso fördert die Feuchtigkeit die Entstehung von gesundheitsschädlichem Schimmel.

Die Konsequenzen aus derartigen Bauschäden sind für das Bauwerk und die Gesundheit seiner Nutzer immens - auf der anderen Seite können sie durch sehr einfache Maßnahmen dauerhaft vermieden werden.
Bei der Planung und Ausführung der Konstruktion ist lediglich darauf zu achten, dass Feuchtigkeit nicht in schädlichem Ausmaß in die Wärmedämmung eindringen kann, also dass der Luftstrom von innen nach außen begrenzt wird. Dies wird durch die Installation einer luftdichten Bauteilschicht auf der Innenseite der Wärmedämmung erreicht. Entscheidend für ihre Wirksamkeit ist größte Sorgfalt, sowohl bei der Planung als auch bei der Ausführung.

Luftdichtheit bedeutet nicht, dass der Innenraum hermetisch wie mit einer Plastiktüte von der Außenluft abgeschlossen ist. Die Luftdichtungsebene verhindert lediglich die Strömung, also die Konvektion von Luft, der Austausch von innen nach außen per Diffusion findet weiterhin statt.

==Definition Luftdichtung und Überblick über die Auswirkungen mangelhafter Luftdichtung==

Unter Luftdichtung versteht man den Schutz der Wärmedämmung in der Gebäudehülle vor eindringender Feuchtigkeit. Die Güte der Luftdichtheit bestimmt sich durch die Fugenfreiheit. Je mehr Fugen, bzw. Undichtheiten sich in der inneren Gebäudehülle, z.B. der Dampfbremse befinden, d.h. je undichter die Gebäudehülle ist, umso schlechter ist die Luftdichtung. Undichtheiten in der inneren Gebäudehülle haben große bauphysikalische Auswirkungen:

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|[[Bild:01 luftstroemung d 2.jpg|left|thumb|200px|Undichtheiten in der inneren Gebäudehülle haben große bauphysikalische Auswirkungen]]
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Innenraumluft, die durch Undichtheiten in der Dampfbremse nach außen strömt, transportiert viel Wärme und führt dadurch zu einem höheren Heizenergiebedarf. Auf ihrem Weg durch die Wärmedämmung kühlt die warme Luft ab und kondensiert an den Außenbauteilen. Die ausfallende Feuchtigkeit wird als Tauwasser bezeichnet und kann zu Schimmel führen. Undichtheiten in der inneren Gebäudehülle verschlechtern den Komfort für die Nutzer erheblich: Im Winter ist das Raumklima zu trocken, im Sommer reduziert sich der sommerliche Wärmeschutz. Undichtheiten verringern zudem den Schallschutz der Konstruktion.

Mit anderen Worten:

Eine gute Luftdichtung ist Voraussetzung dafür, dass die Wärmedämmung effektiv funktioniert, die Konstruktion bauschadensfrei bleibt und im Winter wie im Sommer ein angenehmes Wohn- bzw. Arbeitsklima erreicht wird.

Für eine gute Luftdichtung müssen die Überlappungen von Dampfbremsen mit Klebebändern verklebt und Fugen zu angrenzenden Bauteilen dauerhaft zuverlässig abgedichtet werden.

==Versuchsaufbau zur Ermittlung der Auswirkungen von Fugen in der Gebäudehülle==

Die Auswirkungen der mangelhaften Luftdichtheit wurden vom Fraunhofer Institut für Bauphysik in Stuttgart, Deutschland, in einer Messstudie 1989 untersucht und in verschiedenen Fachzeitschriften veröffentlicht (z.B. DBZ 12/89, Seite 1639ff):

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|[[Bild:02 Fuge 4.8 d.jpg|left|thumb|200px|Der Wärmeverlust über eine 1 mm breite Fuge ist enorm: Faktor 4,8]]
|}

Geprüft wurde
· die Wärmedämmwirkung und
· der Feuchtedurchgang
bei einer innen liegenden Dampfbremse zusammen mit einer Wärmedämmung aus Mineralwolle mit 14 cm Dämmstärke (das war der damalige Wärmedämmstandard in Deutschland).
Als definierte Undichtheit wurden in der Mitte der 1 m² großen Dampfbremsfläche Fugen angelegt: 1 m lang und mit unterschiedlich Breiten: 1, 3, 5 und 10 mm. Die Fugen befanden sich nur in der Dampfbremse, nicht in der Wärmedämmung.

Für die Ermittlung der Wärmeverluste wurde eine Temperaturdifferenz von innen 20°C zu außen -10 °C hergestellt, für die Ermittlung der Feuchteströme eine Temperaturdifferenz von innen 20°C zu außen 0°C (um eine Vereisung der durchdringenden Wassermenge zu vermeiden).

Die Druckdifferenzen entsprachen mit 10, 20, 30 und 40 Pa denen, die typischerweise auf die Gebäudehülle einwirken können. Druckdifferenzen auf die Gebäudehülle entstehen sowohl thermisch bedingt, also durch den Temperaturunterschied von innen (warm) nach außen (kalt), als auch windbedingt durch Winddruck und Windsog. Eine Druckdifferenz von 20 Pa entsteht z.B. bei einem Außenklima von -10°C und Windstärke 3 oder von 0°C und Windstärke 4.

Zunächst wurden die beiden zu untersuchenden Größen – Wärmedämmwirkung und Feuchtedurchgang – mit der fugenfreien Dampfbremse bei den unterschiedlichen Druckdifferenzen gemessen. Anschließend untersuchte man die Konstruktion mit den verschiedenen Fugen, jeweils mit allen Druckdifferenzen.

Vorab sei gesagt: Die Messergebnisse waren alarmierend und schreckten seinerzeit die Fachwelt auf.

==Luftdichtung – die Voraussetzung, dass die Wärmedämmung wirklich dämmt==

Bei der Untersuchung der Wärmedämmwirkung der 14 cm dicken Wärmedämmung mit der fugenfreien Dampfbremse bestätigte der gemessene U-Wert den rechnerischen von 0,30 W/m²K.

Anschließend wurde die Wärmedämmung mit den unterschiedlich breiten Fugen bei den verschiedenen Druckdifferenzen gemessen.
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|[[Bild:03_Waermedurchg_d.jpg|left|thumb|200px|Verschlechterung der Wärmedämmung bei unterschiedlich breiten Fugen]]
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Schon bei der kleinsten Fugebreite von 1 mm und der Druckdifferenz von 20 Pa ergab sich eine Reduzierung der Dämmwirkung um den Faktor 4,8. Das heißt, der Dämmwert der 14 cm dicken Wärmedämmung ist mit der geringen Undichtheit nicht mehr 0,30 W/m²K, sondern 1,44 W/m²K. Fugenbreiten von 3 mm ergaben Verschlechterungsfaktoren von 11.

Fazit: Undichtheiten in der Luftdichtungsebene, z.B. in der Dampfbremse, führen zu einer Reduzierung der Wärmedämmwirkung. Der Heizenergiebedarf und damit die CO2 Emissionen erhöhen sich um ein Mehrfaches.

===Ökonomische Konsequenz:===

Ökonomisch spart man bei einer fehlerhaften oder gar fehlenden Luftdichtung mit der Wärmedämmung weitaus weniger Energie ein, als man erwartet. Die Rechnung für Heizenergie, sei es Öl, Gas, Elektrizität, Holz, Biomasse, Fernwärme, etc. ist viel höher als vorab kalkuliert. Das führt zu einer schlechten Rentabilität der Investition für die Wärmedämmmaßnahme. Hätte man sein Geld in eine andere Anlage investiert, hätte man einen besseren Ertrag erzielt.

Der Wert der Immobilie ist auch abhängig vom Energieverbrauch. Eine Immobilie mit hohen monatlichen Unterhaltungskosten hat einen geringeren Wert als eine Immobilie mit geringen monatlichen Kosten.

Wenn gar die Wärmedämmung so schlecht ist, dass das Gebäude bei starkem Frost oder starkem Wind nicht ausreichend beheizt werden kann, werden die elementaren Bedürfnisse von Menschen nach Schutz und Wärme nicht mehr befriedigt. Niemand möchte in kalten und zugigen Gebäuden wohnen oder arbeiten. Derart problematische Immobilien lassen sich als erste nicht mehr vermieten oder verkaufen und erfahren einen hohen Wertverlust.

Die Energiekosten haben sich in den letzten 3 Jahren verdoppelt, z.T. sogar verdreifacht. Und die Verteuerung wird sich in den nächsten Jahren politisch bedingt (Nahost, Iran, Irak), bedarfsbedingt (Expansion in China, etc.) und naturbedingt (Naturkatastrophen, z.B. Hurrikans) weiter beschleunigen. Die Investition in eine gute Wärmedämmung, sei es beim Neubau oder bei der Sanierung/Modernisierung ist schon jetzt sehr lohnenswert und wird bei weiter steigenden Energiepreisen noch höhere Renditen abwerfen.

Die Energiekosten werden in Zukunft weiter steigen. Bei einem hohen Energiebedarf besteht die Gefahr, dass die Heizkosten von privaten Haushalten kaum mehr bezahlt werden können. Es ist natürlich denkbar, die Energiekosten durch Reduzierung der Raumtemperatur zu senken. Eine Temperaturreduzierung von 1 °C führt immerhin zu einer Verringerung des Heizenergiebedarfs, d.h. der Heizkosten um 6 %. Aus ökonomischer und ökologische Sicht ist es sicherlich sinnvoll, die Wohnraumtemperatur von 22 °C auf 20 °C zu senken. Die Reduzierung von 20 °C auf 10 °C, zur Kompensation der enormen Heizkosten, ist bestimmt nicht erstrebenswert.

===Ökologische Konsequenzen===
Wärmedämmungen mit einer schlechten Effizienz führen zu größeren CO2 Emissionen, die das Treibhausklima weiter beschleunigen. Wir können dazu den Begriff Umweltschutz erweitern: Es geht nicht nur darum, dass wir die Umwelt schützen, von der wir leben, die Ressourcen, die Bodenschätze oder die Nahrungsmittel. Es geht mittlerweile auch darum, dass wir uns vor den Auswirkungen des Klimawandels schützen müssen. Die Hurrikans im Herbst 2005 zeigten, zu welcher Zerstörungskraft entfesselte Naturgewalten fähig sind. Hunderttausende Wohnungen wurden zerstört, selbst Industrieanlagen waren monatelang nicht produktionsfähig.

Wirbelstürme, wie Hurricans, Zyklone, Taifune und Tornados saugen warme Luft von unten nach oben und kalte Luft von oben nach unten und sind so das Ventil für den Wärmeausgleich auf der Erde. Weitere Auswirkungen des Treibhausklimas sind ein erhöhter Meeresspiegel, der die Küstenstädte bedroht, verursacht durch das Abtauen der Eisflächen und die Vergrößerung des Wasservolumens bei höheren Wassertemperaturen. Zusätzlich sind mehr Dürren, Überschwemmungen, etc. zu erwarten.

Alles ist preiswerter als das Treibhausklima weiter zu forcieren. Wir brauchen intelligente Lösungen, um die bedrohlichen Entwicklungen aufzuhalten. Die Einsparung von Energie und damit von Treibhausgasen durch luftdichte Gebäudehüllen ist eine wichtige Maßnahme auf diesem Weg. In vielen Bereichen sind Lösungen bereits vorhanden, und müssen nun konsequent umgesetzt werden.
Eine Aufgabe für unsere Generation.

===Der Gebäudeenergiebedarf beträgt mehr als 40 % des Gesamtenergieverbrauchs===
Über 40 % des jährlichen Weltenergiebedarfs wird zum Heizen und Kühlen von Gebäuden verbraucht und stellt so den größten Energieanteil, noch vor den Verbräuchen für Verkehr und Industrie dar. Mit effektiven Wärmedämmungen lässt sich der Energieverbrauch drastisch reduzieren. Für angenehme Wohnraumtemperaturen auch bei großer Kälte und windigem Außenklima benötigt man bei einem Passivhaus zum Heizen pro m² Wohnfläche nur 10 kWh (entsprechend 1 l Öl oder 10 m³ Gas). Neubauten in Deutschland mit gesetzlich vorgeschriebener luftdichten Gebäudehülle und Wärmedämmdicke verbrauchen ca. 60 kWh (entsprechend 6 l Öl oder 60 m³ Gas).Bei Gebäuden mit schlechter Luftdichtung und den daraus resultierenden Wärmeverlusten über die Fugen, ist ein Energieverbrauch von über 500 kWh (50 l Öl oder 500 m³ Gas) pro m² Wohnfläche keine Seltenheit.

Je kälter oder je windiger das Außenklima ist, umso größer sind die Auswirkungen einer mangelhaften Luftdichtheit für die Wärmedämmung und umso größer ist der Energieverbrauch. In Russland war der Winter 2005/2006 so kalt, dass die benötigten Energiemengen kaum mehr zur Verfügung gestellt werden konnten.

Nicht nur hohe Wärmedämmdicken sind entscheidend für die Energieeinsparung, sondern vor allem eine gute Luftdichtung. – Eine Wärmedämmung mit schlechter Luftdichtung ist in ihrer Wirkung stark reduziert.

==Luftdichtung – die Voraussetzung für Bauschadensfreiheit==
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|[[Bild:04_Fuge_1600_d.jpg|left|thumb|200px|Auch der Feuchteeintrag über eine 1 mm breite Fuge ist enorm: Faktor 1600]]
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Bei der oben erwähnten Studie vom Fraunhofer Institut für Bauphysik wurde neben der Wärmedämmwirkung auch der Feuchteeintrag in die Konstruktion gemessen. Die Dampfbremse hatte einen Diffusionswiderstand sd von 30 m (mvtr von 150 MNs/g). Die Messung bestätigte den rechnerischen Feuchteintrag in die Konstruktion von 0,5 g/m². Auch bei diffusionsoffeneren Dampfbremsen mit einem sd Wert von 2 m (mvtr von 10 MNs/g) sind die Feuchtemengen für Konstruktionen problemlos.

Im zweiten Versuch wurde der Feuchteeintrag über die Fugen ermittelt. Die Ergebnisse waren alarmierend und erklärten so manchen Bauschaden:

Bei der kleinsten Fuge von nur 1 mm Breite und 20 Pa Druckdifferenz betrug der Feuchtigkeitseintrag durch Konvektion (Luftströmung) 800 g/m Fuge pro Tag. Bei der Fugenbreite von 3 mm waren es 1700 g/m.

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|[[Bild:05_Feuchtedurchg_d.jpg|left|thumb|200px|Abhängigkeit des Feuchteeintrags von der Fugenbreite]]
|}
 

Der Feuchtigkeitseintrag führt an den Außenbauteilen zur Kondensation und bildet einen Wasserfilm, der die Diffusionsfähigkeit des Bauteils reduziert. Bei Frost bildet sich aus dem Wasserfilm eine diffusionsdichte Eisschicht. So kann ein diffusionsoffenes Bauteil auf der Außenseite zu einer diffusionsdichten Sperrschicht werden und zu einem noch höheren Tauwasserausfall in der Konstruktion führen.

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|[[Bild:06_maxLF0_d2.jpg|left|thumb|200px|Beim Abkühlen auf 0 °C kondensieren 3,85 g Wasser]]
|}
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|[[Bild:07_maxLF-10_d.jpg|left|thumb|200px|Beim Abkühlen auf -10 °C sogar 6,55 g Wasser]]
|}

Der Tauwasserausfall beim Abkühlen von Luft beginnt unterhalb des Taupunkts, der bei der „Norm“- Innenraumluft von 20 °C und 50 % relativer Feuchtigkeit bei 9,2 °C liegt.

Aus jedem Kubikmeter Luft, der in eine Konstruktion eindringt und auf 0 °C abkühlt kondensieren 3,85 g Wasser, bei Abkühlung auf -10°C Außentemperatur sind es sogar 6,55 g Wasser.

===Folge von Feuchtigkeit in der Konstruktion: Schimmel===
Feuchtigkeit in der Konstruktion führt schnell zu Schimmelbildung. Schimmel geht einher mit einer Zerstörung der Bausubstanz. Je nach Wassermenge und Konstruktionsweise kann es schon nach kurzer Zeit, evtl. aber auch erst nach mehreren Jahren zu Bauschäden kommen. Die Konstruktion muss dann aufwendig erneuert werden.

Gravierender als der finanzielle Schaden durch Schimmel ist jedoch die gesundheitliche Gefahr für die Menschen. Man unterscheidet Schimmelsporen und die sogenannten MVOC (microbial volatile organic compounds), die gasförmigen Ausscheidungen von Pilzen. Schimmelsporen gelten als der größte Allergieverursacher. Das Immunsystem kann grundlegend geschädigt werden, z.T. sogar irreparabel. Sporen und vor allem MVOC’s stehen im Verdacht, außerdem ein krebserregendes Potential zu haben.

Man weiß, dass man bei angeschimmeltem Brot nicht nur den Schimmelbefall abschneiden, sondern das Brot komplett wegwerfen sollte. Auch andere verschimmelte Nahrungsmittel wie Nüsse sollten gar nicht mehr gegessen werden. Der Magen hat durch seine Säure aber durchaus eine gewisse Abwehrkraft gegen diese Schadstoffe. Anders hingehen ist es, wenn Schimmelsporen und MVOC’s eingeatmet werden. Der Lunge fehlt ein wirkungsvoller Abwehrmechanismus. Sporen und MVOC’s haben ungehinderten Zugang in den Körper.

Die Folgen für die Gesundheit der Bewohner sind in der Regel nicht direkt zuzuordnen, denn der Krankheitsverlauf ist schleichend und diffus. Ein krankes Immunsystem äußert sich in vielfältiger Form.

===Ursachen für die Abkühlung von Bauteilinnenoberflächen===
Es macht für die Gesundheitsgefährdung keinen Unterschied, ob sich das Schimmelwachstum auf der Oberfläche der inneren Bauteilschichten zeigt oder „unsichtbar“ in der Konstruktion liegt. Der Schimmel innerhalb von Bauteilen ist potentiell sogar gefährlicher, da man ihn von außen nicht erkennt und Krankheiten nicht zuordnen kann.

Sichtbarer Schimmel ist erkennbar und kann beseitigt werden. Schimmel in der Konstruktion kann jahrelang, unter Umständen jahrzehntelang unerkannt bleiben und zu gravierenden Gesundheitsschädigungen führen.

Schimmel tritt nicht nur dann auf, wenn der Taupunkt unterschritten wird, d.h. Tauwasser ausfällt, sondern bereits dann, wenn die relative Luftfeuchtigkeit an der Grenzfläche der Bauteiloberfläche dauerhaft über 80 % liegt.
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|[[Bild:08_schimmel_d.jpg|left|thumb|200px|Der schimmelkritische Bereich liegt bei der 50 % feuchter Raumluft bei 12,6 °C und bei 65 % feuchter Raumluft bei 16.5 °C]]
|}
Die Reduzierung der Oberflächentemperatur auf den Bauteiloberflächen kann durch Wärmebrücken oder durch mangelhafte Luftdichtung verursacht werden. Wärmebrücken kühlen das Gebäude aus wie Kühlrippen. Bei mangelhafter Luftdichtung dringt kalte Luft von außen ein, hinterströmt die inneren Bauteile (Gipsbauplatten oder Holzverkleidungen) und führt zur Absenkung der Oberflächentemperatur.

Je kälter und je windiger es draußen ist, umso mehr kühlen die inneren Bauteilschichten aus.

Je feuchter das Raumklima, umso höher die Taupunkt- und die Schimmelgrenztemperatur, bzw. umso schneller das Schimmelwachstum. Berechnet auf 20°C Lufttemperatur hat Luft mit 50 % relativer Luftfeuchtigkeit einen Taupunkt von 9,2 °C und Luft mit 65 % relativer Luftfeuchtigkeit einen Taupunkt von 13,2 °C. Der schimmelkritische Bereich liegt bei der 50 % feuchter Raumluft bei 12,6 °C und bei 65 % feuchter Raumluft bei 16.5 °C.

 

===Thermographie zeigt niedrige Oberflächentemperatur durch Wärmebrücken und Undichtheiten===

{|align="left"
|[[Bild:09_Balken_color.jpg|left|thumb|200px|Balkendurchdringung in einer Außenwand]]
|}
{|align="left"
|[[Bild:10_Balken_thermo.jpg|left|thumb|200px|Thermographie]]
|}

Thermographiekameras zeigen die Oberflächentemperaturen von Bauteilen. Rote und weiße Flächen zeugen von hohen Oberflächentemperaturen. Blaue Flächen entsprechen niedrige Oberflächentemperaturen, an denen kalte Luft eindringt und zur Abkühlung der Bauteiloberflächen führt. Die Scala zeigt die Zuordnung der Temperaturen zur Farbe. Je blauer die Farbe, desto kühler die Oberfläche und um so größer die Gefahr der Schimmelbildung an der Oberfläche oder im Bauteil.
 

{|align="left"
|[[Bild:11_DFF_color.jpg|left|thumb|200px|Dachflächenfenster]]
|}
{|align="left"
|[[Bild:12_DFF_thermo.jpg|left|thumb|200px|Thermographie]]
|}
Die Bilder zeigen deutlich, wie die kalte Luft an den Bauteilen entlang strömt und die Oberflächen abkühlt.
 

{|align="left"
|[[Bild:13_Ecke_color.jpg|left|thumb|200px|Außenecke in einem Dachgeschosszimmer]]
|}
{|align="left"
|[[Bild:14_Ecke_thermo.jpg|left|thumb|200px|Thermographie]]
|}
 

==Luftdichtung – Voraussetzung für ein angenehmes Raumklima im Winter==
{|align="left"
|[[Bild:15_raumluftfeuchte_winter_d.jpg|left|thumb|200px|Dringt kalte Winterluft durch Fugen in das Gebäude ein, entsteht trockenes Raumklima]]
|}
{|align="left"
|[[Bild:16_trockene_raumluft_d.jpg|left|thumb|200px|Erwärmt sich Luft von -10 °C und 80 % rel. LF auf +20 °C, hat sie nur noch eine rel. LF von 9,9 %]]
|}
Zu trockenes Raumklima im Winter entsteht aufgrund von schlechter Luftdichtung. Kalte Luft kann weniger Feuchtigkeit aufnehmen, als warme Luft. Dringt kalte Luft durch Fugen in der Konstruktion in das Gebäude ein, erwärmt sie sich. Gleichzeitig sinkt die relative Luftfeuchtigkeit.

Russland:
In Zahlen: Luft von -10 °C kann maximal 2,1 g Wasser pro m³ Luft aufnehmen, Luft von +20 °C hingegen 17,3 g/m³. Bei 80 % relativer Luftfeuchtigkeit ist der Wassergehalt bei -10 °C noch 1,7 g/m³. Erwärmt man Luft von -10 °C und 80 % relativer Luftfeuchtigkeit auf +20 °C, hat sie nur noch eine relative Luftfeuchtigkeit von 9,9 % (1,7 g/m³ sind 9,9 % von 17,3 g/m³).
 

Irland:
In Zahlen: Luft von 0 °C kann maximal 3,3 g Wasser pro m³ Luft aufnehmen, Luft von +20 °C hingegen 17,3 g/m³. Bei 80 % relativer Luftfeuchtigkeit ist der Wassergehalt bei 0 °C noch 2,64 g/m³. Erwärmt man Luft von 0 °C und 80 % relativer Luftfeuchtigkeit auf +20 °C hat sie nur noch eine relative Luftfeuchtigkeit von 15,3 % (2,64 g/m³ sind 15,3 % von 17,3 g/m³).

Je mehr kalte Luft durch Fugen in der Gebäudehülle in das Gebäude eindringt, umso trockener wird die Raumluft. In der Praxis sinkt die relative Luftfeuchtigkeit so auch unter 30 %. In diesen Fällen nützt es nicht viel, die Raumluft zu befeuchten. Sie wird immer wieder durch trockene Außenluft ersetzt. Erst wenn die Außentemperaturen wieder steigen, ist das Problem mit der trockenen Raumluft auf einmal verschwunden.

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|[[Bild:17_behaglichkeit_d.jpg|left|thumb|200px|Quelle: Sedlbauer, Breuer, Kaufmann, Institut für Bauphysik, Holzkirchen]]
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Zu trockene Raumluft reduziert nicht nur die Behaglichkeit, sondern muss auch unter gesundheitlichen Aspekten betrachtet werden. In trockenem Raumklima vermehren sich Viren und Bakterien deutlich schneller als in einem feuchten Raumklima. Dies führt bekanntermaßen zu häufigeren Erkältungskrankheiten. Zu trockene Raumluft behindert außerdem die Sauerstoffaufnahme und die Zellatmung und führt zu körperlichem Stress, zu Müdigkeit und geringerer Leistungsfähigkeit. Um an einem Arbeitsplatz die maximale Effektivität zu erreichen, sollte das Klima in der Behaglichkeitszone liegen:
 

==Luftdichtung – Voraussetzung für ein angenehmes Raumklima im Sommer==
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|[[Bild:18_sommer_warm_d.jpg|left|thumb|200px|Luftströmung durch Fugen möglich: Innenraum erwärmt sich sehr schnell]]
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|[[Bild:19_sommer_kuehl_d.jpg|left|thumb|200px|Luftdichte Konstruktion: Innenraum erwärmt sich langsam]]
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Für den sommerlichen Wärmeschutz eines Bauteils sind die beiden bauphysikalischen Kenngrößen Phasenverschiebung und Amplitudendämpfung entscheidend. Die Phasenverschiebung beschreibt, wie viele Stunden die Wärme braucht, um von außen in das Gebäudeinnere zu gelangen. Werte von mehr als 10 Stunden gelten als komfortabel. Die Amplitudendämpfung drückt aus, wie hoch sich die Temperatur im Gebäudeinneren im Vergleich zu draußen erwärmt.

Beide Kenngrößen beruhen auf einem stationären Zustand, d.h. darauf, dass es im Bauteil keine Luftbewegung gibt. Der Wärmestrom kann erst dann die nächste Pore erwärmen, wenn die davor liegende Pore erwärmt wurde. Eine Luftbewegung in der Wärmedämmung infolge von Undichtheiten in der Gebäudehülle führen zu einem viel schnelleren Wärmetransport, da die Wärme nun durch Konvektion (Luftströmung) übertragen wird.
 

==Gesetze und Normen in Deutschland==
Die Erkenntnisse über die Auswirkungen der Luftdichtheit wurden in Deutschland 1995 (6 Jahre nach Veröffentlichung der Messstudie des Instituts für Bauphysik) mit der 3. Wärmeschutzverordnung über die Luftdichtheit gesetzlich bindend und führten zur Vornorm der DIN 4108-7. Im Jahre 2000 folgten die Energieeinsparverordnung und die DIN 4108-7.

Während Normen Empfehlungscharakter haben und Mindestanforderungen beschreiben, sind Verordnungen gesetzlich bindend. Wenn die Mindestanforderungen an die Luftdichtheit nicht erreicht wird, muss nachgebessert werden. Das ist in der Regel extrem teuer. Sanierungskosten von mehr als 50.000 € sind keine Seltenheit.

==Realisierung einer funktionierenden Luftdichtheit==
Um eine funktionierende Luftdichtung zu erreichen, müssen die Dampfbremsen untereinander mit Klebebändern verbunden werden. Anschlüsse zu angrenzenden Bauteilen werden mit Luftdichtungsklebern dauerhaft zuverlässig hergestellt.

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|[[Bild:Verarbeitung DB+ Verklebung 01.jpg|left|thumb|200px|xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx]]
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|[[Bild:Verarbeitung DB+ Drempel 02.jpg|left|thumb|200px|Anschluss an angrenzende mineralische Bauteile mit Luftdichtungskleber]]
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===Klebebänder für Überlappungen von Dampfbremsen===
Klebebänder für die Luftdichtung müssen
· eine hohe Anfangsklebekraft bei normalen Temperaturen
· eine hohe Anfangsklebekraft bei kalten Temperaturen
· eine sehr hohe Endklebekraft
· eine hohe Schälfestigkeit (AFERA 5001)
· eine hohe Scherfestigkeit
· eine hohe Wärmefestigkeit
· eine ausreichende Feuchtefestigkeit
· eine Dauerhaftigkeit von mehr als 30 Jahren
aufweisen.

Für die Klebekraft ist der Anpressdruck entscheidend. Würde man ein Klebeband einfach nur lose auflegen, würde sich keine feste Verbindung ergeben. Eine hohe Anfangsklebekraft ist wichtig, damit die Klebebänder nach dem Andrücken den Kontakt halten.

Eine hohe Anfangsklebekraft bei kalten Temperaturen ist erforderlich, da die Luftdichtung meist dann erstellt wird, wenn die Heizung noch nicht funktioniert.

Eine sehr hohe Endklebekraft ist nötig, damit die Verbindung auch dann sicher ist, wenn Spannungen auf die Verklebung wirken. Hierbei ist der Untergrund von besonderer Bedeutung. Untergründe werden nach FLiB eingeteilt in 2 Substratklassen: PE Folie und Holz. PE- Folien sollten eine Oberflächenspannung von mehr als 40 mN/m haben. Aber auch PE Folien mit nur 30 mN/m müssen sich noch sicher verkleben lassen. Holz sollte glatt, d.h. gehobelt oder geschliffen sein. Auf sägerauem Holz hat ein Klebeband keine gute Haftungsmöglichkeit.

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|[[Bild:Verarbeitung_INTELLO_Verklebung_01.jpg|left|thumb|200px|Verklebung einer Folienbahnenüberlappungen mit Luftdichtungsklebeband]]
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|[[Bild:Verarbeitung INTELLO Drempel 01.jpg|left|thumb|200px|Anschluss an gehobeltes Holz oder an Holzwerkstoffplatten mit Klebebändern]]
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Neben der Schälhaftung bei 180° (der typischen Klebebandkenngröße) und der Schälhaftung bei 90 ° ist vor allem eine hohe Scherkraft erforderlich. Sie drückt aus, wie gut sich das Klebeband mit dem Untergrund „verschweißt“.

Eine hohe Wärmefestigkeit gewährleistet, dass das Klebeband auch sicher funktioniert, wenn es höheren Temperaturen ausgesetzt wird. Dies kann in der Bauphase oder an Dachflächenfenstern der Fall sein.

Die Feuchtefestigkeit ist vor allem in der Bauphase wichtig. Nach Verputz und Estricharbeiten befindet sich sehr viel Feuchtigkeit im Gebäude. Klebebänder müssen auch unter diesen Bedingungen zuverlässig halten.

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|[[Bild:24_Intello_Nass.jpg|left|thumb|200px|Nach Verputz und Estricharbeiten befindet sich sehr viel Feuchtigkeit im Gebäude]]
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|[[Bild:25_Intello_Nass_Fenster.jpg|left|thumb|200px|Kondensatausfall an gedämmten Dachflächenfenster]]
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Die Dauerhaftigkeit ist eine der grundlegenden Eigenschaften der Klebebandverbindung. Gebäude stehen statistisch gesehen mindestens 30 Jahre, bevor sie umgebaut, saniert oder modernisiert werden. Diese Zyklen können aber auch durchaus länger sein. Versprödende Bestandteile, wie Harze sollten in Verbindungsmitteln also vermieden werden. Einfache Klebebänder, wie man sie zum Verkleben von Paketen verwendet, verspröden schon nach inigen Jahren. Im Baubereich angewendet würden sie die Luftdichtheit nicht dauerhaft sicherstellen und einfach abfallen.

===Anschlüsse von Dampfbremsen an angrenzende Bauteile===
Die Anschlüsse an angrenzende Bauteile werden mit Luftdichtungsanschlusskleber hergestellt. Wichtig ist, dass die Dampfbremse mit einer Schlaufe angeschlossen wird, um Bauteilbewegungen schadlos ausgleichen zu können. An die Haltbarkeit von Anschlussklebern werden die gleichen Ansprüche gestellt, wie bei Klebebändern.

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|[[Bild:26_9_1_2-1_160403.jpg|left|thumb|200px|Anschluss Drempel mit Luftdichtungskleber]]
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|[[Bild:Verarbeitung DB+ Drempel 02.jpg|left|thumb|200px|Kleber auftragen und Dehnschlaufe herstellen]]
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|[[Bild:28_9_1_2-3_051202.jpg|left|thumb|200px|Anschluss Giebelwand mit Luftdichtungskleber]]
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|[[Bild:Verarbeitung INTELLO Giebel 04.jpg|left|thumb|200px|Kleber auftragen und Dehnschlaufe herstellen]]
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==Dampfbremsen – bestimmend für die Sicherheit gegen Bauschäden==

Bis in die 90er Jahre glaubte man, dass Dampfbremsen mit einem hohen Diffusionswiderstand den besten Schutz gegen Bauschäden bieten. Heute weiß man, dass Bahnen mit einem intelligenten Feuchtemanagement optimal dazu geeignet sind, Bauschäden sicher und dauerhaft zu vermeiden. Diese Dampfbrems- und Luftdichtungsbahnen haben einen feuchtevariablem Diffusionswiderstand und sind in der Lage, ihre Molekularstruktur zu verändern, das heißt: Sie sind im Winter diffusionsdicht und schützen die Konstruktion sicher vor Feuchteeintrag – im Sommer hingegen sind sie diffusionsoffen und ermöglichen maximale Austrocknung.

==Lösungen für Energieeinsparung, Komforterhöhung und Kostenreduzierung==

Der Baubereich ist weltweit der Sektor mit dem größten Ressourcenbedarf. Wir verbrauchen in unseren Volkswirtschaften zur Herstellung von Gebäuden die größten Mengen Primärenergie – das gleiche gilt für die Energiemenge bei der Nutzung.
Wenn es uns beim Bauen gelingt, intelligente Lösungen umzusetzen, wenn es uns gelingt, uns bewusst mit den Baukonstruktionen und ihrer Bauphysik zu beschäftigen, können wir wie in keinem anderen Bereich unserer Gesellschaft Energie sparen und so die CO2 Emissionen und die Kosten für den Unterhalt der Gebäude reduzieren - und das ganze bei optimalem Komfort in Wohnungen und Arbeitsstätten.

==Fazit==
Die Wärmedämmung ist nur dann effektiv in Bezug auf Energieeinsparung, CO2 Emissionsreduzierung, Bauschadensfreiheit und Wohnkomfort, wenn die Gebäudehülle luftdicht ist. Luftdichtheit ist also die entscheidende Größe für eine Wärmedämmkonstruktion. Sie wird erreicht, wenn die Überlappungen der Dampfbremsen mit Klebebändern verklebt und Anschlüsse an angrenzende Bauteile mit Luftdichtungsanschlussklebern hergestellt werden.

Luftdichtheit erfordert einfache Maßnahmen und führt zu einem großen Ergebnis.

[[Kategorie:Bauphysik]][[Kategorie:Glossar]]

Luftdichtung

2007-09-18T08:01:35Z

Goldau:

==Luftdichtung – die entscheidende Größe==
'''... dass die Wärmedämmung wirklich dämmt und die Konstruktion bauschadensfrei bleibt'''

Die Wärmedämmung in einem Gebäude trennt zwei unterschiedliche Klimabereiche: Das Innenraumklima und Außenraumklima. Für die Bedingungen in Europa und Russland bedeutet das: Im Winter ist es innen warm und außen kalt, im Sommer hingegen innen kühler als außen.
In beiden Fällen entsteht eine Temperaturdifferenz, welche sich durch Luftströmung auszugleichen versucht. Dabei drängt im Winter die warme Luft aus dem Gebäude durch die Konstruktion ins Freie. Auf ihrem Weg durch die Wärmedämmung kühlt sie jedoch immer mehr ab, je weiter sie nach außen gelangt. Kalte Luft kann weniger Feuchtigkeit aufnehmen als warme so dass die in der warmen Luft mitgeführte gasförmige Feuchtigkeit schließlich als Tauwasser ausfällt.
Dieses Tauwasser kann in der Konstruktion zu erheblichen Bauschäden führen. Statisch wirksamen Bauteile können verrotten und ihre Tragfähigkeit verlieren, ebenso fördert die Feuchtigkeit die Entstehung von gesundheitsschädlichem Schimmel.

Die Konsequenzen aus derartigen Bauschäden sind für das Bauwerk und die Gesundheit seiner Nutzer immens - auf der anderen Seite können sie durch sehr einfache Maßnahmen dauerhaft vermieden werden.
Bei der Planung und Ausführung der Konstruktion ist lediglich darauf zu achten, dass Feuchtigkeit nicht in schädlichem Ausmaß in die Wärmedämmung eindringen kann, also dass der Luftstrom von innen nach außen begrenzt wird. Dies wird durch die Installation einer luftdichten Bauteilschicht auf der Innenseite der Wärmedämmung erreicht. Entscheidend für ihre Wirksamkeit ist größte Sorgfalt, sowohl bei der Planung als auch bei der Ausführung.

Luftdichtheit bedeutet nicht, dass der Innenraum hermetisch wie mit einer Plastiktüte von der Außenluft abgeschlossen ist. Die Luftdichtungsebene verhindert lediglich die Strömung, also die Konvektion von Luft, der Austausch von innen nach außen per Diffusion findet weiterhin statt.

==Definition Luftdichtung und Überblick über die Auswirkungen mangelhafter Luftdichtung==

Unter Luftdichtung versteht man den Schutz der Wärmedämmung in der Gebäudehülle vor eindringender Feuchtigkeit. Die Güte der Luftdichtheit bestimmt sich durch die Fugenfreiheit. Je mehr Fugen, bzw. Undichtheiten sich in der inneren Gebäudehülle, z.B. der Dampfbremse befinden, d.h. je undichter die Gebäudehülle ist, umso schlechter ist die Luftdichtung. Undichtheiten in der inneren Gebäudehülle haben große bauphysikalische Auswirkungen:

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|[[Bild:01 luftstroemung d 2.jpg|left|thumb|200px|Undichtheiten in der inneren Gebäudehülle haben große bauphysikalische Auswirkungen]]
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Innenraumluft, die durch Undichtheiten in der Dampfbremse nach außen strömt, transportiert viel Wärme und führt dadurch zu einem höheren Heizenergiebedarf. Auf ihrem Weg durch die Wärmedämmung kühlt die warme Luft ab und kondensiert an den Außenbauteilen. Die ausfallende Feuchtigkeit wird als Tauwasser bezeichnet und kann zu Schimmel führen. Undichtheiten in der inneren Gebäudehülle verschlechtern den Komfort für die Nutzer erheblich: Im Winter ist das Raumklima zu trocken, im Sommer reduziert sich der sommerliche Wärmeschutz. Undichtheiten verringern zudem den Schallschutz der Konstruktion.

Mit anderen Worten:

Eine gute Luftdichtung ist Voraussetzung dafür, dass die Wärmedämmung effektiv funktioniert, die Konstruktion bauschadensfrei bleibt und im Winter wie im Sommer ein angenehmes Wohn- bzw. Arbeitsklima erreicht wird.

Für eine gute Luftdichtung müssen die Überlappungen von Dampfbremsen mit Klebebändern verklebt und Fugen zu angrenzenden Bauteilen dauerhaft zuverlässig abgedichtet werden.

==Versuchsaufbau zur Ermittlung der Auswirkungen von Fugen in der Gebäudehülle==

Die Auswirkungen der mangelhaften Luftdichtheit wurden vom Fraunhofer Institut für Bauphysik in Stuttgart, Deutschland, in einer Messstudie 1989 untersucht und in verschiedenen Fachzeitschriften veröffentlicht (z.B. DBZ 12/89, Seite 1639ff):

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|[[Bild:02 Fuge 4.8 d.jpg|left|thumb|200px|Der Wärmeverlust über eine 1 mm breite Fuge ist enorm: Faktor 4,8]]
|}

Geprüft wurde
· die Wärmedämmwirkung und
· der Feuchtedurchgang
bei einer innen liegenden Dampfbremse zusammen mit einer Wärmedämmung aus Mineralwolle mit 14 cm Dämmstärke (das war der damalige Wärmedämmstandard in Deutschland).
Als definierte Undichtheit wurden in der Mitte der 1 m² großen Dampfbremsfläche Fugen angelegt: 1 m lang und mit unterschiedlich Breiten: 1, 3, 5 und 10 mm. Die Fugen befanden sich nur in der Dampfbremse, nicht in der Wärmedämmung.

Für die Ermittlung der Wärmeverluste wurde eine Temperaturdifferenz von innen 20°C zu außen -10 °C hergestellt, für die Ermittlung der Feuchteströme eine Temperaturdifferenz von innen 20°C zu außen 0°C (um eine Vereisung der durchdringenden Wassermenge zu vermeiden).

Die Druckdifferenzen entsprachen mit 10, 20, 30 und 40 Pa denen, die typischerweise auf die Gebäudehülle einwirken können. Druckdifferenzen auf die Gebäudehülle entstehen sowohl thermisch bedingt, also durch den Temperaturunterschied von innen (warm) nach außen (kalt), als auch windbedingt durch Winddruck und Windsog. Eine Druckdifferenz von 20 Pa entsteht z.B. bei einem Außenklima von -10°C und Windstärke 3 oder von 0°C und Windstärke 4.

Zunächst wurden die beiden zu untersuchenden Größen – Wärmedämmwirkung und Feuchtedurchgang – mit der fugenfreien Dampfbremse bei den unterschiedlichen Druckdifferenzen gemessen. Anschließend untersuchte man die Konstruktion mit den verschiedenen Fugen, jeweils mit allen Druckdifferenzen.

Vorab sei gesagt: Die Messergebnisse waren alarmierend und schreckten seinerzeit die Fachwelt auf.

==Luftdichtung – die Voraussetzung, dass die Wärmedämmung wirklich dämmt==

Bei der Untersuchung der Wärmedämmwirkung der 14 cm dicken Wärmedämmung mit der fugenfreien Dampfbremse bestätigte der gemessene U-Wert den rechnerischen von 0,30 W/m²K.

Anschließend wurde die Wärmedämmung mit den unterschiedlich breiten Fugen bei den verschiedenen Druckdifferenzen gemessen.
{|align="right"
|[[Bild:03_Waermedurchg_d.jpg|left|thumb|200px|Verschlechterung der Wärmedämmung bei unterschiedlich breiten Fugen]]
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Schon bei der kleinsten Fugebreite von 1 mm und der Druckdifferenz von 20 Pa ergab sich eine Reduzierung der Dämmwirkung um den Faktor 4,8. Das heißt, der Dämmwert der 14 cm dicken Wärmedämmung ist mit der geringen Undichtheit nicht mehr 0,30 W/m²K, sondern 1,44 W/m²K. Fugenbreiten von 3 mm ergaben Verschlechterungsfaktoren von 11.

Fazit: Undichtheiten in der Luftdichtungsebene, z.B. in der Dampfbremse, führen zu einer Reduzierung der Wärmedämmwirkung. Der Heizenergiebedarf und damit die CO2 Emissionen erhöhen sich um ein Mehrfaches.

===Ökonomische Konsequenz:===

Ökonomisch spart man bei einer fehlerhaften oder gar fehlenden Luftdichtung mit der Wärmedämmung weitaus weniger Energie ein, als man erwartet. Die Rechnung für Heizenergie, sei es Öl, Gas, Elektrizität, Holz, Biomasse, Fernwärme, etc. ist viel höher als vorab kalkuliert. Das führt zu einer schlechten Rentabilität der Investition für die Wärmedämmmaßnahme. Hätte man sein Geld in eine andere Anlage investiert, hätte man einen besseren Ertrag erzielt.

Der Wert der Immobilie ist auch abhängig vom Energieverbrauch. Eine Immobilie mit hohen monatlichen Unterhaltungskosten hat einen geringeren Wert als eine Immobilie mit geringen monatlichen Kosten.

Wenn gar die Wärmedämmung so schlecht ist, dass das Gebäude bei starkem Frost oder starkem Wind nicht ausreichend beheizt werden kann, werden die elementaren Bedürfnisse von Menschen nach Schutz und Wärme nicht mehr befriedigt. Niemand möchte in kalten und zugigen Gebäuden wohnen oder arbeiten. Derart problematische Immobilien lassen sich als erste nicht mehr vermieten oder verkaufen und erfahren einen hohen Wertverlust.

Die Energiekosten haben sich in den letzten 3 Jahren verdoppelt, z.T. sogar verdreifacht. Und die Verteuerung wird sich in den nächsten Jahren politisch bedingt (Nahost, Iran, Irak), bedarfsbedingt (Expansion in China, etc.) und naturbedingt (Naturkatastrophen, z.B. Hurrikans) weiter beschleunigen. Die Investition in eine gute Wärmedämmung, sei es beim Neubau oder bei der Sanierung/Modernisierung ist schon jetzt sehr lohnenswert und wird bei weiter steigenden Energiepreisen noch höhere Renditen abwerfen.

Die Energiekosten werden in Zukunft weiter steigen. Bei einem hohen Energiebedarf besteht die Gefahr, dass die Heizkosten von privaten Haushalten kaum mehr bezahlt werden können. Es ist natürlich denkbar, die Energiekosten durch Reduzierung der Raumtemperatur zu senken. Eine Temperaturreduzierung von 1 °C führt immerhin zu einer Verringerung des Heizenergiebedarfs, d.h. der Heizkosten um 6 %. Aus ökonomischer und ökologische Sicht ist es sicherlich sinnvoll, die Wohnraumtemperatur von 22 °C auf 20 °C zu senken. Die Reduzierung von 20 °C auf 10 °C, zur Kompensation der enormen Heizkosten, ist bestimmt nicht erstrebenswert.

===Ökologische Konsequenzen===
Wärmedämmungen mit einer schlechten Effizienz führen zu größeren CO2 Emissionen, die das Treibhausklima weiter beschleunigen. Wir können dazu den Begriff Umweltschutz erweitern: Es geht nicht nur darum, dass wir die Umwelt schützen, von der wir leben, die Ressourcen, die Bodenschätze oder die Nahrungsmittel. Es geht mittlerweile auch darum, dass wir uns vor den Auswirkungen des Klimawandels schützen müssen. Die Hurrikans im Herbst 2005 zeigten, zu welcher Zerstörungskraft entfesselte Naturgewalten fähig sind. Hunderttausende Wohnungen wurden zerstört, selbst Industrieanlagen waren monatelang nicht produktionsfähig.

Wirbelstürme, wie Hurricans, Zyklone, Taifune und Tornados saugen warme Luft von unten nach oben und kalte Luft von oben nach unten und sind so das Ventil für den Wärmeausgleich auf der Erde. Weitere Auswirkungen des Treibhausklimas sind ein erhöhter Meeresspiegel, der die Küstenstädte bedroht, verursacht durch das Abtauen der Eisflächen und die Vergrößerung des Wasservolumens bei höheren Wassertemperaturen. Zusätzlich sind mehr Dürren, Überschwemmungen, etc. zu erwarten.

Alles ist preiswerter als das Treibhausklima weiter zu forcieren. Wir brauchen intelligente Lösungen, um die bedrohlichen Entwicklungen aufzuhalten. Die Einsparung von Energie und damit von Treibhausgasen durch luftdichte Gebäudehüllen ist eine wichtige Maßnahme auf diesem Weg. In vielen Bereichen sind Lösungen bereits vorhanden, und müssen nun konsequent umgesetzt werden.
Eine Aufgabe für unsere Generation.

===Der Gebäudeenergiebedarf beträgt mehr als 40 % des Gesamtenergieverbrauchs===
Über 40 % des jährlichen Weltenergiebedarfs wird zum Heizen und Kühlen von Gebäuden verbraucht und stellt so den größten Energieanteil, noch vor den Verbräuchen für Verkehr und Industrie dar. Mit effektiven Wärmedämmungen lässt sich der Energieverbrauch drastisch reduzieren. Für angenehme Wohnraumtemperaturen auch bei großer Kälte und windigem Außenklima benötigt man bei einem Passivhaus zum Heizen pro m² Wohnfläche nur 10 kWh (entsprechend 1 l Öl oder 10 m³ Gas). Neubauten in Deutschland mit gesetzlich vorgeschriebener luftdichten Gebäudehülle und Wärmedämmdicke verbrauchen ca. 60 kWh (entsprechend 6 l Öl oder 60 m³ Gas).Bei Gebäuden mit schlechter Luftdichtung und den daraus resultierenden Wärmeverlusten über die Fugen, ist ein Energieverbrauch von über 500 kWh (50 l Öl oder 500 m³ Gas) pro m² Wohnfläche keine Seltenheit.

Je kälter oder je windiger das Außenklima ist, umso größer sind die Auswirkungen einer mangelhaften Luftdichtheit für die Wärmedämmung und umso größer ist der Energieverbrauch. In Russland war der Winter 2005/2006 so kalt, dass die benötigten Energiemengen kaum mehr zur Verfügung gestellt werden konnten.

Nicht nur hohe Wärmedämmdicken sind entscheidend für die Energieeinsparung, sondern vor allem eine gute Luftdichtung. – Eine Wärmedämmung mit schlechter Luftdichtung ist in ihrer Wirkung stark reduziert.

==Luftdichtung – die Voraussetzung für Bauschadensfreiheit==
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|[[Bild:04_Fuge_1600_d.jpg|left|thumb|200px|Auch der Feuchteeintrag über eine 1 mm breite Fuge ist enorm: Faktor 1600]]
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Bei der oben erwähnten Studie vom Fraunhofer Institut für Bauphysik wurde neben der Wärmedämmwirkung auch der Feuchteeintrag in die Konstruktion gemessen. Die Dampfbremse hatte einen Diffusionswiderstand sd von 30 m (mvtr von 150 MNs/g). Die Messung bestätigte den rechnerischen Feuchteintrag in die Konstruktion von 0,5 g/m². Auch bei diffusionsoffeneren Dampfbremsen mit einem sd Wert von 2 m (mvtr von 10 MNs/g) sind die Feuchtemengen für Konstruktionen problemlos.

Im zweiten Versuch wurde der Feuchteeintrag über die Fugen ermittelt. Die Ergebnisse waren alarmierend und erklärten so manchen Bauschaden:

Bei der kleinsten Fuge von nur 1 mm Breite und 20 Pa Druckdifferenz betrug der Feuchtigkeitseintrag durch Konvektion (Luftströmung) 800 g/m Fuge pro Tag. Bei der Fugenbreite von 3 mm waren es 1700 g/m.

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|[[Bild:05_Feuchtedurchg_d.jpg|left|thumb|200px|Abhängigkeit des Feuchteeintrags von der Fugenbreite]]
|}
 

Der Feuchtigkeitseintrag führt an den Außenbauteilen zur Kondensation und bildet einen Wasserfilm, der die Diffusionsfähigkeit des Bauteils reduziert. Bei Frost bildet sich aus dem Wasserfilm eine diffusionsdichte Eisschicht. So kann ein diffusionsoffenes Bauteil auf der Außenseite zu einer diffusionsdichten Sperrschicht werden und zu einem noch höheren Tauwasserausfall in der Konstruktion führen.

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|[[Bild:06_maxLF0_d2.jpg|left|thumb|200px|Beim Abkühlen auf 0 °C kondensieren 3,85 g Wasser]]
|}
{|align="left"
|[[Bild:07_maxLF-10_d.jpg|left|thumb|200px|Beim Abkühlen auf -10 °C sogar 6,55 g Wasser]]
|}

Der Tauwasserausfall beim Abkühlen von Luft beginnt unterhalb des Taupunkts, der bei der „Norm“- Innenraumluft von 20 °C und 50 % relativer Feuchtigkeit bei 9,2 °C liegt.

Aus jedem Kubikmeter Luft, der in eine Konstruktion eindringt und auf 0 °C abkühlt kondensieren 3,85 g Wasser, bei Abkühlung auf -10°C Außentemperatur sind es sogar 6,55 g Wasser.

===Folge von Feuchtigkeit in der Konstruktion: Schimmel===
Feuchtigkeit in der Konstruktion führt schnell zu Schimmelbildung. Schimmel geht einher mit einer Zerstörung der Bausubstanz. Je nach Wassermenge und Konstruktionsweise kann es schon nach kurzer Zeit, evtl. aber auch erst nach mehreren Jahren zu Bauschäden kommen. Die Konstruktion muss dann aufwendig erneuert werden.

Gravierender als der finanzielle Schaden durch Schimmel ist jedoch die gesundheitliche Gefahr für die Menschen. Man unterscheidet Schimmelsporen und die sogenannten MVOC (microbial volatile organic compounds), die gasförmigen Ausscheidungen von Pilzen. Schimmelsporen gelten als der größte Allergieverursacher. Das Immunsystem kann grundlegend geschädigt werden, z.T. sogar irreparabel. Sporen und vor allem MVOC’s stehen im Verdacht, außerdem ein krebserregendes Potential zu haben.

Man weiß, dass man bei angeschimmeltem Brot nicht nur den Schimmelbefall abschneiden, sondern das Brot komplett wegwerfen sollte. Auch andere verschimmelte Nahrungsmittel wie Nüsse sollten gar nicht mehr gegessen werden. Der Magen hat durch seine Säure aber durchaus eine gewisse Abwehrkraft gegen diese Schadstoffe. Anders hingehen ist es, wenn Schimmelsporen und MVOC’s eingeatmet werden. Der Lunge fehlt ein wirkungsvoller Abwehrmechanismus. Sporen und MVOC’s haben ungehinderten Zugang in den Körper.

Die Folgen für die Gesundheit der Bewohner sind in der Regel nicht direkt zuzuordnen, denn der Krankheitsverlauf ist schleichend und diffus. Ein krankes Immunsystem äußert sich in vielfältiger Form.

===Ursachen für die Abkühlung von Bauteilinnenoberflächen===
Es macht für die Gesundheitsgefährdung keinen Unterschied, ob sich das Schimmelwachstum auf der Oberfläche der inneren Bauteilschichten zeigt oder „unsichtbar“ in der Konstruktion liegt. Der Schimmel innerhalb von Bauteilen ist potentiell sogar gefährlicher, da man ihn von außen nicht erkennt und Krankheiten nicht zuordnen kann.

Sichtbarer Schimmel ist erkennbar und kann beseitigt werden. Schimmel in der Konstruktion kann jahrelang, unter Umständen jahrzehntelang unerkannt bleiben und zu gravierenden Gesundheitsschädigungen führen.

Schimmel tritt nicht nur dann auf, wenn der Taupunkt unterschritten wird, d.h. Tauwasser ausfällt, sondern bereits dann, wenn die relative Luftfeuchtigkeit an der Grenzfläche der Bauteiloberfläche dauerhaft über 80 % liegt.
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|[[Bild:08_schimmel_d.jpg|left|thumb|200px|Der schimmelkritische Bereich liegt bei der 50 % feuchter Raumluft bei 12,6 °C und bei 65 % feuchter Raumluft bei 16.5 °C]]
|}
Die Reduzierung der Oberflächentemperatur auf den Bauteiloberflächen kann durch Wärmebrücken oder durch mangelhafte Luftdichtung verursacht werden. Wärmebrücken kühlen das Gebäude aus wie Kühlrippen. Bei mangelhafter Luftdichtung dringt kalte Luft von außen ein, hinterströmt die inneren Bauteile (Gipsbauplatten oder Holzverkleidungen) und führt zur Absenkung der Oberflächentemperatur.

Je kälter und je windiger es draußen ist, umso mehr kühlen die inneren Bauteilschichten aus.

Je feuchter das Raumklima, umso höher die Taupunkt- und die Schimmelgrenztemperatur, bzw. umso schneller das Schimmelwachstum. Berechnet auf 20°C Lufttemperatur hat Luft mit 50 % relativer Luftfeuchtigkeit einen Taupunkt von 9,2 °C und Luft mit 65 % relativer Luftfeuchtigkeit einen Taupunkt von 13,2 °C. Der schimmelkritische Bereich liegt bei der 50 % feuchter Raumluft bei 12,6 °C und bei 65 % feuchter Raumluft bei 16.5 °C.

 

===Thermographie zeigt niedrige Oberflächentemperatur durch Wärmebrücken und Undichtheiten===

{|align="left"
|[[Bild:09_Balken_color.jpg|left|thumb|200px|Balkendurchdringung in einer Außenwand]]
|}
{|align="left"
|[[Bild:10_Balken_thermo.jpg|left|thumb|200px|Thermographie]]
|}

Thermographiekameras zeigen die Oberflächentemperaturen von Bauteilen. Rote und weiße Flächen zeugen von hohen Oberflächentemperaturen. Blaue Flächen entsprechen niedrige Oberflächentemperaturen, an denen kalte Luft eindringt und zur Abkühlung der Bauteiloberflächen führt. Die Scala zeigt die Zuordnung der Temperaturen zur Farbe. Je blauer die Farbe, desto kühler die Oberfläche und um so größer die Gefahr der Schimmelbildung an der Oberfläche oder im Bauteil.
 

{|align="left"
|[[Bild:11_DFF_color.jpg|left|thumb|200px|Dachflächenfenster]]
|}
{|align="left"
|[[Bild:12_DFF_thermo.jpg|left|thumb|200px|Thermographie]]
|}
Die Bilder zeigen deutlich, wie die kalte Luft an den Bauteilen entlang strömt und die Oberflächen abkühlt.
 

{|align="left"
|[[Bild:13_Ecke_color.jpg|left|thumb|200px|Außenecke in einem Dachgeschosszimmer]]
|}
{|align="left"
|[[Bild:14_Ecke_thermo.jpg|left|thumb|200px|Thermographie]]
|}
 

==Luftdichtung – Voraussetzung für ein angenehmes Raumklima im Winter==
{|align="left"
|[[Bild:15_raumluftfeuchte_winter_d.jpg|left|thumb|200px|Dringt kalte Winterluft durch Fugen in das Gebäude ein, entsteht trockenes Raumklima]]
|}
{|align="left"
|[[Bild:16_trockene_raumluft_d.jpg|left|thumb|200px|Erwärmt sich Luft von -10 °C und 80 % rel. LF auf +20 °C, hat sie nur noch eine rel. LF von 9,9 %]]
|}
Zu trockenes Raumklima im Winter entsteht aufgrund von schlechter Luftdichtung. Kalte Luft kann weniger Feuchtigkeit aufnehmen, als warme Luft. Dringt kalte Luft durch Fugen in der Konstruktion in das Gebäude ein, erwärmt sie sich. Gleichzeitig sinkt die relative Luftfeuchtigkeit.

Russland:
In Zahlen: Luft von -10 °C kann maximal 2,1 g Wasser pro m³ Luft aufnehmen, Luft von +20 °C hingegen 17,3 g/m³. Bei 80 % relativer Luftfeuchtigkeit ist der Wassergehalt bei -10 °C noch 1,7 g/m³. Erwärmt man Luft von -10 °C und 80 % relativer Luftfeuchtigkeit auf +20 °C, hat sie nur noch eine relative Luftfeuchtigkeit von 9,9 % (1,7 g/m³ sind 9,9 % von 17,3 g/m³).
 

Irland:
In Zahlen: Luft von 0 °C kann maximal 3,3 g Wasser pro m³ Luft aufnehmen, Luft von +20 °C hingegen 17,3 g/m³. Bei 80 % relativer Luftfeuchtigkeit ist der Wassergehalt bei 0 °C noch 2,64 g/m³. Erwärmt man Luft von 0 °C und 80 % relativer Luftfeuchtigkeit auf +20 °C hat sie nur noch eine relative Luftfeuchtigkeit von 15,3 % (2,64 g/m³ sind 15,3 % von 17,3 g/m³).

Je mehr kalte Luft durch Fugen in der Gebäudehülle in das Gebäude eindringt, umso trockener wird die Raumluft. In der Praxis sinkt die relative Luftfeuchtigkeit so auch unter 30 %. In diesen Fällen nützt es nicht viel, die Raumluft zu befeuchten. Sie wird immer wieder durch trockene Außenluft ersetzt. Erst wenn die Außentemperaturen wieder steigen, ist das Problem mit der trockenen Raumluft auf einmal verschwunden.

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|[[Bild:17_behaglichkeit_d.jpg|left|thumb|200px|Quelle: Sedlbauer, Breuer, Kaufmann, Institut für Bauphysik, Holzkirchen]]
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Zu trockene Raumluft reduziert nicht nur die Behaglichkeit, sondern muss auch unter gesundheitlichen Aspekten betrachtet werden. In trockenem Raumklima vermehren sich Viren und Bakterien deutlich schneller als in einem feuchten Raumklima. Dies führt bekanntermaßen zu häufigeren Erkältungskrankheiten. Zu trockene Raumluft behindert außerdem die Sauerstoffaufnahme und die Zellatmung und führt zu körperlichem Stress, zu Müdigkeit und geringerer Leistungsfähigkeit. Um an einem Arbeitsplatz die maximale Effektivität zu erreichen, sollte das Klima in der Behaglichkeitszone liegen:
 

==Luftdichtung – Voraussetzung für ein angenehmes Raumklima im Sommer==
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|[[Bild:18_sommer_warm_d.jpg|left|thumb|200px|Luftströmung durch Fugen möglich: Innenraum erwärmt sich sehr schnell]]
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|[[Bild:19_sommer_kuehl_d.jpg|left|thumb|200px|Luftdichte Konstruktion: Innenraum erwärmt sich langsam]]
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Für den sommerlichen Wärmeschutz eines Bauteils sind die beiden bauphysikalischen Kenngrößen Phasenverschiebung und Amplitudendämpfung entscheidend. Die Phasenverschiebung beschreibt, wie viele Stunden die Wärme braucht, um von außen in das Gebäudeinnere zu gelangen. Werte von mehr als 10 Stunden gelten als komfortabel. Die Amplitudendämpfung drückt aus, wie hoch sich die Temperatur im Gebäudeinneren im Vergleich zu draußen erwärmt.

Beide Kenngrößen beruhen auf einem stationären Zustand, d.h. darauf, dass es im Bauteil keine Luftbewegung gibt. Der Wärmestrom kann erst dann die nächste Pore erwärmen, wenn die davor liegende Pore erwärmt wurde. Eine Luftbewegung in der Wärmedämmung infolge von Undichtheiten in der Gebäudehülle führen zu einem viel schnelleren Wärmetransport, da die Wärme nun durch Konvektion (Luftströmung) übertragen wird.
 

==Gesetze und Normen in Deutschland==
Die Erkenntnisse über die Auswirkungen der Luftdichtheit wurden in Deutschland 1995 (6 Jahre nach Veröffentlichung der Messstudie des Instituts für Bauphysik) mit der 3. Wärmeschutzverordnung über die Luftdichtheit gesetzlich bindend und führten zur Vornorm der DIN 4108-7. Im Jahre 2000 folgten die Energieeinsparverordnung und die DIN 4108-7.

Während Normen Empfehlungscharakter haben und Mindestanforderungen beschreiben, sind Verordnungen gesetzlich bindend. Wenn die Mindestanforderungen an die Luftdichtheit nicht erreicht wird, muss nachgebessert werden. Das ist in der Regel extrem teuer. Sanierungskosten von mehr als 50.000 € sind keine Seltenheit.

==Realisierung einer funktionierenden Luftdichtheit==
Um eine funktionierende Luftdichtung zu erreichen, müssen die Dampfbremsen untereinander mit Klebebändern verbunden werden. Anschlüsse zu angrenzenden Bauteilen werden mit Luftdichtungsklebern dauerhaft zuverlässig hergestellt.

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|[[Bild:Verarbeitung DB+ Verklebung 01.jpg|left|thumb|200px|xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx]]
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|[[Bild:Verarbeitung DB+ Drempel 02.jpg|left|thumb|200px|Anschluss an angrenzende mineralische Bauteile mit Luftdichtungskleber]]
|}
 

===Klebebänder für Überlappungen von Dampfbremsen===
Klebebänder für die Luftdichtung müssen
· eine hohe Anfangsklebekraft bei normalen Temperaturen
· eine hohe Anfangsklebekraft bei kalten Temperaturen
· eine sehr hohe Endklebekraft
· eine hohe Schälfestigkeit (AFERA 5001)
· eine hohe Scherfestigkeit
· eine hohe Wärmefestigkeit
· eine ausreichende Feuchtefestigkeit
· eine Dauerhaftigkeit von mehr als 30 Jahren
aufweisen.

Für die Klebekraft ist der Anpressdruck entscheidend. Würde man ein Klebeband einfach nur lose auflegen, würde sich keine feste Verbindung ergeben. Eine hohe Anfangsklebekraft ist wichtig, damit die Klebebänder nach dem Andrücken den Kontakt halten.

Eine hohe Anfangsklebekraft bei kalten Temperaturen ist erforderlich, da die Luftdichtung meist dann erstellt wird, wenn die Heizung noch nicht funktioniert.

Eine sehr hohe Endklebekraft ist nötig, damit die Verbindung auch dann sicher ist, wenn Spannungen auf die Verklebung wirken. Hierbei ist der Untergrund von besonderer Bedeutung. Untergründe werden nach FLiB eingeteilt in 2 Substratklassen: PE Folie und Holz. PE- Folien sollten eine Oberflächenspannung von mehr als 40 mN/m haben. Aber auch PE Folien mit nur 30 mN/m müssen sich noch sicher verkleben lassen. Holz sollte glatt, d.h. gehobelt oder geschliffen sein. Auf sägerauem Holz hat ein Klebeband keine gute Haftungsmöglichkeit.

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|[[Bild:Verarbeitung_INTELLO_Verklebung_01.jpg|left|thumb|200px|Verklebung einer Folienbahnenüberlappungen mit Luftdichtungsklebeband]]
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|[[Bild:Verarbeitung INTELLO Drempel 01.jpg|left|thumb|200px|Anschluss an gehobeltes Holz oder an Holzwerkstoffplatten mit Klebebändern]]
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Neben der Schälhaftung bei 180° (der typischen Klebebandkenngröße) und der Schälhaftung bei 90 ° ist vor allem eine hohe Scherkraft erforderlich. Sie drückt aus, wie gut sich das Klebeband mit dem Untergrund „verschweißt“.

Eine hohe Wärmefestigkeit gewährleistet, dass das Klebeband auch sicher funktioniert, wenn es höheren Temperaturen ausgesetzt wird. Dies kann in der Bauphase oder an Dachflächenfenstern der Fall sein.

Die Feuchtefestigkeit ist vor allem in der Bauphase wichtig. Nach Verputz und Estricharbeiten befindet sich sehr viel Feuchtigkeit im Gebäude. Klebebänder müssen auch unter diesen Bedingungen zuverlässig halten.

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|[[Bild:24_Intello_Nass.jpg|left|thumb|200px|Nach Verputz und Estricharbeiten befindet sich sehr viel Feuchtigkeit im Gebäude]]
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|[[Bild:25_Intello_Nass_Fenster.jpg|left|thumb|200px|Kondensatausfall an gedämmten Dachflächenfenster]]
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Die Dauerhaftigkeit ist eine der grundlegenden Eigenschaften der Klebebandverbindung. Gebäude stehen statistisch gesehen mindestens 30 Jahre, bevor sie umgebaut, saniert oder modernisiert werden. Diese Zyklen können aber auch durchaus länger sein. Versprödende Bestandteile, wie Harze sollten in Verbindungsmitteln also vermieden werden. Einfache Klebebänder, wie man sie zum Verkleben von Paketen verwendet, verspröden schon nach inigen Jahren. Im Baubereich angewendet würden sie die Luftdichtheit nicht dauerhaft sicherstellen und einfach abfallen.

===Anschlüsse von Dampfbremsen an angrenzende Bauteile===
Die Anschlüsse an angrenzende Bauteile werden mit Luftdichtungsanschlusskleber hergestellt. Wichtig ist, dass die Dampfbremse mit einer Schlaufe angeschlossen wird, um Bauteilbewegungen schadlos ausgleichen zu können. An die Haltbarkeit von Anschlussklebern werden die gleichen Ansprüche gestellt, wie bei Klebebändern.

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|[[Bild:26_9_1_2-1_160403.jpg|left|thumb|200px|Anschluss Drempel mit Luftdichtungskleber]]
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|[[Bild:Verarbeitung DB+ Drempel 02.jpg|left|thumb|200px|Kleber auftragen und Dehnschlaufe herstellen]]
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|[[Bild:28_9_1_2-3_051202.jpg|left|thumb|200px|Anschluss Giebelwand mit Luftdichtungskleber]]
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|[[Bild:Verarbeitung INTELLO Giebel 04.jpg|left|thumb|200px|Kleber auftragen und Dehnschlaufe herstellen]]
|}
 

==Dampfbremsen – bestimmend für die Sicherheit gegen Bauschäden==

Bis in die 90er Jahre glaubte man, dass Dampfbremsen mit einem hohen Diffusionswiderstand den besten Schutz gegen Bauschäden bieten. Heute weiß man, dass Bahnen mit einem intelligenten Feuchtemanagement optimal dazu geeignet sind, Bauschäden sicher und dauerhaft zu vermeiden. Diese Dampfbrems- und Luftdichtungsbahnen haben einen feuchtevariablem Diffusionswiderstand und sind in der Lage, ihre Molekularstruktur zu verändern, das heißt: Sie sind im Winter diffusionsdicht und schützen die Konstruktion sicher vor Feuchteeintrag – im Sommer hingegen sind sie diffusionsoffen und ermöglichen maximale Austrocknung.

==Lösungen für Energieeinsparung, Komforterhöhung und Kostenreduzierung==

Der Baubereich ist weltweit der Sektor mit dem größten Ressourcenbedarf. Wir verbrauchen in unseren Volkswirtschaften zur Herstellung von Gebäuden die größten Mengen Primärenergie – das gleiche gilt für die Energiemenge bei der Nutzung.
Wenn es uns beim Bauen gelingt, intelligente Lösungen umzusetzen, wenn es uns gelingt, uns bewusst mit den Baukonstruktionen und ihrer Bauphysik zu beschäftigen, können wir wie in keinem anderen Bereich unserer Gesellschaft Energie sparen und so die CO2 Emissionen und die Kosten für den Unterhalt der Gebäude reduzieren - und das ganze bei optimalem Komfort in Wohnungen und Arbeitsstätten.

==Fazit==
Die Wärmedämmung ist nur dann effektiv in Bezug auf Energieeinsparung, CO2 Emissionsreduzierung, Bauschadensfreiheit und Wohnkomfort, wenn die Gebäudehülle luftdicht ist. Luftdichtheit ist also die entscheidende Größe für eine Wärmedämmkonstruktion. Sie wird erreicht, wenn die Überlappungen der Dampfbremsen mit Klebebändern verklebt und Anschlüsse an angrenzende Bauteile mit Luftdichtungsanschlussklebern hergestellt werden.

Luftdichtheit erfordert einfache Maßnahmen und führt zu einem großen Ergebnis.

[[Kategorie:Bauphysik]][[Kategorie:Glossar]]

Datei:Pc-gd verarb INTELLO Giebel 04.jpg

2007-09-18T08:01:16Z

Goldau:

Luftdichtung

2007-09-18T07:14:52Z

Goldau:

==Luftdichtung – die entscheidende Größe==
'''... dass die Wärmedämmung wirklich dämmt und die Konstruktion bauschadensfrei bleibt'''

Die Wärmedämmung in einem Gebäude trennt zwei unterschiedliche Klimabereiche: Das Innenraumklima und Außenraumklima. Für die Bedingungen in Europa und Russland bedeutet das: Im Winter ist es innen warm und außen kalt, im Sommer hingegen innen kühler als außen.
In beiden Fällen entsteht eine Temperaturdifferenz, welche sich durch Luftströmung auszugleichen versucht. Dabei drängt im Winter die warme Luft aus dem Gebäude durch die Konstruktion ins Freie. Auf ihrem Weg durch die Wärmedämmung kühlt sie jedoch immer mehr ab, je weiter sie nach außen gelangt. Kalte Luft kann weniger Feuchtigkeit aufnehmen als warme so dass die in der warmen Luft mitgeführte gasförmige Feuchtigkeit schließlich als Tauwasser ausfällt.
Dieses Tauwasser kann in der Konstruktion zu erheblichen Bauschäden führen. Statisch wirksamen Bauteile können verrotten und ihre Tragfähigkeit verlieren, ebenso fördert die Feuchtigkeit die Entstehung von gesundheitsschädlichem Schimmel.

Die Konsequenzen aus derartigen Bauschäden sind für das Bauwerk und die Gesundheit seiner Nutzer immens - auf der anderen Seite können sie durch sehr einfache Maßnahmen dauerhaft vermieden werden.
Bei der Planung und Ausführung der Konstruktion ist lediglich darauf zu achten, dass Feuchtigkeit nicht in schädlichem Ausmaß in die Wärmedämmung eindringen kann, also dass der Luftstrom von innen nach außen begrenzt wird. Dies wird durch die Installation einer luftdichten Bauteilschicht auf der Innenseite der Wärmedämmung erreicht. Entscheidend für ihre Wirksamkeit ist größte Sorgfalt, sowohl bei der Planung als auch bei der Ausführung.

Luftdichtheit bedeutet nicht, dass der Innenraum hermetisch wie mit einer Plastiktüte von der Außenluft abgeschlossen ist. Die Luftdichtungsebene verhindert lediglich die Strömung, also die Konvektion von Luft, der Austausch von innen nach außen per Diffusion findet weiterhin statt.

==Definition Luftdichtung und Überblick über die Auswirkungen mangelhafter Luftdichtung==

Unter Luftdichtung versteht man den Schutz der Wärmedämmung in der Gebäudehülle vor eindringender Feuchtigkeit. Die Güte der Luftdichtheit bestimmt sich durch die Fugenfreiheit. Je mehr Fugen, bzw. Undichtheiten sich in der inneren Gebäudehülle, z.B. der Dampfbremse befinden, d.h. je undichter die Gebäudehülle ist, umso schlechter ist die Luftdichtung. Undichtheiten in der inneren Gebäudehülle haben große bauphysikalische Auswirkungen:

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|[[Bild:01 luftstroemung d 2.jpg|left|thumb|200px|Undichtheiten in der inneren Gebäudehülle haben große bauphysikalische Auswirkungen]]
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Innenraumluft, die durch Undichtheiten in der Dampfbremse nach außen strömt, transportiert viel Wärme und führt dadurch zu einem höheren Heizenergiebedarf. Auf ihrem Weg durch die Wärmedämmung kühlt die warme Luft ab und kondensiert an den Außenbauteilen. Die ausfallende Feuchtigkeit wird als Tauwasser bezeichnet und kann zu Schimmel führen. Undichtheiten in der inneren Gebäudehülle verschlechtern den Komfort für die Nutzer erheblich: Im Winter ist das Raumklima zu trocken, im Sommer reduziert sich der sommerliche Wärmeschutz. Undichtheiten verringern zudem den Schallschutz der Konstruktion.

Mit anderen Worten:

Eine gute Luftdichtung ist Voraussetzung dafür, dass die Wärmedämmung effektiv funktioniert, die Konstruktion bauschadensfrei bleibt und im Winter wie im Sommer ein angenehmes Wohn- bzw. Arbeitsklima erreicht wird.

Für eine gute Luftdichtung müssen die Überlappungen von Dampfbremsen mit Klebebändern verklebt und Fugen zu angrenzenden Bauteilen dauerhaft zuverlässig abgedichtet werden.

==Versuchsaufbau zur Ermittlung der Auswirkungen von Fugen in der Gebäudehülle==

Die Auswirkungen der mangelhaften Luftdichtheit wurden vom Fraunhofer Institut für Bauphysik in Stuttgart, Deutschland, in einer Messstudie 1989 untersucht und in verschiedenen Fachzeitschriften veröffentlicht (z.B. DBZ 12/89, Seite 1639ff):

{|align="right"
|[[Bild:02 Fuge 4.8 d.jpg|left|thumb|200px|Der Wärmeverlust über eine 1 mm breite Fuge ist enorm: Faktor 4,8]]
|}

Geprüft wurde
· die Wärmedämmwirkung und
· der Feuchtedurchgang
bei einer innen liegenden Dampfbremse zusammen mit einer Wärmedämmung aus Mineralwolle mit 14 cm Dämmstärke (das war der damalige Wärmedämmstandard in Deutschland).
Als definierte Undichtheit wurden in der Mitte der 1 m² großen Dampfbremsfläche Fugen angelegt: 1 m lang und mit unterschiedlich Breiten: 1, 3, 5 und 10 mm. Die Fugen befanden sich nur in der Dampfbremse, nicht in der Wärmedämmung.

Für die Ermittlung der Wärmeverluste wurde eine Temperaturdifferenz von innen 20°C zu außen -10 °C hergestellt, für die Ermittlung der Feuchteströme eine Temperaturdifferenz von innen 20°C zu außen 0°C (um eine Vereisung der durchdringenden Wassermenge zu vermeiden).

Die Druckdifferenzen entsprachen mit 10, 20, 30 und 40 Pa denen, die typischerweise auf die Gebäudehülle einwirken können. Druckdifferenzen auf die Gebäudehülle entstehen sowohl thermisch bedingt, also durch den Temperaturunterschied von innen (warm) nach außen (kalt), als auch windbedingt durch Winddruck und Windsog. Eine Druckdifferenz von 20 Pa entsteht z.B. bei einem Außenklima von -10°C und Windstärke 3 oder von 0°C und Windstärke 4.

Zunächst wurden die beiden zu untersuchenden Größen – Wärmedämmwirkung und Feuchtedurchgang – mit der fugenfreien Dampfbremse bei den unterschiedlichen Druckdifferenzen gemessen. Anschließend untersuchte man die Konstruktion mit den verschiedenen Fugen, jeweils mit allen Druckdifferenzen.

Vorab sei gesagt: Die Messergebnisse waren alarmierend und schreckten seinerzeit die Fachwelt auf.

==Luftdichtung – die Voraussetzung, dass die Wärmedämmung wirklich dämmt==

Bei der Untersuchung der Wärmedämmwirkung der 14 cm dicken Wärmedämmung mit der fugenfreien Dampfbremse bestätigte der gemessene U-Wert den rechnerischen von 0,30 W/m²K.

Anschließend wurde die Wärmedämmung mit den unterschiedlich breiten Fugen bei den verschiedenen Druckdifferenzen gemessen.
{|align="right"
|[[Bild:03_Waermedurchg_d.jpg|left|thumb|200px|Verschlechterung der Wärmedämmung bei unterschiedlich breiten Fugen]]
|}
Schon bei der kleinsten Fugebreite von 1 mm und der Druckdifferenz von 20 Pa ergab sich eine Reduzierung der Dämmwirkung um den Faktor 4,8. Das heißt, der Dämmwert der 14 cm dicken Wärmedämmung ist mit der geringen Undichtheit nicht mehr 0,30 W/m²K, sondern 1,44 W/m²K. Fugenbreiten von 3 mm ergaben Verschlechterungsfaktoren von 11.

Fazit: Undichtheiten in der Luftdichtungsebene, z.B. in der Dampfbremse, führen zu einer Reduzierung der Wärmedämmwirkung. Der Heizenergiebedarf und damit die CO2 Emissionen erhöhen sich um ein Mehrfaches.

===Ökonomische Konsequenz:===

Ökonomisch spart man bei einer fehlerhaften oder gar fehlenden Luftdichtung mit der Wärmedämmung weitaus weniger Energie ein, als man erwartet. Die Rechnung für Heizenergie, sei es Öl, Gas, Elektrizität, Holz, Biomasse, Fernwärme, etc. ist viel höher als vorab kalkuliert. Das führt zu einer schlechten Rentabilität der Investition für die Wärmedämmmaßnahme. Hätte man sein Geld in eine andere Anlage investiert, hätte man einen besseren Ertrag erzielt.

Der Wert der Immobilie ist auch abhängig vom Energieverbrauch. Eine Immobilie mit hohen monatlichen Unterhaltungskosten hat einen geringeren Wert als eine Immobilie mit geringen monatlichen Kosten.

Wenn gar die Wärmedämmung so schlecht ist, dass das Gebäude bei starkem Frost oder starkem Wind nicht ausreichend beheizt werden kann, werden die elementaren Bedürfnisse von Menschen nach Schutz und Wärme nicht mehr befriedigt. Niemand möchte in kalten und zugigen Gebäuden wohnen oder arbeiten. Derart problematische Immobilien lassen sich als erste nicht mehr vermieten oder verkaufen und erfahren einen hohen Wertverlust.

Die Energiekosten haben sich in den letzten 3 Jahren verdoppelt, z.T. sogar verdreifacht. Und die Verteuerung wird sich in den nächsten Jahren politisch bedingt (Nahost, Iran, Irak), bedarfsbedingt (Expansion in China, etc.) und naturbedingt (Naturkatastrophen, z.B. Hurrikans) weiter beschleunigen. Die Investition in eine gute Wärmedämmung, sei es beim Neubau oder bei der Sanierung/Modernisierung ist schon jetzt sehr lohnenswert und wird bei weiter steigenden Energiepreisen noch höhere Renditen abwerfen.

Die Energiekosten werden in Zukunft weiter steigen. Bei einem hohen Energiebedarf besteht die Gefahr, dass die Heizkosten von privaten Haushalten kaum mehr bezahlt werden können. Es ist natürlich denkbar, die Energiekosten durch Reduzierung der Raumtemperatur zu senken. Eine Temperaturreduzierung von 1 °C führt immerhin zu einer Verringerung des Heizenergiebedarfs, d.h. der Heizkosten um 6 %. Aus ökonomischer und ökologische Sicht ist es sicherlich sinnvoll, die Wohnraumtemperatur von 22 °C auf 20 °C zu senken. Die Reduzierung von 20 °C auf 10 °C, zur Kompensation der enormen Heizkosten, ist bestimmt nicht erstrebenswert.

===Ökologische Konsequenzen===

Wärmedämmungen mit einer schlechten Effizienz führen zu größeren CO2 Emissionen, die das Treibhausklima weiter beschleunigen. Wir können dazu den Begriff Umweltschutz erweitern: Es geht nicht nur darum, dass wir die Umwelt schützen, von der wir leben, die Ressourcen, die Bodenschätze oder die Nahrungsmittel. Es geht mittlerweile auch darum, dass wir uns vor den Auswirkungen des Klimawandels schützen müssen. Die Hurrikans im Herbst 2005 zeigten, zu welcher Zerstörungskraft entfesselte Naturgewalten fähig sind. Hunderttausende Wohnungen wurden zerstört, selbst Industrieanlagen waren monatelang nicht produktionsfähig.

Wirbelstürme, wie Hurricans, Zyklone, Taifune und Tornados saugen warme Luft von unten nach oben und kalte Luft von oben nach unten und sind so das Ventil für den Wärmeausgleich auf der Erde. Weitere Auswirkungen des Treibhausklimas sind ein erhöhter Meeresspiegel, der die Küstenstädte bedroht, verursacht durch das Abtauen der Eisflächen und die Vergrößerung des Wasservolumens bei höheren Wassertemperaturen. Zusätzlich sind mehr Dürren, Überschwemmungen, etc. zu erwarten.

Alles ist preiswerter als das Treibhausklima weiter zu forcieren. Wir brauchen intelligente Lösungen, um die bedrohlichen Entwicklungen aufzuhalten. Die Einsparung von Energie und damit von Treibhausgasen durch luftdichte Gebäudehüllen ist eine wichtige Maßnahme auf diesem Weg. In vielen Bereichen sind Lösungen bereits vorhanden, und müssen nun konsequent umgesetzt werden.
Eine Aufgabe für unsere Generation.

===Der Gebäudeenergiebedarf beträgt mehr als 40 % des Gesamtenergieverbrauchs===

Über 40 % des jährlichen Weltenergiebedarfs wird zum Heizen und Kühlen von Gebäuden verbraucht und stellt so den größten Energieanteil, noch vor den Verbräuchen für Verkehr und Industrie dar. Mit effektiven Wärmedämmungen lässt sich der Energieverbrauch drastisch reduzieren. Für angenehme Wohnraumtemperaturen auch bei großer Kälte und windigem Außenklima benötigt man bei einem Passivhaus zum Heizen pro m² Wohnfläche nur 10 kWh (entsprechend 1 l Öl oder 10 m³ Gas). Neubauten in Deutschland mit gesetzlich vorgeschriebener luftdichten Gebäudehülle und Wärmedämmdicke verbrauchen ca. 60 kWh (entsprechend 6 l Öl oder 60 m³ Gas).Bei Gebäuden mit schlechter Luftdichtung und den daraus resultierenden Wärmeverlusten über die Fugen, ist ein Energieverbrauch von über 500 kWh (50 l Öl oder 500 m³ Gas) pro m² Wohnfläche keine Seltenheit.

Je kälter oder je windiger das Außenklima ist, umso größer sind die Auswirkungen einer mangelhaften Luftdichtheit für die Wärmedämmung und umso größer ist der Energieverbrauch. In Russland war der Winter 2005/2006 so kalt, dass die benötigten Energiemengen kaum mehr zur Verfügung gestellt werden konnten.

Nicht nur hohe Wärmedämmdicken sind entscheidend für die Energieeinsparung, sondern vor allem eine gute Luftdichtung. – Eine Wärmedämmung mit schlechter Luftdichtung ist in ihrer Wirkung stark reduziert.

==Luftdichtung – die Voraussetzung für Bauschadensfreiheit==
{|align="right"
|[[Bild:04_Fuge_1600_d.jpg|left|thumb|200px|Auch der Feuchteeintrag über eine 1 mm breite Fuge ist enorm: Faktor 1600]]
|}
Bei der oben erwähnten Studie vom Fraunhofer Institut für Bauphysik wurde neben der Wärmedämmwirkung auch der Feuchteeintrag in die Konstruktion gemessen. Die Dampfbremse hatte einen Diffusionswiderstand sd von 30 m (mvtr von 150 MNs/g). Die Messung bestätigte den rechnerischen Feuchteintrag in die Konstruktion von 0,5 g/m². Auch bei diffusionsoffeneren Dampfbremsen mit einem sd Wert von 2 m (mvtr von 10 MNs/g) sind die Feuchtemengen für Konstruktionen problemlos.

Im zweiten Versuch wurde der Feuchteeintrag über die Fugen ermittelt. Die Ergebnisse waren alarmierend und erklärten so manchen Bauschaden:

Bei der kleinsten Fuge von nur 1 mm Breite und 20 Pa Druckdifferenz betrug der Feuchtigkeitseintrag durch Konvektion (Luftströmung) 800 g/m Fuge pro Tag. Bei der Fugenbreite von 3 mm waren es 1700 g/m.

{|align="right"
|[[Bild:05_Feuchtedurchg_d.jpg|left|thumb|200px|Abhängigkeit des Feuchteeintrags von der Fugenbreite]]
|}
 

Der Feuchtigkeitseintrag führt an den Außenbauteilen zur Kondensation und bildet einen Wasserfilm, der die Diffusionsfähigkeit des Bauteils reduziert. Bei Frost bildet sich aus dem Wasserfilm eine diffusionsdichte Eisschicht. So kann ein diffusionsoffenes Bauteil auf der Außenseite zu einer diffusionsdichten Sperrschicht werden und zu einem noch höheren Tauwasserausfall in der Konstruktion führen.

{|align="left"
|[[Bild:06_maxLF0_d2.jpg|left|thumb|200px|Beim Abkühlen auf 0 °C kondensieren 3,85 g Wasser]]
|}
{|align="left"
|[[Bild:07_maxLF-10_d.jpg|left|thumb|200px|Beim Abkühlen auf -10 °C sogar 6,55 g Wasser]]
|}

Der Tauwasserausfall beim Abkühlen von Luft beginnt unterhalb des Taupunkts, der bei der „Norm“- Innenraumluft von 20 °C und 50 % relativer Feuchtigkeit bei 9,2 °C liegt.

Aus jedem Kubikmeter Luft, der in eine Konstruktion eindringt und auf 0 °C abkühlt kondensieren 3,85 g Wasser, bei Abkühlung auf -10°C Außentemperatur sind es sogar 6,55 g Wasser.

===Folge von Feuchtigkeit in der Konstruktion: Schimmel===

Feuchtigkeit in der Konstruktion führt schnell zu Schimmelbildung. Schimmel geht einher mit einer Zerstörung der Bausubstanz. Je nach Wassermenge und Konstruktionsweise kann es schon nach kurzer Zeit, evtl. aber auch erst nach mehreren Jahren zu Bauschäden kommen. Die Konstruktion muss dann aufwendig erneuert werden.

Gravierender als der finanzielle Schaden durch Schimmel ist jedoch die gesundheitliche Gefahr für die Menschen. Man unterscheidet Schimmelsporen und die sogenannten MVOC (microbial volatile organic compounds), die gasförmigen Ausscheidungen von Pilzen. Schimmelsporen gelten als der größte Allergieverursacher. Das Immunsystem kann grundlegend geschädigt werden, z.T. sogar irreparabel. Sporen und vor allem MVOC’s stehen im Verdacht, außerdem ein krebserregendes Potential zu haben.

Man weiß, dass man bei angeschimmeltem Brot nicht nur den Schimmelbefall abschneiden, sondern das Brot komplett wegwerfen sollte. Auch andere verschimmelte Nahrungsmittel wie Nüsse sollten gar nicht mehr gegessen werden. Der Magen hat durch seine Säure aber durchaus eine gewisse Abwehrkraft gegen diese Schadstoffe. Anders hingehen ist es, wenn Schimmelsporen und MVOC’s eingeatmet werden. Der Lunge fehlt ein wirkungsvoller Abwehrmechanismus. Sporen und MVOC’s haben ungehinderten Zugang in den Körper.

Die Folgen für die Gesundheit der Bewohner sind in der Regel nicht direkt zuzuordnen, denn der Krankheitsverlauf ist schleichend und diffus. Ein krankes Immunsystem äußert sich in vielfältiger Form.

===Ursachen für die Abkühlung von Bauteilinnenoberflächen===

Es macht für die Gesundheitsgefährdung keinen Unterschied, ob sich das Schimmelwachstum auf der Oberfläche der inneren Bauteilschichten zeigt oder „unsichtbar“ in der Konstruktion liegt. Der Schimmel innerhalb von Bauteilen ist potentiell sogar gefährlicher, da man ihn von außen nicht erkennt und Krankheiten nicht zuordnen kann.

Sichtbarer Schimmel ist erkennbar und kann beseitigt werden. Schimmel in der Konstruktion kann jahrelang, unter Umständen jahrzehntelang unerkannt bleiben und zu gravierenden Gesundheitsschädigungen führen.

Schimmel tritt nicht nur dann auf, wenn der Taupunkt unterschritten wird, d.h. Tauwasser ausfällt, sondern bereits dann, wenn die relative Luftfeuchtigkeit an der Grenzfläche der Bauteiloberfläche dauerhaft über 80 % liegt.

Die Reduzierung der Oberflächentemperatur auf den Bauteiloberflächen kann durch Wärmebrücken oder durch mangelhafte Luftdichtung verursacht werden. Wärmebrücken kühlen das Gebäude aus wie Kühlrippen. Bei mangelhafter Luftdichtung dringt kalte Luft von außen ein, hinterströmt die inneren Bauteile (Gipsbauplatten oder Holzverkleidungen) und führt zur Absenkung der Oberflächentemperatur.

Je kälter und je windiger es draußen ist, umso mehr kühlen die inneren Bauteilschichten aus.

Je feuchter das Raumklima, umso höher die Taupunkt- und die Schimmelgrenztemperatur, bzw. umso schneller das Schimmelwachstum. Berechnet auf 20°C Lufttemperatur hat Luft mit 50 % relativer Luftfeuchtigkeit einen Taupunkt von 9,2 °C und Luft mit 65 % relativer Luftfeuchtigkeit einen Taupunkt von 13,2 °C. Der schimmelkritische Bereich liegt bei der 50 % feuchter Raumluft bei 12,6 °C und bei 65 % feuchter Raumluft bei 16.5 °C.

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|[[Bild:08_schimmel_d.jpg|left|thumb|200px|Der schimmelkritische Bereich liegt bei der 50 % feuchter Raumluft bei 12,6 °C und bei 65 % feuchter Raumluft bei 16.5 °C]]
|}

===Thermographie zeigt niedrige Oberflächentemperatur durch Wärmebrücken und Undichtheiten===

{|align="left"
|[[Bild:09_Balken_color.jpg|left|thumb|200px|Balkendurchdringung in einer Außenwand]]
|}
{|align="left"
|[[Bild:10_Balken_thermo.jpg|left|thumb|200px|Thermographie]]
|}
 

Thermographiekameras zeigen die Oberflächentemperaturen von Bauteilen. Rote und weiße Flächen zeugen von hohen Oberflächentemperaturen. Blaue Flächen entsprechen niedrige Oberflächentemperaturen, an denen kalte Luft eindringt und zur Abkühlung der Bauteiloberflächen führt. Die Scala zeigt die Zuordnung der Temperaturen zur Farbe. Je blauer die Farbe, desto kühler die Oberfläche und um so größer die Gefahr der Schimmelbildung an der Oberfläche oder im Bauteil.

{|align="left"
|[[Bild:11_DFF_color.jpg|left|thumb|200px|Dachflächenfenster]]
|}
{|align="left"
|[[Bild:12_DFF_thermo.jpg|left|thumb|200px|Thermographie]]
|}
Die Bilder zeigen deutlich, wie die kalte Luft an den Bauteilen entlang strömt und die Oberflächen abkühlt.
 

{|align="left"
|[[Bild:13_Ecke_color.jpg|left|thumb|200px|Außenecke in einem Dachgeschosszimmer]]
|}
{|align="left"
|[[Bild:14_Ecke_thermo.jpg|left|thumb|200px|Thermographie]]
|}
 

==Luftdichtung – Voraussetzung für ein angenehmes Raumklima im Winter==

Zu trockenes Raumklima im Winter entsteht aufgrund von schlechter Luftdichtung. Kalte Luft kann weniger Feuchtigkeit aufnehmen, als warme Luft. Dringt kalte Luft durch Fugen in der Konstruktion in das Gebäude ein, erwärmt sie sich. Gleichzeitig sinkt die relative Luftfeuchtigkeit.

Russland:
In Zahlen: Luft von -10 °C kann maximal 2,1 g Wasser pro m³ Luft aufnehmen, Luft von +20 °C hingegen 17,3 g/m³. Bei 80 % relativer Luftfeuchtigkeit ist der Wassergehalt bei -10 °C noch 1,7 g/m³. Erwärmt man Luft von -10 °C und 80 % relativer Luftfeuchtigkeit auf +20 °C, hat sie nur noch eine relative Luftfeuchtigkeit von 9,9 % (1,7 g/m³ sind 9,9 % von 17,3 g/m³).

{|align="left"
|[[Bild:Verarbeitung_Innen_Gefach_01.jpg|left|thumb|200px|xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx]]
|}
{|align="left"
|[[Bild:Verarbeitung_Innen_Daemmung_01.jpg|left|thumb|200px|xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx]]
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* Die Ausgangssituation
* Zwischen den Sparren
 

>>> Fig. 15

>>> Fig. 16

Irland:
In Zahlen: Luft von 0 °C kann maximal 3,3 g Wasser pro m³ Luft aufnehmen, Luft von +20 °C hingegen 17,3 g/m³. Bei 80 % relativer Luftfeuchtigkeit ist der Wassergehalt bei 0 °C noch 2,64 g/m³. Erwärmt man Luft von 0 °C und 80 % relativer Luftfeuchtigkeit auf +20 °C hat sie nur noch eine relative Luftfeuchtigkeit von 15,3 % (2,64 g/m³ sind 15,3 % von 17,3 g/m³).

Je mehr kalte Luft durch Fugen in der Gebäudehülle in das Gebäude eindringt, umso trockener wird die Raumluft. In der Praxis sinkt die relative Luftfeuchtigkeit so auch unter 30 %. In diesen Fällen nützt es nicht viel, die Raumluft zu befeuchten. Sie wird immer wieder durch trockene Außenluft ersetzt. Erst wenn die Außentemperaturen wieder steigen, ist das Problem mit der trockenen Raumluft auf einmal verschwunden.

Zu trockene Raumluft reduziert nicht nur die Behaglichkeit, sondern muss auch unter gesundheitlichen Aspekten betrachtet werden. In trockenem Raumklima vermehren sich Viren und Bakterien deutlich schneller als in einem feuchten Raumklima. Dies führt bekanntermaßen zu häufigeren Erkältungskrankheiten. Zu trockene Raumluft behindert außerdem die Sauerstoffaufnahme und die Zellatmung und führt zu körperlichem Stress, zu Müdigkeit und geringerer Leistungsfähigkeit. Um an einem Arbeitsplatz die maximale Effektivität zu erreichen, sollte das Klima in der Behaglichkeitszone liegen:

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* Zwischen den Sparren
 
>>> Fig. 17
Quelle: Sedlbauer, Breuer, Kaufmann,
Institut für Bauphysik, Holzkirchen

==Luftdichtung – Voraussetzung für ein angenehmes Raumklima im Sommer==

Für den sommerlichen Wärmeschutz eines Bauteils sind die beiden bauphysikalischen Kenngrößen Phasenverschiebung und Amplitudendämpfung entscheidend. Die Phasenverschiebung beschreibt, wie viele Stunden die Wärme braucht, um von außen in das Gebäudeinnere zu gelangen. Werte von mehr als 10 Stunden gelten als komfortabel. Die Amplitudendämpfung drückt aus, wie hoch sich die Temperatur im Gebäudeinneren im Vergleich zu draußen erwärmt.

Beide Kenngrößen beruhen auf einem stationären Zustand, d.h. darauf, dass es im Bauteil keine Luftbewegung gibt. Der Wärmestrom kann erst dann die nächste Pore erwärmen, wenn die davor liegende Pore erwärmt wurde. Eine Luftbewegung in der Wärmedämmung infolge von Undichtheiten in der Gebäudehülle führen zu einem viel schnelleren Wärmetransport, da die Wärme nun durch Konvektion (Luftströmung) übertragen wird.

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* Die Ausgangssituation
* Zwischen den Sparren
 
>>> Fig. 18

>>> Fig. 19

==Gesetze und Normen in Deutschland==

Die Erkenntnisse über die Auswirkungen der Luftdichtheit wurden in Deutschland 1995 (6 Jahre nach Veröffentlichung der Messstudie des Instituts für Bauphysik) mit der 3. Wärmeschutzverordnung über die Luftdichtheit gesetzlich bindend und führten zur Vornorm der DIN 4108-7. Im Jahre 2000 folgten die Energieeinsparverordnung und die DIN 4108-7.

Während Normen Empfehlungscharakter haben und Mindestanforderungen beschreiben, sind Verordnungen gesetzlich bindend. Wenn die Mindestanforderungen an die Luftdichtheit nicht erreicht wird, muss nachgebessert werden. Das ist in der Regel extrem teuer. Sanierungskosten von mehr als 50.000 € sind keine Seltenheit.

==Realisierung einer funktionierenden Luftdichtheit==

Um eine funktionierende Luftdichtung zu erreichen, müssen die Dampfbremsen untereinander mit Klebebändern verbunden werden. Anschlüsse zu angrenzenden Bauteilen werden mit Luftdichtungsklebern dauerhaft zuverlässig hergestellt.

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* Die Ausgangssituation

* Zwischen den Sparren
 
>>> Fig. 20

>>> Fig. 21

===Klebebänder für Überlappungen von Dampfbremsen===

Klebebänder für die Luftdichtung müssen
· eine hohe Anfangsklebekraft bei normalen Temperaturen
· eine hohe Anfangsklebekraft bei kalten Temperaturen
· eine sehr hohe Endklebekraft
· eine hohe Schälfestigkeit (AFERA 5001)
· eine hohe Scherfestigkeit
· eine hohe Wärmefestigkeit
· eine ausreichende Feuchtefestigkeit
· eine Dauerhaftigkeit von mehr als 30 Jahren
aufweisen.

Für die Klebekraft ist der Anpressdruck entscheidend. Würde man ein Klebeband einfach nur lose auflegen, würde sich keine feste Verbindung ergeben. Eine hohe Anfangsklebekraft ist wichtig, damit die Klebebänder nach dem Andrücken den Kontakt halten.

Eine hohe Anfangsklebekraft bei kalten Temperaturen ist erforderlich, da die Luftdichtung meist dann erstellt wird, wenn die Heizung noch nicht funktioniert.

ine sehr hohe Endklebekraft ist nötig, damit die Verbindung auch dann sicher ist, wenn Spannungen auf die Verklebung wirken. Hierbei ist der Untergrund von besonderer Bedeutung. Untergründe werden nach FLiB eingeteilt in 2 Substratklassen: PE Folie und Holz. PE- Folien sollten eine Oberflächenspannung von mehr als 40 mN/m haben. Aber auch PE Folien mit nur 30 mN/m müssen sich noch sicher verkleben lassen. Holz sollte glatt, d.h. gehobelt oder geschliffen sein. Auf sägerauem Holz hat ein Klebeband keine gute Haftungsmöglichkeit.

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* Die Ausgangssituation

* Zwischen den Sparren
 
>>> Fig. 22

>>> Fig. 23

Neben der Schälhaftung bei 180° (der typischen Klebebandkenngröße) und der Schälhaftung bei 90 ° ist vor allem eine hohe Scherkraft erforderlich. Sie drückt aus, wie gut sich das Klebeband mit dem Untergrund „verschweißt“.

Eine hohe Wärmefestigkeit gewährleistet, dass das Klebeband auch sicher funktioniert, wenn es höheren Temperaturen ausgesetzt wird. Dies kann in der Bauphase oder an Dachflächenfenstern der Fall sein.

Die Feuchtefestigkeit ist vor allem in der Bauphase wichtig. Nach Verputz und Estricharbeiten befindet sich sehr viel Feuchtigkeit im Gebäude. Klebebänder müssen auch unter diesen Bedingungen zuverlässig halten.

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* Die Ausgangssituation

* Zwischen den Sparren
 
>>> Fig. 24

>>> Fig. 25

Die Dauerhaftigkeit ist eine der grundlegenden Eigenschaften der Klebebandverbindung. Gebäude stehen statistisch gesehen mindestens 30 Jahre, bevor sie umgebaut, saniert oder modernisiert werden. Diese Zyklen können aber auch durchaus länger sein. Versprödende Bestandteile, wie Harze sollten in Verbindungsmitteln also vermieden werden. Einfache Klebebänder, wie man sie zum Verkleben von Paketen verwendet, verspröden schon nach inigen Jahren. Im Baubereich angewendet würden sie die Luftdichtheit nicht dauerhaft sicherstellen und einfach abfallen.

===Anschlüsse von Dampfbremsen an angrenzende Bauteile===

Die Anschlüsse an angrenzende Bauteile werden mit Luftdichtungsanschlusskleber hergestellt. Wichtig ist, dass die Dampfbremse mit einer Schlaufe angeschlossen wird, um Bauteilbewegungen schadlos ausgleichen zu können. An die Haltbarkeit von Anschlussklebern werden die gleichen Ansprüche gestellt, wie bei Klebebändern.

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* Die Ausgangssituation
* Zwischen den Sparren
 
>>> Fig. 26 >>> Fig. 27

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* Die Ausgangssituation
* Zwischen den Sparren
 
>>> Fig. 28 >>> Fig. 29

==Dampfbremsen – bestimmend für die Sicherheit gegen Bauschäden==

Bis in die 90er Jahre glaubte man, dass Dampfbremsen mit einem hohen Diffusionswiderstand den besten Schutz gegen Bauschäden bieten. Heute weiß man, dass Bahnen mit einem intelligenten Feuchtemanagement optimal dazu geeignet sind, Bauschäden sicher und dauerhaft zu vermeiden. Diese Dampfbrems- und Luftdichtungsbahnen haben einen feuchtevariablem Diffusionswiderstand und sind in der Lage, ihre Molekularstruktur zu verändern, das heißt: Sie sind im Winter diffusionsdicht und schützen die Konstruktion sicher vor Feuchteeintrag – im Sommer hingegen sind sie diffusionsoffen und ermöglichen maximale Austrocknung.

==Lösungen für Energieeinsparung, Komforterhöhung und Kostenreduzierung==

Der Baubereich ist weltweit der Sektor mit dem größten Ressourcenbedarf. Wir verbrauchen in unseren Volkswirtschaften zur Herstellung von Gebäuden die größten Mengen Primärenergie – das gleiche gilt für die Energiemenge bei der Nutzung.
Wenn es uns beim Bauen gelingt, intelligente Lösungen umzusetzen, wenn es uns gelingt, uns bewusst mit den Baukonstruktionen und ihrer Bauphysik zu beschäftigen, können wir wie in keinem anderen Bereich unserer Gesellschaft Energie sparen und so die CO2 Emissionen und die Kosten für den Unterhalt der Gebäude reduzieren - und das ganze bei optimalem Komfort in Wohnungen und Arbeitsstätten.

==Fazit==
Die Wärmedämmung ist nur dann effektiv in Bezug auf Energieeinsparung, CO2 Emissionsreduzierung, Bauschadensfreiheit und Wohnkomfort, wenn die Gebäudehülle luftdicht ist. Luftdichtheit ist also die entscheidende Größe für eine Wärmedämmkonstruktion. Sie wird erreicht, wenn die Überlappungen der Dampfbremsen mit Klebebändern verklebt und Anschlüsse an angrenzende Bauteile mit Luftdichtungsanschlussklebern hergestellt werden.

Luftdichtheit erfordert einfache Maßnahmen und führt zu einem großen Ergebnis.

[[Kategorie:Bauphysik]][[Kategorie:Glossar]]

Luftdichtung

2007-09-18T06:34:17Z

Goldau:

==Luftdichtung – die entscheidende Größe==
'''... dass die Wärmedämmung wirklich dämmt und die Konstruktion bauschadensfrei bleibt'''

Die Wärmedämmung in einem Gebäude trennt zwei unterschiedliche Klimabereiche: Das Innenraumklima und Außenraumklima. Für die Bedingungen in Europa und Russland bedeutet das: Im Winter ist es innen warm und außen kalt, im Sommer hingegen innen kühler als außen.
In beiden Fällen entsteht eine Temperaturdifferenz, welche sich durch Luftströmung auszugleichen versucht. Dabei drängt im Winter die warme Luft aus dem Gebäude durch die Konstruktion ins Freie. Auf ihrem Weg durch die Wärmedämmung kühlt sie jedoch immer mehr ab, je weiter sie nach außen gelangt. Kalte Luft kann weniger Feuchtigkeit aufnehmen als warme so dass die in der warmen Luft mitgeführte gasförmige Feuchtigkeit schließlich als Tauwasser ausfällt.
Dieses Tauwasser kann in der Konstruktion zu erheblichen Bauschäden führen. Statisch wirksamen Bauteile können verrotten und ihre Tragfähigkeit verlieren, ebenso fördert die Feuchtigkeit die Entstehung von gesundheitsschädlichem Schimmel.

Die Konsequenzen aus derartigen Bauschäden sind für das Bauwerk und die Gesundheit seiner Nutzer immens - auf der anderen Seite können sie durch sehr einfache Maßnahmen dauerhaft vermieden werden.
Bei der Planung und Ausführung der Konstruktion ist lediglich darauf zu achten, dass Feuchtigkeit nicht in schädlichem Ausmaß in die Wärmedämmung eindringen kann, also dass der Luftstrom von innen nach außen begrenzt wird. Dies wird durch die Installation einer luftdichten Bauteilschicht auf der Innenseite der Wärmedämmung erreicht. Entscheidend für ihre Wirksamkeit ist größte Sorgfalt, sowohl bei der Planung als auch bei der Ausführung.

Luftdichtheit bedeutet nicht, dass der Innenraum hermetisch wie mit einer Plastiktüte von der Außenluft abgeschlossen ist. Die Luftdichtungsebene verhindert lediglich die Strömung, also die Konvektion von Luft, der Austausch von innen nach außen per Diffusion findet weiterhin statt.

==Definition Luftdichtung und Überblick über die Auswirkungen mangelhafter Luftdichtung==

Unter Luftdichtung versteht man den Schutz der Wärmedämmung in der Gebäudehülle vor eindringender Feuchtigkeit. Die Güte der Luftdichtheit bestimmt sich durch die Fugenfreiheit. Je mehr Fugen, bzw. Undichtheiten sich in der inneren Gebäudehülle, z.B. der Dampfbremse befinden, d.h. je undichter die Gebäudehülle ist, umso schlechter ist die Luftdichtung. Undichtheiten in der inneren Gebäudehülle haben große bauphysikalische Auswirkungen:

Innenraumluft, die durch Undichtheiten in der Dampfbremse nach außen strömt, transportiert viel Wärme und führt dadurch zu einem höheren Heizenergiebedarf. Auf ihrem Weg durch die Wärmedämmung kühlt die warme Luft ab und kondensiert an den Außenbauteilen. Die ausfallende Feuchtigkeit wird als Tauwasser bezeichnet und kann zu Schimmel führen. Undichtheiten in der inneren Gebäudehülle verschlechtern den Komfort für die Nutzer erheblich: Im Winter ist das Raumklima zu trocken, im Sommer reduziert sich der sommerliche Wärmeschutz. Undichtheiten verringern zudem den Schallschutz der Konstruktion.

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>>> Fig. 01

Mit anderen Worten:

Eine gute Luftdichtung ist Voraussetzung dafür, dass die Wärmedämmung effektiv funktioniert, die Konstruktion bauschadensfrei bleibt und im Winter wie im Sommer ein angenehmes Wohn- bzw. Arbeitsklima erreicht wird.

Für eine gute Luftdichtung müssen die Überlappungen von Dampfbremsen mit Klebebändern verklebt und Fugen zu angrenzenden Bauteilen dauerhaft zuverlässig abgedichtet werden.

==Versuchsaufbau zur Ermittlung der Auswirkungen von Fugen in der Gebäudehülle==

Die Auswirkungen der mangelhaften Luftdichtheit wurden vom Fraunhofer Institut für Bauphysik in Stuttgart, Deutschland, in einer Messstudie 1989 untersucht und in verschiedenen Fachzeitschriften veröffentlicht (z.B. DBZ 12/89, Seite 1639ff):

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* Zwischen den Sparren
 

>>> Fig. 02

Geprüft wurde
· die Wärmedämmwirkung und
· der Feuchtedurchgang
bei einer innen liegenden Dampfbremse zusammen mit einer Wärmedämmung aus Mineralwolle mit 14 cm Dämmstärke (das war der damalige Wärmedämmstandard in Deutschland).
Als definierte Undichtheit wurden in der Mitte der 1 m² großen Dampfbremsfläche Fugen angelegt: 1 m lang und mit unterschiedlich Breiten: 1, 3, 5 und 10 mm. Die Fugen befanden sich nur in der Dampfbremse, nicht in der Wärmedämmung.

Für die Ermittlung der Wärmeverluste wurde eine Temperaturdifferenz von innen 20°C zu außen -10 °C hergestellt, für die Ermittlung der Feuchteströme eine Temperaturdifferenz von innen 20°C zu außen 0°C (um eine Vereisung der durchdringenden Wassermenge zu vermeiden).

Die Druckdifferenzen entsprachen mit 10, 20, 30 und 40 Pa denen, die typischerweise auf die Gebäudehülle einwirken können. Druckdifferenzen auf die Gebäudehülle entstehen sowohl thermisch bedingt, also durch den Temperaturunterschied von innen (warm) nach außen (kalt), als auch windbedingt durch Winddruck und Windsog. Eine Druckdifferenz von 20 Pa entsteht z.B. bei einem Außenklima von -10°C und Windstärke 3 oder von 0°C und Windstärke 4.

Zunächst wurden die beiden zu untersuchenden Größen – Wärmedämmwirkung und Feuchtedurchgang – mit der fugenfreien Dampfbremse bei den unterschiedlichen Druckdifferenzen gemessen. Anschließend untersuchte man die Konstruktion mit den verschiedenen Fugen, jeweils mit allen Druckdifferenzen.

Vorab sei gesagt: Die Messergebnisse waren alarmierend und schreckten seinerzeit die Fachwelt auf.

==Luftdichtung – die Voraussetzung, dass die Wärmedämmung wirklich dämmt==

Bei der Untersuchung der Wärmedämmwirkung der 14 cm dicken Wärmedämmung mit der fugenfreien Dampfbremse bestätigte der gemessene U-Wert den rechnerischen von 0,30 W/m²K.

Anschließend wurde die Wärmedämmung mit den unterschiedlich breiten Fugen bei den verschiedenen Druckdifferenzen gemessen.

Schon bei der kleinsten Fugebreite von 1 mm und der Druckdifferenz von 20 Pa ergab sich eine Reduzierung der Dämmwirkung um den Faktor 4,8. Das heißt, der Dämmwert der 14 cm dicken Wärmedämmung ist mit der geringen Undichtheit nicht mehr 0,30 W/m²K, sondern 1,44 W/m²K. Fugenbreiten von 3 mm ergaben Verschlechterungsfaktoren von 11.

Fazit: Undichtheiten in der Luftdichtungsebene, z.B. in der Dampfbremse, führen zu einer Reduzierung der Wärmedämmwirkung. Der Heizenergiebedarf und damit die CO2 Emissionen erhöhen sich um ein Mehrfaches.

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* Zwischen den Sparren
 

>>> Fig. 03

===Ökonomische Konsequenz:===

Ökonomisch spart man bei einer fehlerhaften oder gar fehlenden Luftdichtung mit der Wärmedämmung weitaus weniger Energie ein, als man erwartet. Die Rechnung für Heizenergie, sei es Öl, Gas, Elektrizität, Holz, Biomasse, Fernwärme, etc. ist viel höher als vorab kalkuliert. Das führt zu einer schlechten Rentabilität der Investition für die Wärmedämmmaßnahme. Hätte man sein Geld in eine andere Anlage investiert, hätte man einen besseren Ertrag erzielt.

Der Wert der Immobilie ist auch abhängig vom Energieverbrauch. Eine Immobilie mit hohen monatlichen Unterhaltungskosten hat einen geringeren Wert als eine Immobilie mit geringen monatlichen Kosten.

Wenn gar die Wärmedämmung so schlecht ist, dass das Gebäude bei starkem Frost oder starkem Wind nicht ausreichend beheizt werden kann, werden die elementaren Bedürfnisse von Menschen nach Schutz und Wärme nicht mehr befriedigt. Niemand möchte in kalten und zugigen Gebäuden wohnen oder arbeiten. Derart problematische Immobilien lassen sich als erste nicht mehr vermieten oder verkaufen und erfahren einen hohen Wertverlust.

Die Energiekosten haben sich in den letzten 3 Jahren verdoppelt, z.T. sogar verdreifacht. Und die Verteuerung wird sich in den nächsten Jahren politisch bedingt (Nahost, Iran, Irak), bedarfsbedingt (Expansion in China, etc.) und naturbedingt (Naturkatastrophen, z.B. Hurrikans) weiter beschleunigen. Die Investition in eine gute Wärmedämmung, sei es beim Neubau oder bei der Sanierung/Modernisierung ist schon jetzt sehr lohnenswert und wird bei weiter steigenden Energiepreisen noch höhere Renditen abwerfen.

Die Energiekosten werden in Zukunft weiter steigen. Bei einem hohen Energiebedarf besteht die Gefahr, dass die Heizkosten von privaten Haushalten kaum mehr bezahlt werden können. Es ist natürlich denkbar, die Energiekosten durch Reduzierung der Raumtemperatur zu senken. Eine Temperaturreduzierung von 1 °C führt immerhin zu einer Verringerung des Heizenergiebedarfs, d.h. der Heizkosten um 6 %. Aus ökonomischer und ökologische Sicht ist es sicherlich sinnvoll, die Wohnraumtemperatur von 22 °C auf 20 °C zu senken. Die Reduzierung von 20 °C auf 10 °C, zur Kompensation der enormen Heizkosten, ist bestimmt nicht erstrebenswert.

===Ökologische Konsequenzen===

Wärmedämmungen mit einer schlechten Effizienz führen zu größeren CO2 Emissionen, die das Treibhausklima weiter beschleunigen. Wir können dazu den Begriff Umweltschutz erweitern: Es geht nicht nur darum, dass wir die Umwelt schützen, von der wir leben, die Ressourcen, die Bodenschätze oder die Nahrungsmittel. Es geht mittlerweile auch darum, dass wir uns vor den Auswirkungen des Klimawandels schützen müssen. Die Hurrikans im Herbst 2005 zeigten, zu welcher Zerstörungskraft entfesselte Naturgewalten fähig sind. Hunderttausende Wohnungen wurden zerstört, selbst Industrieanlagen waren monatelang nicht produktionsfähig.

Wirbelstürme, wie Hurricans, Zyklone, Taifune und Tornados saugen warme Luft von unten nach oben und kalte Luft von oben nach unten und sind so das Ventil für den Wärmeausgleich auf der Erde. Weitere Auswirkungen des Treibhausklimas sind ein erhöhter Meeresspiegel, der die Küstenstädte bedroht, verursacht durch das Abtauen der Eisflächen und die Vergrößerung des Wasservolumens bei höheren Wassertemperaturen. Zusätzlich sind mehr Dürren, Überschwemmungen, etc. zu erwarten.

Alles ist preiswerter als das Treibhausklima weiter zu forcieren. Wir brauchen intelligente Lösungen, um die bedrohlichen Entwicklungen aufzuhalten. Die Einsparung von Energie und damit von Treibhausgasen durch luftdichte Gebäudehüllen ist eine wichtige Maßnahme auf diesem Weg. In vielen Bereichen sind Lösungen bereits vorhanden, und müssen nun konsequent umgesetzt werden.
Eine Aufgabe für unsere Generation.

===Der Gebäudeenergiebedarf beträgt mehr als 40 % des Gesamtenergieverbrauchs===

Über 40 % des jährlichen Weltenergiebedarfs wird zum Heizen und Kühlen von Gebäuden verbraucht und stellt so den größten Energieanteil, noch vor den Verbräuchen für Verkehr und Industrie dar. Mit effektiven Wärmedämmungen lässt sich der Energieverbrauch drastisch reduzieren. Für angenehme Wohnraumtemperaturen auch bei großer Kälte und windigem Außenklima benötigt man bei einem Passivhaus zum Heizen pro m² Wohnfläche nur 10 kWh (entsprechend 1 l Öl oder 10 m³ Gas). Neubauten in Deutschland mit gesetzlich vorgeschriebener luftdichten Gebäudehülle und Wärmedämmdicke verbrauchen ca. 60 kWh (entsprechend 6 l Öl oder 60 m³ Gas).Bei Gebäuden mit schlechter Luftdichtung und den daraus resultierenden Wärmeverlusten über die Fugen, ist ein Energieverbrauch von über 500 kWh (50 l Öl oder 500 m³ Gas) pro m² Wohnfläche keine Seltenheit.

Je kälter oder je windiger das Außenklima ist, umso größer sind die Auswirkungen einer mangelhaften Luftdichtheit für die Wärmedämmung und umso größer ist der Energieverbrauch. In Russland war der Winter 2005/2006 so kalt, dass die benötigten Energiemengen kaum mehr zur Verfügung gestellt werden konnten.

Nicht nur hohe Wärmedämmdicken sind entscheidend für die Energieeinsparung, sondern vor allem eine gute Luftdichtung. – Eine Wärmedämmung mit schlechter Luftdichtung ist in ihrer Wirkung stark reduziert.

==Luftdichtung – die Voraussetzung für Bauschadensfreiheit==

Bei der oben erwähnten Studie vom Fraunhofer Institut für Bauphysik wurde neben der Wärmedämmwirkung auch der Feuchteeintrag in die Konstruktion gemessen. Die Dampfbremse hatte einen Diffusionswiderstand sd von 30 m (mvtr von 150 MNs/g). Die Messung bestätigte den rechnerischen Feuchteintrag in die Konstruktion von 0,5 g/m². Auch bei diffusionsoffeneren Dampfbremsen mit einem sd Wert von 2 m (mvtr von 10 MNs/g) sind die Feuchtemengen für Konstruktionen problemlos.

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* Zwischen den Sparren
 

>>> Fig. 04

Im zweiten Versuch wurde der Feuchteeintrag über die Fugen ermittelt. Die Ergebnisse waren alarmierend und erklärten so manchen Bauschaden:

Bei der kleinsten Fuge von nur 1 mm Breite und 20 Pa Druckdifferenz betrug der Feuchtigkeitseintrag durch Konvektion (Luftströmung) 800 g/m Fuge pro Tag. Bei der Fugenbreite von 3 mm waren es 1700 g/m.

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* Zwischen den Sparren
 

>>> Fig. 05

Der Feuchtigkeitseintrag führt an den Außenbauteilen zur Kondensation und bildet einen Wasserfilm, der die Diffusionsfähigkeit des Bauteils reduziert. Bei Frost bildet sich aus dem Wasserfilm eine diffusionsdichte Eisschicht. So kann ein diffusionsoffenes Bauteil auf der Außenseite zu einer diffusionsdichten Sperrschicht werden und zu einem noch höheren Tauwasserausfall in der Konstruktion führen.

Bei – 10 °C Außenluft:

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* Die Ausgangssituation

* Zwischen den Sparren
 

>>> Fig. 06
>>> Fig. 07

Der Tauwasserausfall beim Abkühlen von Luft beginnt unterhalb des Taupunkts, der bei der „Norm“- Innenraumluft von 20 °C und 50 % relativer Feuchtigkeit bei 9,2 °C liegt.

Aus jedem Kubikmeter Luft, der in eine Konstruktion eindringt und auf 0 °C abkühlt kondensiert 5,35 g Wasser, bei Abkühlung auf -10°C Außentemperatur sind es sogar 6,55 g Wasser.

===Folge von Feuchtigkeit in der Konstruktion: Schimmel===

Feuchtigkeit in der Konstruktion führt schnell zu Schimmelbildung. Schimmel geht einher mit einer Zerstörung der Bausubstanz. Je nach Wassermenge und Konstruktionsweise kann es schon nach kurzer Zeit, evtl. aber auch erst nach mehreren Jahren zu Bauschäden kommen. Die Konstruktion muss dann aufwendig erneuert werden.

Gravierender als der finanzielle Schaden durch Schimmel ist jedoch die gesundheitliche Gefahr für die Menschen. Man unterscheidet Schimmelsporen und die sogenannten MVOC (microbial volatile organic compounds), die gasförmigen Ausscheidungen von Pilzen. Schimmelsporen gelten als der größte Allergieverursacher. Das Immunsystem kann grundlegend geschädigt werden, z.T. sogar irreparabel. Sporen und vor allem MVOC’s stehen im Verdacht, außerdem ein krebserregendes Potential zu haben.

Man weiß, dass man bei angeschimmeltem Brot nicht nur den Schimmelbefall abschneiden, sondern das Brot komplett wegwerfen sollte. Auch andere verschimmelte Nahrungsmittel wie Nüsse sollten gar nicht mehr gegessen werden. Der Magen hat durch seine Säure aber durchaus eine gewisse Abwehrkraft gegen diese Schadstoffe. Anders hingehen ist es, wenn Schimmelsporen und MVOC’s eingeatmet werden. Der Lunge fehlt ein wirkungsvoller Abwehrmechanismus. Sporen und MVOC’s haben ungehinderten Zugang in den Körper.

Die Folgen für die Gesundheit der Bewohner sind in der Regel nicht direkt zuzuordnen, denn der Krankheitsverlauf ist schleichend und diffus. Ein krankes Immunsystem äußert sich in vielfältiger Form.

===Ursachen für die Abkühlung von Bauteilinnenoberflächen===

Es macht für die Gesundheitsgefährdung keinen Unterschied, ob sich das Schimmelwachstum auf der Oberfläche der inneren Bauteilschichten zeigt oder „unsichtbar“ in der Konstruktion liegt. Der Schimmel innerhalb von Bauteilen ist potentiell sogar gefährlicher, da man ihn von außen nicht erkennt und Krankheiten nicht zuordnen kann.

Sichtbarer Schimmel ist erkennbar und kann beseitigt werden. Schimmel in der Konstruktion kann jahrelang, unter Umständen jahrzehntelang unerkannt bleiben und zu gravierenden Gesundheitsschädigungen führen.

Schimmel tritt nicht nur dann auf, wenn der Taupunkt unterschritten wird, d.h. Tauwasser ausfällt, sondern bereits dann, wenn die relative Luftfeuchtigkeit an der Grenzfläche der Bauteiloberfläche dauerhaft über 80 % liegt.

Die Reduzierung der Oberflächentemperatur auf den Bauteiloberflächen kann durch Wärmebrücken oder durch mangelhafte Luftdichtung verursacht werden. Wärmebrücken kühlen das Gebäude aus wie Kühlrippen. Bei mangelhafter Luftdichtung dringt kalte Luft von außen ein, hinterströmt die inneren Bauteile (Gipsbauplatten oder Holzverkleidungen) und führt zur Absenkung der Oberflächentemperatur.

Je kälter und je windiger es draußen ist, umso mehr kühlen die inneren Bauteilschichten aus.

Je feuchter das Raumklima, umso höher die Taupunkt- und die Schimmelgrenztemperatur, bzw. umso schneller das Schimmelwachstum. Berechnet auf 20°C Lufttemperatur hat Luft mit 50 % relativer Luftfeuchtigkeit einen Taupunkt von 9,2 °C und Luft mit 65 % relativer Luftfeuchtigkeit einen Taupunkt von 13,2 °C. Der schimmelkritische Bereich liegt bei der 50 % feuchter Raumluft bei 12,6 °C und bei 65 % feuchter Raumluft bei 16.5 °C.

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* Zwischen den Sparren
 

>>> Fig. 08

===Thermographie zeigt niedrige Oberflächentemperatur durch Wärmebrücken und Undichtheiten===

Thermographiekameras zeigen die Oberflächentemperaturen von Bauteilen. Rote und weiße Flächen zeugen von hohen Oberflächentemperaturen. Blaue Flächen entsprechen niedrige Oberflächentemperaturen, an denen kalte Luft eindringt und zur Abkühlung der Bauteiloberflächen führt. Die Scala zeigt die Zuordnung der Temperaturen zur Farbe. Je blauer die Farbe, desto kühler die Oberfläche und um so größer die Gefahr der Schimmelbildung an der Oberfläche oder im Bauteil.

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>>> Fig. 09 >>> Fig. 10

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* Die Ausgangssituation
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>>> Fig. 11 >>> Fig. 12

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* Die Ausgangssituation
* Zwischen den Sparren
 
>>> Fig. 13 >>> Fig. 14

Die Bilder zeigen deutlich, wie die kalte Luft an den Bauteilen entlang strömt und die Oberflächen abkühlt.

==Luftdichtung – Voraussetzung für ein angenehmes Raumklima im Winter==

Zu trockenes Raumklima im Winter entsteht aufgrund von schlechter Luftdichtung. Kalte Luft kann weniger Feuchtigkeit aufnehmen, als warme Luft. Dringt kalte Luft durch Fugen in der Konstruktion in das Gebäude ein, erwärmt sie sich. Gleichzeitig sinkt die relative Luftfeuchtigkeit.

Russland:
In Zahlen: Luft von -10 °C kann maximal 2,1 g Wasser pro m³ Luft aufnehmen, Luft von +20 °C hingegen 17,3 g/m³. Bei 80 % relativer Luftfeuchtigkeit ist der Wassergehalt bei -10 °C noch 1,7 g/m³. Erwärmt man Luft von -10 °C und 80 % relativer Luftfeuchtigkeit auf +20 °C, hat sie nur noch eine relative Luftfeuchtigkeit von 9,9 % (1,7 g/m³ sind 9,9 % von 17,3 g/m³).

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* Die Ausgangssituation
* Zwischen den Sparren
 

>>> Fig. 15

>>> Fig. 16

Irland:
In Zahlen: Luft von 0 °C kann maximal 3,3 g Wasser pro m³ Luft aufnehmen, Luft von +20 °C hingegen 17,3 g/m³. Bei 80 % relativer Luftfeuchtigkeit ist der Wassergehalt bei 0 °C noch 2,64 g/m³. Erwärmt man Luft von 0 °C und 80 % relativer Luftfeuchtigkeit auf +20 °C hat sie nur noch eine relative Luftfeuchtigkeit von 15,3 % (2,64 g/m³ sind 15,3 % von 17,3 g/m³).

Je mehr kalte Luft durch Fugen in der Gebäudehülle in das Gebäude eindringt, umso trockener wird die Raumluft. In der Praxis sinkt die relative Luftfeuchtigkeit so auch unter 30 %. In diesen Fällen nützt es nicht viel, die Raumluft zu befeuchten. Sie wird immer wieder durch trockene Außenluft ersetzt. Erst wenn die Außentemperaturen wieder steigen, ist das Problem mit der trockenen Raumluft auf einmal verschwunden.

Zu trockene Raumluft reduziert nicht nur die Behaglichkeit, sondern muss auch unter gesundheitlichen Aspekten betrachtet werden. In trockenem Raumklima vermehren sich Viren und Bakterien deutlich schneller als in einem feuchten Raumklima. Dies führt bekanntermaßen zu häufigeren Erkältungskrankheiten. Zu trockene Raumluft behindert außerdem die Sauerstoffaufnahme und die Zellatmung und führt zu körperlichem Stress, zu Müdigkeit und geringerer Leistungsfähigkeit. Um an einem Arbeitsplatz die maximale Effektivität zu erreichen, sollte das Klima in der Behaglichkeitszone liegen:

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* Zwischen den Sparren
 
>>> Fig. 17
Quelle: Sedlbauer, Breuer, Kaufmann,
Institut für Bauphysik, Holzkirchen

==Luftdichtung – Voraussetzung für ein angenehmes Raumklima im Sommer==

Für den sommerlichen Wärmeschutz eines Bauteils sind die beiden bauphysikalischen Kenngrößen Phasenverschiebung und Amplitudendämpfung entscheidend. Die Phasenverschiebung beschreibt, wie viele Stunden die Wärme braucht, um von außen in das Gebäudeinnere zu gelangen. Werte von mehr als 10 Stunden gelten als komfortabel. Die Amplitudendämpfung drückt aus, wie hoch sich die Temperatur im Gebäudeinneren im Vergleich zu draußen erwärmt.

Beide Kenngrößen beruhen auf einem stationären Zustand, d.h. darauf, dass es im Bauteil keine Luftbewegung gibt. Der Wärmestrom kann erst dann die nächste Pore erwärmen, wenn die davor liegende Pore erwärmt wurde. Eine Luftbewegung in der Wärmedämmung infolge von Undichtheiten in der Gebäudehülle führen zu einem viel schnelleren Wärmetransport, da die Wärme nun durch Konvektion (Luftströmung) übertragen wird.

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* Die Ausgangssituation
* Zwischen den Sparren
 
>>> Fig. 18

>>> Fig. 19

==Gesetze und Normen in Deutschland==

Die Erkenntnisse über die Auswirkungen der Luftdichtheit wurden in Deutschland 1995 (6 Jahre nach Veröffentlichung der Messstudie des Instituts für Bauphysik) mit der 3. Wärmeschutzverordnung über die Luftdichtheit gesetzlich bindend und führten zur Vornorm der DIN 4108-7. Im Jahre 2000 folgten die Energieeinsparverordnung und die DIN 4108-7.

Während Normen Empfehlungscharakter haben und Mindestanforderungen beschreiben, sind Verordnungen gesetzlich bindend. Wenn die Mindestanforderungen an die Luftdichtheit nicht erreicht wird, muss nachgebessert werden. Das ist in der Regel extrem teuer. Sanierungskosten von mehr als 50.000 € sind keine Seltenheit.

==Realisierung einer funktionierenden Luftdichtheit==

Um eine funktionierende Luftdichtung zu erreichen, müssen die Dampfbremsen untereinander mit Klebebändern verbunden werden. Anschlüsse zu angrenzenden Bauteilen werden mit Luftdichtungsklebern dauerhaft zuverlässig hergestellt.

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* Die Ausgangssituation

* Zwischen den Sparren
 
>>> Fig. 20

>>> Fig. 21

===Klebebänder für Überlappungen von Dampfbremsen===

Klebebänder für die Luftdichtung müssen
· eine hohe Anfangsklebekraft bei normalen Temperaturen
· eine hohe Anfangsklebekraft bei kalten Temperaturen
· eine sehr hohe Endklebekraft
· eine hohe Schälfestigkeit (AFERA 5001)
· eine hohe Scherfestigkeit
· eine hohe Wärmefestigkeit
· eine ausreichende Feuchtefestigkeit
· eine Dauerhaftigkeit von mehr als 30 Jahren
aufweisen.

Für die Klebekraft ist der Anpressdruck entscheidend. Würde man ein Klebeband einfach nur lose auflegen, würde sich keine feste Verbindung ergeben. Eine hohe Anfangsklebekraft ist wichtig, damit die Klebebänder nach dem Andrücken den Kontakt halten.

Eine hohe Anfangsklebekraft bei kalten Temperaturen ist erforderlich, da die Luftdichtung meist dann erstellt wird, wenn die Heizung noch nicht funktioniert.

ine sehr hohe Endklebekraft ist nötig, damit die Verbindung auch dann sicher ist, wenn Spannungen auf die Verklebung wirken. Hierbei ist der Untergrund von besonderer Bedeutung. Untergründe werden nach FLiB eingeteilt in 2 Substratklassen: PE Folie und Holz. PE- Folien sollten eine Oberflächenspannung von mehr als 40 mN/m haben. Aber auch PE Folien mit nur 30 mN/m müssen sich noch sicher verkleben lassen. Holz sollte glatt, d.h. gehobelt oder geschliffen sein. Auf sägerauem Holz hat ein Klebeband keine gute Haftungsmöglichkeit.

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* Die Ausgangssituation

* Zwischen den Sparren
 
>>> Fig. 22

>>> Fig. 23

Neben der Schälhaftung bei 180° (der typischen Klebebandkenngröße) und der Schälhaftung bei 90 ° ist vor allem eine hohe Scherkraft erforderlich. Sie drückt aus, wie gut sich das Klebeband mit dem Untergrund „verschweißt“.

Eine hohe Wärmefestigkeit gewährleistet, dass das Klebeband auch sicher funktioniert, wenn es höheren Temperaturen ausgesetzt wird. Dies kann in der Bauphase oder an Dachflächenfenstern der Fall sein.

Die Feuchtefestigkeit ist vor allem in der Bauphase wichtig. Nach Verputz und Estricharbeiten befindet sich sehr viel Feuchtigkeit im Gebäude. Klebebänder müssen auch unter diesen Bedingungen zuverlässig halten.

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* Die Ausgangssituation

* Zwischen den Sparren
 
>>> Fig. 24

>>> Fig. 25

Die Dauerhaftigkeit ist eine der grundlegenden Eigenschaften der Klebebandverbindung. Gebäude stehen statistisch gesehen mindestens 30 Jahre, bevor sie umgebaut, saniert oder modernisiert werden. Diese Zyklen können aber auch durchaus länger sein. Versprödende Bestandteile, wie Harze sollten in Verbindungsmitteln also vermieden werden. Einfache Klebebänder, wie man sie zum Verkleben von Paketen verwendet, verspröden schon nach inigen Jahren. Im Baubereich angewendet würden sie die Luftdichtheit nicht dauerhaft sicherstellen und einfach abfallen.

===Anschlüsse von Dampfbremsen an angrenzende Bauteile===

Die Anschlüsse an angrenzende Bauteile werden mit Luftdichtungsanschlusskleber hergestellt. Wichtig ist, dass die Dampfbremse mit einer Schlaufe angeschlossen wird, um Bauteilbewegungen schadlos ausgleichen zu können. An die Haltbarkeit von Anschlussklebern werden die gleichen Ansprüche gestellt, wie bei Klebebändern.

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* Die Ausgangssituation
* Zwischen den Sparren
 
>>> Fig. 26 >>> Fig. 27

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* Die Ausgangssituation
* Zwischen den Sparren
 
>>> Fig. 28 >>> Fig. 29

==Dampfbremsen – bestimmend für die Sicherheit gegen Bauschäden==

Bis in die 90er Jahre glaubte man, dass Dampfbremsen mit einem hohen Diffusionswiderstand den besten Schutz gegen Bauschäden bieten. Heute weiß man, dass Bahnen mit einem intelligenten Feuchtemanagement optimal dazu geeignet sind, Bauschäden sicher und dauerhaft zu vermeiden. Diese Dampfbrems- und Luftdichtungsbahnen haben einen feuchtevariablem Diffusionswiderstand und sind in der Lage, ihre Molekularstruktur zu verändern, das heißt: Sie sind im Winter diffusionsdicht und schützen die Konstruktion sicher vor Feuchteeintrag – im Sommer hingegen sind sie diffusionsoffen und ermöglichen maximale Austrocknung.

==Lösungen für Energieeinsparung, Komforterhöhung und Kostenreduzierung==

Der Baubereich ist weltweit der Sektor mit dem größten Ressourcenbedarf. Wir verbrauchen in unseren Volkswirtschaften zur Herstellung von Gebäuden die größten Mengen Primärenergie – das gleiche gilt für die Energiemenge bei der Nutzung.
Wenn es uns beim Bauen gelingt, intelligente Lösungen umzusetzen, wenn es uns gelingt, uns bewusst mit den Baukonstruktionen und ihrer Bauphysik zu beschäftigen, können wir wie in keinem anderen Bereich unserer Gesellschaft Energie sparen und so die CO2 Emissionen und die Kosten für den Unterhalt der Gebäude reduzieren - und das ganze bei optimalem Komfort in Wohnungen und Arbeitsstätten.

==Fazit==
Die Wärmedämmung ist nur dann effektiv in Bezug auf Energieeinsparung, CO2 Emissionsreduzierung, Bauschadensfreiheit und Wohnkomfort, wenn die Gebäudehülle luftdicht ist. Luftdichtheit ist also die entscheidende Größe für eine Wärmedämmkonstruktion. Sie wird erreicht, wenn die Überlappungen der Dampfbremsen mit Klebebändern verklebt und Anschlüsse an angrenzende Bauteile mit Luftdichtungsanschlussklebern hergestellt werden.

Luftdichtheit erfordert einfache Maßnahmen und führt zu einem großen Ergebnis.

[[Kategorie:Bauphysik]][[Kategorie:Glossar]]

Luftdichtung

2007-09-18T06:30:10Z

Goldau: /* Luftdichtung – die entscheidende Größe */

==Luftdichtung – die entscheidende Größe==
'''... dass die Wärmedämmung wirklich dämmt und die Konstruktion bauschadensfrei bleibt'''

Die Wärmedämmung in einem Gebäude trennt zwei unterschiedliche Klimabereiche: Das Innenraumklima und Außenraumklima. Für die Bedingungen in Europa und Russland bedeutet das: Im Winter ist es innen warm und außen kalt, im Sommer hingegen innen kühler als außen.
In beiden Fällen entsteht eine Temperaturdifferenz, welche sich durch Luftströmung auszugleichen versucht. Dabei drängt im Winter die warme Luft aus dem Gebäude durch die Konstruktion ins Freie. Auf ihrem Weg durch die Wärmedämmung kühlt sie jedoch immer mehr ab, je weiter sie nach außen gelangt. Kalte Luft kann weniger Feuchtigkeit aufnehmen als warme so dass die in der warmen Luft mitgeführte gasförmige Feuchtigkeit schließlich als Tauwasser ausfällt.
Dieses Tauwasser kann in der Konstruktion zu erheblichen Bauschäden führen. Statisch wirksamen Bauteile können verrotten und ihre Tragfähigkeit verlieren, ebenso fördert die Feuchtigkeit die Entstehung von gesundheitsschädlichem Schimmel.

Die Konsequenzen aus derartigen Bauschäden sind für das Bauwerk und die Gesundheit seiner Nutzer immens - auf der anderen Seite können sie durch sehr einfache Maßnahmen dauerhaft vermieden werden.
Bei der Planung und Ausführung der Konstruktion ist lediglich darauf zu achten, dass Feuchtigkeit nicht in schädlichem Ausmaß in die Wärmedämmung eindringen kann, also dass der Luftstrom von innen nach außen begrenzt wird. Dies wird durch die Installation einer luftdichten Bauteilschicht auf der Innenseite der Wärmedämmung erreicht. Entscheidend für ihre Wirksamkeit ist größte Sorgfalt, sowohl bei der Planung als auch bei der Ausführung.

Luftdichtheit bedeutet nicht, dass der Innenraum hermetisch wie mit einer Plastiktüte von der Außenluft abgeschlossen ist. Die Luftdichtungsebene verhindert lediglich die Strömung, also die Konvektion von Luft, der Austausch von innen nach außen per Diffusion findet weiterhin statt.

==Definition Luftdichtung und Überblick über die Auswirkungen mangelhafter Luftdichtung==

Unter Luftdichtung versteht man den Schutz der Wärmedämmung in der Gebäudehülle vor eindringender Feuchtigkeit. Die Güte der Luftdichtheit bestimmt sich durch die Fugenfreiheit. Je mehr Fugen, bzw. Undichtheiten sich in der inneren Gebäudehülle, z.B. der Dampfbremse befinden, d.h. je undichter die Gebäudehülle ist, umso schlechter ist die Luftdichtung. Undichtheiten in der inneren Gebäudehülle haben große bauphysikalische Auswirkungen:

Innenraumluft, die durch Undichtheiten in der Dampfbremse nach außen strömt, transportiert viel Wärme und führt dadurch zu einem höheren Heizenergiebedarf. Auf ihrem Weg durch die Wärmedämmung kühlt die warme Luft ab und kondensiert an den Außenbauteilen. Die ausfallende Feuchtigkeit wird als Tauwasser bezeichnet und kann zu Schimmel führen. Undichtheiten in der inneren Gebäudehülle verschlechtern den Komfort für die Nutzer erheblich: Im Winter ist das Raumklima zu trocken, im Sommer reduziert sich der sommerliche Wärmeschutz. Undichtheiten verringern zudem den Schallschutz der Konstruktion.

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* Zwischen den Sparren
 

>>> Fig. 01

Mit anderen Worten:

Eine gute Luftdichtung ist Voraussetzung dafür, dass die Wärmedämmung effektiv funktioniert, die Konstruktion bauschadensfrei bleibt und im Winter wie im Sommer ein angenehmes Wohn- bzw. Arbeitsklima erreicht wird.

Für eine gute Luftdichtung müssen die Überlappungen von Dampfbremsen mit Klebebändern verklebt und Fugen zu angrenzenden Bauteilen dauerhaft zuverlässig abgedichtet werden.

==Versuchsaufbau zur Ermittlung der Auswirkungen von Fugen in der Gebäudehülle==

Die Auswirkungen der mangelhaften Luftdichtheit wurden vom Fraunhofer Institut für Bauphysik in Stuttgart, Deutschland, in einer Messstudie 1989 untersucht und in verschiedenen Fachzeitschriften veröffentlicht (z.B. DBZ 12/89, Seite 1639ff):

>>> Fig. 02

Geprüft wurde
· die Wärmedämmwirkung und
· der Feuchtedurchgang
bei einer innen liegenden Dampfbremse zusammen mit einer Wärmedämmung aus Mineralwolle mit 14 cm Dämmstärke (das war der damalige Wärmedämmstandard in Deutschland).
Als definierte Undichtheit wurden in der Mitte der 1 m² großen Dampfbremsfläche Fugen angelegt: 1 m lang und mit unterschiedlich Breiten: 1, 3, 5 und 10 mm. Die Fugen befanden sich nur in der Dampfbremse, nicht in der Wärmedämmung.

Für die Ermittlung der Wärmeverluste wurde eine Temperaturdifferenz von innen 20°C zu außen -10 °C hergestellt, für die Ermittlung der Feuchteströme eine Temperaturdifferenz von innen 20°C zu außen 0°C (um eine Vereisung der durchdringenden Wassermenge zu vermeiden).

Die Druckdifferenzen entsprachen mit 10, 20, 30 und 40 Pa denen, die typischerweise auf die Gebäudehülle einwirken können. Druckdifferenzen auf die Gebäudehülle entstehen sowohl thermisch bedingt, also durch den Temperaturunterschied von innen (warm) nach außen (kalt), als auch windbedingt durch Winddruck und Windsog. Eine Druckdifferenz von 20 Pa entsteht z.B. bei einem Außenklima von -10°C und Windstärke 3 oder von 0°C und Windstärke 4.

Zunächst wurden die beiden zu untersuchenden Größen – Wärmedämmwirkung und Feuchtedurchgang – mit der fugenfreien Dampfbremse bei den unterschiedlichen Druckdifferenzen gemessen. Anschließend untersuchte man die Konstruktion mit den verschiedenen Fugen, jeweils mit allen Druckdifferenzen.

Vorab sei gesagt: Die Messergebnisse waren alarmierend und schreckten seinerzeit die Fachwelt auf.

==Luftdichtung – die Voraussetzung, dass die Wärmedämmung wirklich dämmt==

Bei der Untersuchung der Wärmedämmwirkung der 14 cm dicken Wärmedämmung mit der fugenfreien Dampfbremse bestätigte der gemessene U-Wert den rechnerischen von 0,30 W/m²K.

Anschließend wurde die Wärmedämmung mit den unterschiedlich breiten Fugen bei den verschiedenen Druckdifferenzen gemessen.

Schon bei der kleinsten Fugebreite von 1 mm und der Druckdifferenz von 20 Pa ergab sich eine Reduzierung der Dämmwirkung um den Faktor 4,8. Das heißt, der Dämmwert der 14 cm dicken Wärmedämmung ist mit der geringen Undichtheit nicht mehr 0,30 W/m²K, sondern 1,44 W/m²K. Fugenbreiten von 3 mm ergaben Verschlechterungsfaktoren von 11.

Fazit: Undichtheiten in der Luftdichtungsebene, z.B. in der Dampfbremse, führen zu einer Reduzierung der Wärmedämmwirkung. Der Heizenergiebedarf und damit die CO2 Emissionen erhöhen sich um ein Mehrfaches.

>>> Fig. 03

===Ökonomische Konsequenz:===

Ökonomisch spart man bei einer fehlerhaften oder gar fehlenden Luftdichtung mit der Wärmedämmung weitaus weniger Energie ein, als man erwartet. Die Rechnung für Heizenergie, sei es Öl, Gas, Elektrizität, Holz, Biomasse, Fernwärme, etc. ist viel höher als vorab kalkuliert. Das führt zu einer schlechten Rentabilität der Investition für die Wärmedämmmaßnahme. Hätte man sein Geld in eine andere Anlage investiert, hätte man einen besseren Ertrag erzielt.

Der Wert der Immobilie ist auch abhängig vom Energieverbrauch. Eine Immobilie mit hohen monatlichen Unterhaltungskosten hat einen geringeren Wert als eine Immobilie mit geringen monatlichen Kosten.

Wenn gar die Wärmedämmung so schlecht ist, dass das Gebäude bei starkem Frost oder starkem Wind nicht ausreichend beheizt werden kann, werden die elementaren Bedürfnisse von Menschen nach Schutz und Wärme nicht mehr befriedigt. Niemand möchte in kalten und zugigen Gebäuden wohnen oder arbeiten. Derart problematische Immobilien lassen sich als erste nicht mehr vermieten oder verkaufen und erfahren einen hohen Wertverlust.

Die Energiekosten haben sich in den letzten 3 Jahren verdoppelt, z.T. sogar verdreifacht. Und die Verteuerung wird sich in den nächsten Jahren politisch bedingt (Nahost, Iran, Irak), bedarfsbedingt (Expansion in China, etc.) und naturbedingt (Naturkatastrophen, z.B. Hurrikans) weiter beschleunigen. Die Investition in eine gute Wärmedämmung, sei es beim Neubau oder bei der Sanierung/Modernisierung ist schon jetzt sehr lohnenswert und wird bei weiter steigenden Energiepreisen noch höhere Renditen abwerfen.

Die Energiekosten werden in Zukunft weiter steigen. Bei einem hohen Energiebedarf besteht die Gefahr, dass die Heizkosten von privaten Haushalten kaum mehr bezahlt werden können. Es ist natürlich denkbar, die Energiekosten durch Reduzierung der Raumtemperatur zu senken. Eine Temperaturreduzierung von 1 °C führt immerhin zu einer Verringerung des Heizenergiebedarfs, d.h. der Heizkosten um 6 %. Aus ökonomischer und ökologische Sicht ist es sicherlich sinnvoll, die Wohnraumtemperatur von 22 °C auf 20 °C zu senken. Die Reduzierung von 20 °C auf 10 °C, zur Kompensation der enormen Heizkosten, ist bestimmt nicht erstrebenswert.

===Ökologische Konsequenzen===

Wärmedämmungen mit einer schlechten Effizienz führen zu größeren CO2 Emissionen, die das Treibhausklima weiter beschleunigen. Wir können dazu den Begriff Umweltschutz erweitern: Es geht nicht nur darum, dass wir die Umwelt schützen, von der wir leben, die Ressourcen, die Bodenschätze oder die Nahrungsmittel. Es geht mittlerweile auch darum, dass wir uns vor den Auswirkungen des Klimawandels schützen müssen. Die Hurrikans im Herbst 2005 zeigten, zu welcher Zerstörungskraft entfesselte Naturgewalten fähig sind. Hunderttausende Wohnungen wurden zerstört, selbst Industrieanlagen waren monatelang nicht produktionsfähig.

Wirbelstürme, wie Hurricans, Zyklone, Taifune und Tornados saugen warme Luft von unten nach oben und kalte Luft von oben nach unten und sind so das Ventil für den Wärmeausgleich auf der Erde. Weitere Auswirkungen des Treibhausklimas sind ein erhöhter Meeresspiegel, der die Küstenstädte bedroht, verursacht durch das Abtauen der Eisflächen und die Vergrößerung des Wasservolumens bei höheren Wassertemperaturen. Zusätzlich sind mehr Dürren, Überschwemmungen, etc. zu erwarten.

Alles ist preiswerter als das Treibhausklima weiter zu forcieren. Wir brauchen intelligente Lösungen, um die bedrohlichen Entwicklungen aufzuhalten. Die Einsparung von Energie und damit von Treibhausgasen durch luftdichte Gebäudehüllen ist eine wichtige Maßnahme auf diesem Weg. In vielen Bereichen sind Lösungen bereits vorhanden, und müssen nun konsequent umgesetzt werden.
Eine Aufgabe für unsere Generation.

===Der Gebäudeenergiebedarf beträgt mehr als 40 % des Gesamtenergieverbrauchs===

Über 40 % des jährlichen Weltenergiebedarfs wird zum Heizen und Kühlen von Gebäuden verbraucht und stellt so den größten Energieanteil, noch vor den Verbräuchen für Verkehr und Industrie dar. Mit effektiven Wärmedämmungen lässt sich der Energieverbrauch drastisch reduzieren. Für angenehme Wohnraumtemperaturen auch bei großer Kälte und windigem Außenklima benötigt man bei einem Passivhaus zum Heizen pro m² Wohnfläche nur 10 kWh (entsprechend 1 l Öl oder 10 m³ Gas). Neubauten in Deutschland mit gesetzlich vorgeschriebener luftdichten Gebäudehülle und Wärmedämmdicke verbrauchen ca. 60 kWh (entsprechend 6 l Öl oder 60 m³ Gas).Bei Gebäuden mit schlechter Luftdichtung und den daraus resultierenden Wärmeverlusten über die Fugen, ist ein Energieverbrauch von über 500 kWh (50 l Öl oder 500 m³ Gas) pro m² Wohnfläche keine Seltenheit.

Je kälter oder je windiger das Außenklima ist, umso größer sind die Auswirkungen einer mangelhaften Luftdichtheit für die Wärmedämmung und umso größer ist der Energieverbrauch. In Russland war der Winter 2005/2006 so kalt, dass die benötigten Energiemengen kaum mehr zur Verfügung gestellt werden konnten.

Nicht nur hohe Wärmedämmdicken sind entscheidend für die Energieeinsparung, sondern vor allem eine gute Luftdichtung. – Eine Wärmedämmung mit schlechter Luftdichtung ist in ihrer Wirkung stark reduziert.

==Luftdichtung – die Voraussetzung für Bauschadensfreiheit==

Bei der oben erwähnten Studie vom Fraunhofer Institut für Bauphysik wurde neben der Wärmedämmwirkung auch der Feuchteeintrag in die Konstruktion gemessen. Die Dampfbremse hatte einen Diffusionswiderstand sd von 30 m (mvtr von 150 MNs/g). Die Messung bestätigte den rechnerischen Feuchteintrag in die Konstruktion von 0,5 g/m². Auch bei diffusionsoffeneren Dampfbremsen mit einem sd Wert von 2 m (mvtr von 10 MNs/g) sind die Feuchtemengen für Konstruktionen problemlos.

>>> Fig. 04

Im zweiten Versuch wurde der Feuchteeintrag über die Fugen ermittelt. Die Ergebnisse waren alarmierend und erklärten so manchen Bauschaden:

Bei der kleinsten Fuge von nur 1 mm Breite und 20 Pa Druckdifferenz betrug der Feuchtigkeitseintrag durch Konvektion (Luftströmung) 800 g/m Fuge pro Tag. Bei der Fugenbreite von 3 mm waren es 1700 g/m.

>>> Fig. 05

Der Feuchtigkeitseintrag führt an den Außenbauteilen zur Kondensation und bildet einen Wasserfilm, der die Diffusionsfähigkeit des Bauteils reduziert. Bei Frost bildet sich aus dem Wasserfilm eine diffusionsdichte Eisschicht. So kann ein diffusionsoffenes Bauteil auf der Außenseite zu einer diffusionsdichten Sperrschicht werden und zu einem noch höheren Tauwasserausfall in der Konstruktion führen.

Bei – 10 °C Außenluft:

>>> Fig. 06
>>> Fig. 07

Der Tauwasserausfall beim Abkühlen von Luft beginnt unterhalb des Taupunkts, der bei der „Norm“- Innenraumluft von 20 °C und 50 % relativer Feuchtigkeit bei 9,2 °C liegt.

Aus jedem Kubikmeter Luft, der in eine Konstruktion eindringt und auf 0 °C abkühlt kondensiert 5,35 g Wasser, bei Abkühlung auf -10°C Außentemperatur sind es sogar 6,55 g Wasser.

===Folge von Feuchtigkeit in der Konstruktion: Schimmel===

Feuchtigkeit in der Konstruktion führt schnell zu Schimmelbildung. Schimmel geht einher mit einer Zerstörung der Bausubstanz. Je nach Wassermenge und Konstruktionsweise kann es schon nach kurzer Zeit, evtl. aber auch erst nach mehreren Jahren zu Bauschäden kommen. Die Konstruktion muss dann aufwendig erneuert werden.

Gravierender als der finanzielle Schaden durch Schimmel ist jedoch die gesundheitliche Gefahr für die Menschen. Man unterscheidet Schimmelsporen und die sogenannten MVOC (microbial volatile organic compounds), die gasförmigen Ausscheidungen von Pilzen. Schimmelsporen gelten als der größte Allergieverursacher. Das Immunsystem kann grundlegend geschädigt werden, z.T. sogar irreparabel. Sporen und vor allem MVOC’s stehen im Verdacht, außerdem ein krebserregendes Potential zu haben.

Man weiß, dass man bei angeschimmeltem Brot nicht nur den Schimmelbefall abschneiden, sondern das Brot komplett wegwerfen sollte. Auch andere verschimmelte Nahrungsmittel wie Nüsse sollten gar nicht mehr gegessen werden. Der Magen hat durch seine Säure aber durchaus eine gewisse Abwehrkraft gegen diese Schadstoffe. Anders hingehen ist es, wenn Schimmelsporen und MVOC’s eingeatmet werden. Der Lunge fehlt ein wirkungsvoller Abwehrmechanismus. Sporen und MVOC’s haben ungehinderten Zugang in den Körper.

Die Folgen für die Gesundheit der Bewohner sind in der Regel nicht direkt zuzuordnen, denn der Krankheitsverlauf ist schleichend und diffus. Ein krankes Immunsystem äußert sich in vielfältiger Form.

===Ursachen für die Abkühlung von Bauteilinnenoberflächen===

Es macht für die Gesundheitsgefährdung keinen Unterschied, ob sich das Schimmelwachstum auf der Oberfläche der inneren Bauteilschichten zeigt oder „unsichtbar“ in der Konstruktion liegt. Der Schimmel innerhalb von Bauteilen ist potentiell sogar gefährlicher, da man ihn von außen nicht erkennt und Krankheiten nicht zuordnen kann.

Sichtbarer Schimmel ist erkennbar und kann beseitigt werden. Schimmel in der Konstruktion kann jahrelang, unter Umständen jahrzehntelang unerkannt bleiben und zu gravierenden Gesundheitsschädigungen führen.

Schimmel tritt nicht nur dann auf, wenn der Taupunkt unterschritten wird, d.h. Tauwasser ausfällt, sondern bereits dann, wenn die relative Luftfeuchtigkeit an der Grenzfläche der Bauteiloberfläche dauerhaft über 80 % liegt.

Die Reduzierung der Oberflächentemperatur auf den Bauteiloberflächen kann durch Wärmebrücken oder durch mangelhafte Luftdichtung verursacht werden. Wärmebrücken kühlen das Gebäude aus wie Kühlrippen. Bei mangelhafter Luftdichtung dringt kalte Luft von außen ein, hinterströmt die inneren Bauteile (Gipsbauplatten oder Holzverkleidungen) und führt zur Absenkung der Oberflächentemperatur.

Je kälter und je windiger es draußen ist, umso mehr kühlen die inneren Bauteilschichten aus.

Je feuchter das Raumklima, umso höher die Taupunkt- und die Schimmelgrenztemperatur, bzw. umso schneller das Schimmelwachstum. Berechnet auf 20°C Lufttemperatur hat Luft mit 50 % relativer Luftfeuchtigkeit einen Taupunkt von 9,2 °C und Luft mit 65 % relativer Luftfeuchtigkeit einen Taupunkt von 13,2 °C. Der schimmelkritische Bereich liegt bei der 50 % feuchter Raumluft bei 12,6 °C und bei 65 % feuchter Raumluft bei 16.5 °C.

>>> Fig. 08

===Thermographie zeigt niedrige Oberflächentemperatur durch Wärmebrücken und Undichtheiten===

Thermographiekameras zeigen die Oberflächentemperaturen von Bauteilen. Rote und weiße Flächen zeugen von hohen Oberflächentemperaturen. Blaue Flächen entsprechen niedrige Oberflächentemperaturen, an denen kalte Luft eindringt und zur Abkühlung der Bauteiloberflächen führt. Die Scala zeigt die Zuordnung der Temperaturen zur Farbe. Je blauer die Farbe, desto kühler die Oberfläche und um so größer die Gefahr der Schimmelbildung an der Oberfläche oder im Bauteil.

>>> Fig. 09 >>> Fig. 10

>>> Fig. 11 >>> Fig. 12

>>> Fig. 13 >>> Fig. 14

Die Bilder zeigen deutlich, wie die kalte Luft an den Bauteilen entlang strömt und die Oberflächen abkühlt.

==Luftdichtung – Voraussetzung für ein angenehmes Raumklima im Winter==

Zu trockenes Raumklima im Winter entsteht aufgrund von schlechter Luftdichtung. Kalte Luft kann weniger Feuchtigkeit aufnehmen, als warme Luft. Dringt kalte Luft durch Fugen in der Konstruktion in das Gebäude ein, erwärmt sie sich. Gleichzeitig sinkt die relative Luftfeuchtigkeit.

Russland:
In Zahlen: Luft von -10 °C kann maximal 2,1 g Wasser pro m³ Luft aufnehmen, Luft von +20 °C hingegen 17,3 g/m³. Bei 80 % relativer Luftfeuchtigkeit ist der Wassergehalt bei -10 °C noch 1,7 g/m³. Erwärmt man Luft von -10 °C und 80 % relativer Luftfeuchtigkeit auf +20 °C, hat sie nur noch eine relative Luftfeuchtigkeit von 9,9 % (1,7 g/m³ sind 9,9 % von 17,3 g/m³).

>>> Fig. 15

>>> Fig. 16

Irland:
In Zahlen: Luft von 0 °C kann maximal 3,3 g Wasser pro m³ Luft aufnehmen, Luft von +20 °C hingegen 17,3 g/m³. Bei 80 % relativer Luftfeuchtigkeit ist der Wassergehalt bei 0 °C noch 2,64 g/m³. Erwärmt man Luft von 0 °C und 80 % relativer Luftfeuchtigkeit auf +20 °C hat sie nur noch eine relative Luftfeuchtigkeit von 15,3 % (2,64 g/m³ sind 15,3 % von 17,3 g/m³).

Je mehr kalte Luft durch Fugen in der Gebäudehülle in das Gebäude eindringt, umso trockener wird die Raumluft. In der Praxis sinkt die relative Luftfeuchtigkeit so auch unter 30 %. In diesen Fällen nützt es nicht viel, die Raumluft zu befeuchten. Sie wird immer wieder durch trockene Außenluft ersetzt. Erst wenn die Außentemperaturen wieder steigen, ist das Problem mit der trockenen Raumluft auf einmal verschwunden.

Zu trockene Raumluft reduziert nicht nur die Behaglichkeit, sondern muss auch unter gesundheitlichen Aspekten betrachtet werden. In trockenem Raumklima vermehren sich Viren und Bakterien deutlich schneller als in einem feuchten Raumklima. Dies führt bekanntermaßen zu häufigeren Erkältungskrankheiten. Zu trockene Raumluft behindert außerdem die Sauerstoffaufnahme und die Zellatmung und führt zu körperlichem Stress, zu Müdigkeit und geringerer Leistungsfähigkeit. Um an einem Arbeitsplatz die maximale Effektivität zu erreichen, sollte das Klima in der Behaglichkeitszone liegen:

>>> Fig. 17
Quelle: Sedlbauer, Breuer, Kaufmann,
Institut für Bauphysik, Holzkirchen

==Luftdichtung – Voraussetzung für ein angenehmes Raumklima im Sommer==

Für den sommerlichen Wärmeschutz eines Bauteils sind die beiden bauphysikalischen Kenngrößen Phasenverschiebung und Amplitudendämpfung entscheidend. Die Phasenverschiebung beschreibt, wie viele Stunden die Wärme braucht, um von außen in das Gebäudeinnere zu gelangen. Werte von mehr als 10 Stunden gelten als komfortabel. Die Amplitudendämpfung drückt aus, wie hoch sich die Temperatur im Gebäudeinneren im Vergleich zu draußen erwärmt.

Beide Kenngrößen beruhen auf einem stationären Zustand, d.h. darauf, dass es im Bauteil keine Luftbewegung gibt. Der Wärmestrom kann erst dann die nächste Pore erwärmen, wenn die davor liegende Pore erwärmt wurde. Eine Luftbewegung in der Wärmedämmung infolge von Undichtheiten in der Gebäudehülle führen zu einem viel schnelleren Wärmetransport, da die Wärme nun durch Konvektion (Luftströmung) übertragen wird.

>>> Fig. 18

>>> Fig. 19

==Gesetze und Normen in Deutschland==

Die Erkenntnisse über die Auswirkungen der Luftdichtheit wurden in Deutschland 1995 (6 Jahre nach Veröffentlichung der Messstudie des Instituts für Bauphysik) mit der 3. Wärmeschutzverordnung über die Luftdichtheit gesetzlich bindend und führten zur Vornorm der DIN 4108-7. Im Jahre 2000 folgten die Energieeinsparverordnung und die DIN 4108-7.

Während Normen Empfehlungscharakter haben und Mindestanforderungen beschreiben, sind Verordnungen gesetzlich bindend. Wenn die Mindestanforderungen an die Luftdichtheit nicht erreicht wird, muss nachgebessert werden. Das ist in der Regel extrem teuer. Sanierungskosten von mehr als 50.000 € sind keine Seltenheit.

==Realisierung einer funktionierenden Luftdichtheit==

Um eine funktionierende Luftdichtung zu erreichen, müssen die Dampfbremsen untereinander mit Klebebändern verbunden werden. Anschlüsse zu angrenzenden Bauteilen werden mit Luftdichtungsklebern dauerhaft zuverlässig hergestellt.

>>> Fig. 20

>>> Fig. 21

===Klebebänder für Überlappungen von Dampfbremsen===

Klebebänder für die Luftdichtung müssen
· eine hohe Anfangsklebekraft bei normalen Temperaturen
· eine hohe Anfangsklebekraft bei kalten Temperaturen
· eine sehr hohe Endklebekraft
· eine hohe Schälfestigkeit (AFERA 5001)
· eine hohe Scherfestigkeit
· eine hohe Wärmefestigkeit
· eine ausreichende Feuchtefestigkeit
· eine Dauerhaftigkeit von mehr als 30 Jahren
aufweisen.

Für die Klebekraft ist der Anpressdruck entscheidend. Würde man ein Klebeband einfach nur lose auflegen, würde sich keine feste Verbindung ergeben. Eine hohe Anfangsklebekraft ist wichtig, damit die Klebebänder nach dem Andrücken den Kontakt halten.

Eine hohe Anfangsklebekraft bei kalten Temperaturen ist erforderlich, da die Luftdichtung meist dann erstellt wird, wenn die Heizung noch nicht funktioniert.

ine sehr hohe Endklebekraft ist nötig, damit die Verbindung auch dann sicher ist, wenn Spannungen auf die Verklebung wirken. Hierbei ist der Untergrund von besonderer Bedeutung. Untergründe werden nach FLiB eingeteilt in 2 Substratklassen: PE Folie und Holz. PE- Folien sollten eine Oberflächenspannung von mehr als 40 mN/m haben. Aber auch PE Folien mit nur 30 mN/m müssen sich noch sicher verkleben lassen. Holz sollte glatt, d.h. gehobelt oder geschliffen sein. Auf sägerauem Holz hat ein Klebeband keine gute Haftungsmöglichkeit.

>>> Fig. 22

>>> Fig. 23

Neben der Schälhaftung bei 180° (der typischen Klebebandkenngröße) und der Schälhaftung bei 90 ° ist vor allem eine hohe Scherkraft erforderlich. Sie drückt aus, wie gut sich das Klebeband mit dem Untergrund „verschweißt“.

Eine hohe Wärmefestigkeit gewährleistet, dass das Klebeband auch sicher funktioniert, wenn es höheren Temperaturen ausgesetzt wird. Dies kann in der Bauphase oder an Dachflächenfenstern der Fall sein.

Die Feuchtefestigkeit ist vor allem in der Bauphase wichtig. Nach Verputz und Estricharbeiten befindet sich sehr viel Feuchtigkeit im Gebäude. Klebebänder müssen auch unter diesen Bedingungen zuverlässig halten.

>>> Fig. 24

>>> Fig. 25

Die Dauerhaftigkeit ist eine der grundlegenden Eigenschaften der Klebebandverbindung. Gebäude stehen statistisch gesehen mindestens 30 Jahre, bevor sie umgebaut, saniert oder modernisiert werden. Diese Zyklen können aber auch durchaus länger sein. Versprödende Bestandteile, wie Harze sollten in Verbindungsmitteln also vermieden werden. Einfache Klebebänder, wie man sie zum Verkleben von Paketen verwendet, verspröden schon nach inigen Jahren. Im Baubereich angewendet würden sie die Luftdichtheit nicht dauerhaft sicherstellen und einfach abfallen.

===Anschlüsse von Dampfbremsen an angrenzende Bauteile===

Die Anschlüsse an angrenzende Bauteile werden mit Luftdichtungsanschlusskleber hergestellt. Wichtig ist, dass die Dampfbremse mit einer Schlaufe angeschlossen wird, um Bauteilbewegungen schadlos ausgleichen zu können. An die Haltbarkeit von Anschlussklebern werden die gleichen Ansprüche gestellt, wie bei Klebebändern.

>>> Fig. 26 >>> Fig. 27

>>> Fig. 28 >>> Fig. 29

==Dampfbremsen – bestimmend für die Sicherheit gegen Bauschäden==

Bis in die 90er Jahre glaubte man, dass Dampfbremsen mit einem hohen Diffusionswiderstand den besten Schutz gegen Bauschäden bieten. Heute weiß man, dass Bahnen mit einem intelligenten Feuchtemanagement optimal dazu geeignet sind, Bauschäden sicher und dauerhaft zu vermeiden. Diese Dampfbrems- und Luftdichtungsbahnen haben einen feuchtevariablem Diffusionswiderstand und sind in der Lage, ihre Molekularstruktur zu verändern, das heißt: Sie sind im Winter diffusionsdicht und schützen die Konstruktion sicher vor Feuchteeintrag – im Sommer hingegen sind sie diffusionsoffen und ermöglichen maximale Austrocknung.

==Lösungen für Energieeinsparung, Komforterhöhung und Kostenreduzierung==

Der Baubereich ist weltweit der Sektor mit dem größten Ressourcenbedarf. Wir verbrauchen in unseren Volkswirtschaften zur Herstellung von Gebäuden die größten Mengen Primärenergie – das gleiche gilt für die Energiemenge bei der Nutzung.
Wenn es uns beim Bauen gelingt, intelligente Lösungen umzusetzen, wenn es uns gelingt, uns bewusst mit den Baukonstruktionen und ihrer Bauphysik zu beschäftigen, können wir wie in keinem anderen Bereich unserer Gesellschaft Energie sparen und so die CO2 Emissionen und die Kosten für den Unterhalt der Gebäude reduzieren - und das ganze bei optimalem Komfort in Wohnungen und Arbeitsstätten.

==Fazit==
Die Wärmedämmung ist nur dann effektiv in Bezug auf Energieeinsparung, CO2 Emissionsreduzierung, Bauschadensfreiheit und Wohnkomfort, wenn die Gebäudehülle luftdicht ist. Luftdichtheit ist also die entscheidende Größe für eine Wärmedämmkonstruktion. Sie wird erreicht, wenn die Überlappungen der Dampfbremsen mit Klebebändern verklebt und Anschlüsse an angrenzende Bauteile mit Luftdichtungsanschlussklebern hergestellt werden.

Luftdichtheit erfordert einfache Maßnahmen und führt zu einem großen Ergebnis.

[[Kategorie:Bauphysik]][[Kategorie:Glossar]]

Luftdichtung

2007-09-18T06:25:47Z

Goldau: /* Luftdichtung – die entscheidende Größe */

==Luftdichtung – die entscheidende Größe==
'''... dass die Wärmedämmung wirklich dämmt und die Konstruktion bauschadensfrei bleibt'''

Die Wärmedämmung in einem Gebäude trennt zwei unterschiedliche Klimabereiche: Das Innenraumklima und Außenraumklima. Für die Bedingungen in Europa und Russland bedeutet das: Im Winter ist es innen warm und außen kalt, im Sommer hingegen innen kühler als außen.
In beiden Fällen entsteht eine Temperaturdifferenz, welche sich durch Luftströmung auszugleichen versucht. Dabei drängt im Winter die warme Luft aus dem Gebäude durch die Konstruktion ins Freie. Auf ihrem Weg durch die Wärmedämmung kühlt sie jedoch immer mehr ab, je weiter sie nach außen gelangt. Kalte Luft kann weniger Feuchtigkeit aufnehmen als warme so dass die in der warmen Luft mitgeführte gasförmige Feuchtigkeit schließlich als Tauwasser ausfällt.
Dieses Tauwasser kann in der Konstruktion zu erheblichen Bauschäden führen. Statisch wirksamen Bauteile können verrotten und ihre Tragfähigkeit verlieren, ebenso fördert die Feuchtigkeit die Entstehung von gesundheitsschädlichem Schimmel.

Die Konsequenzen aus derartigen Bauschäden sind für das Bauwerk und die Gesundheit seiner Nutzer immens - auf der anderen Seite können sie durch sehr einfache Maßnahmen dauerhaft vermieden werden.
Bei der Planung und Ausführung der Konstruktion ist lediglich darauf zu achten, dass Feuchtigkeit nicht in schädlichem Ausmaß in die Wärmedämmung eindringen kann, also dass der Luftstrom von innen nach außen begrenzt wird. Dies wird durch die Installation einer luftdichten Bauteilschicht auf der Innenseite der Wärmedämmung erreicht. Entscheidend für ihre Wirksamkeit ist größte Sorgfalt, sowohl bei der Planung als auch bei der Ausführung.

Luftdichtheit bedeutet nicht, dass der Innenraum hermetisch wie mit einer Plastiktüte von der Außenluft abgeschlossen ist. Die Luftdichtungsebene verhindert lediglich die Strömung, also die Konvektion von Luft, der Austausch von innen nach außen per Diffusion findet weiterhin statt.

==Definition Luftdichtung und
Überblick über die Auswirkungen mangelhafter Luftdichtung==

Unter Luftdichtung versteht man den Schutz der Wärmedämmung in der Gebäudehülle vor eindringender Feuchtigkeit. Die Güte der Luftdichtheit bestimmt sich durch die Fugenfreiheit. Je mehr Fugen, bzw. Undichtheiten sich in der inneren Gebäudehülle, z.B. der Dampfbremse befinden, d.h. je undichter die Gebäudehülle ist, umso schlechter ist die Luftdichtung. Undichtheiten in der inneren Gebäudehülle haben große bauphysikalische Auswirkungen:

Innenraumluft, die durch Undichtheiten in der Dampfbremse nach außen strömt, transportiert viel Wärme und führt dadurch zu einem höheren Heizenergiebedarf. Auf ihrem Weg durch die Wärmedämmung kühlt die warme Luft ab und kondensiert an den Außenbauteilen. Die ausfallende Feuchtigkeit wird als Tauwasser bezeichnet und kann zu Schimmel führen. Undichtheiten in der inneren Gebäudehülle verschlechtern den Komfort für die Nutzer erheblich: Im Winter ist das Raumklima zu trocken, im Sommer reduziert sich der sommerliche Wärmeschutz. Undichtheiten verringern zudem den Schallschutz der Konstruktion.

>>> Fig. 01

Mit anderen Worten:

Eine gute Luftdichtung ist Voraussetzung dafür, dass die Wärmedämmung effektiv funktioniert, die Konstruktion bauschadensfrei bleibt und im Winter wie im Sommer ein angenehmes Wohn- bzw. Arbeitsklima erreicht wird.

Für eine gute Luftdichtung müssen die Überlappungen von Dampfbremsen mit Klebebändern verklebt und Fugen zu angrenzenden Bauteilen dauerhaft zuverlässig abgedichtet werden.

==Versuchsaufbau zur Ermittlung der Auswirkungen von Fugen in der Gebäudehülle==

Die Auswirkungen der mangelhaften Luftdichtheit wurden vom Fraunhofer Institut für Bauphysik in Stuttgart, Deutschland, in einer Messstudie 1989 untersucht und in verschiedenen Fachzeitschriften veröffentlicht (z.B. DBZ 12/89, Seite 1639ff):

>>> Fig. 02

Geprüft wurde
· die Wärmedämmwirkung und
· der Feuchtedurchgang
bei einer innen liegenden Dampfbremse zusammen mit einer Wärmedämmung aus Mineralwolle mit 14 cm Dämmstärke (das war der damalige Wärmedämmstandard in Deutschland).
Als definierte Undichtheit wurden in der Mitte der 1 m² großen Dampfbremsfläche Fugen angelegt: 1 m lang und mit unterschiedlich Breiten: 1, 3, 5 und 10 mm. Die Fugen befanden sich nur in der Dampfbremse, nicht in der Wärmedämmung.

Für die Ermittlung der Wärmeverluste wurde eine Temperaturdifferenz von innen 20°C zu außen -10 °C hergestellt, für die Ermittlung der Feuchteströme eine Temperaturdifferenz von innen 20°C zu außen 0°C (um eine Vereisung der durchdringenden Wassermenge zu vermeiden).

Die Druckdifferenzen entsprachen mit 10, 20, 30 und 40 Pa denen, die typischerweise auf die Gebäudehülle einwirken können. Druckdifferenzen auf die Gebäudehülle entstehen sowohl thermisch bedingt, also durch den Temperaturunterschied von innen (warm) nach außen (kalt), als auch windbedingt durch Winddruck und Windsog. Eine Druckdifferenz von 20 Pa entsteht z.B. bei einem Außenklima von -10°C und Windstärke 3 oder von 0°C und Windstärke 4.

Zunächst wurden die beiden zu untersuchenden Größen – Wärmedämmwirkung und Feuchtedurchgang – mit der fugenfreien Dampfbremse bei den unterschiedlichen Druckdifferenzen gemessen. Anschließend untersuchte man die Konstruktion mit den verschiedenen Fugen, jeweils mit allen Druckdifferenzen.

Vorab sei gesagt: Die Messergebnisse waren alarmierend und schreckten seinerzeit die Fachwelt auf.

==Luftdichtung – die Voraussetzung, dass die Wärmedämmung wirklich dämmt==

Bei der Untersuchung der Wärmedämmwirkung der 14 cm dicken Wärmedämmung mit der fugenfreien Dampfbremse bestätigte der gemessene U-Wert den rechnerischen von 0,30 W/m²K.

Anschließend wurde die Wärmedämmung mit den unterschiedlich breiten Fugen bei den verschiedenen Druckdifferenzen gemessen.

Schon bei der kleinsten Fugebreite von 1 mm und der Druckdifferenz von 20 Pa ergab sich eine Reduzierung der Dämmwirkung um den Faktor 4,8. Das heißt, der Dämmwert der 14 cm dicken Wärmedämmung ist mit der geringen Undichtheit nicht mehr 0,30 W/m²K, sondern 1,44 W/m²K. Fugenbreiten von 3 mm ergaben Verschlechterungsfaktoren von 11.

Fazit: Undichtheiten in der Luftdichtungsebene, z.B. in der Dampfbremse, führen zu einer Reduzierung der Wärmedämmwirkung. Der Heizenergiebedarf und damit die CO2 Emissionen erhöhen sich um ein Mehrfaches.

>>> Fig. 03

===Ökonomische Konsequenz:===

Ökonomisch spart man bei einer fehlerhaften oder gar fehlenden Luftdichtung mit der Wärmedämmung weitaus weniger Energie ein, als man erwartet. Die Rechnung für Heizenergie, sei es Öl, Gas, Elektrizität, Holz, Biomasse, Fernwärme, etc. ist viel höher als vorab kalkuliert. Das führt zu einer schlechten Rentabilität der Investition für die Wärmedämmmaßnahme. Hätte man sein Geld in eine andere Anlage investiert, hätte man einen besseren Ertrag erzielt.

Der Wert der Immobilie ist auch abhängig vom Energieverbrauch. Eine Immobilie mit hohen monatlichen Unterhaltungskosten hat einen geringeren Wert als eine Immobilie mit geringen monatlichen Kosten.

Wenn gar die Wärmedämmung so schlecht ist, dass das Gebäude bei starkem Frost oder starkem Wind nicht ausreichend beheizt werden kann, werden die elementaren Bedürfnisse von Menschen nach Schutz und Wärme nicht mehr befriedigt. Niemand möchte in kalten und zugigen Gebäuden wohnen oder arbeiten. Derart problematische Immobilien lassen sich als erste nicht mehr vermieten oder verkaufen und erfahren einen hohen Wertverlust.

Die Energiekosten haben sich in den letzten 3 Jahren verdoppelt, z.T. sogar verdreifacht. Und die Verteuerung wird sich in den nächsten Jahren politisch bedingt (Nahost, Iran, Irak), bedarfsbedingt (Expansion in China, etc.) und naturbedingt (Naturkatastrophen, z.B. Hurrikans) weiter beschleunigen. Die Investition in eine gute Wärmedämmung, sei es beim Neubau oder bei der Sanierung/Modernisierung ist schon jetzt sehr lohnenswert und wird bei weiter steigenden Energiepreisen noch höhere Renditen abwerfen.

Die Energiekosten werden in Zukunft weiter steigen. Bei einem hohen Energiebedarf besteht die Gefahr, dass die Heizkosten von privaten Haushalten kaum mehr bezahlt werden können. Es ist natürlich denkbar, die Energiekosten durch Reduzierung der Raumtemperatur zu senken. Eine Temperaturreduzierung von 1 °C führt immerhin zu einer Verringerung des Heizenergiebedarfs, d.h. der Heizkosten um 6 %. Aus ökonomischer und ökologische Sicht ist es sicherlich sinnvoll, die Wohnraumtemperatur von 22 °C auf 20 °C zu senken. Die Reduzierung von 20 °C auf 10 °C, zur Kompensation der enormen Heizkosten, ist bestimmt nicht erstrebenswert.

===Ökologische Konsequenzen===

Wärmedämmungen mit einer schlechten Effizienz führen zu größeren CO2 Emissionen, die das Treibhausklima weiter beschleunigen. Wir können dazu den Begriff Umweltschutz erweitern: Es geht nicht nur darum, dass wir die Umwelt schützen, von der wir leben, die Ressourcen, die Bodenschätze oder die Nahrungsmittel. Es geht mittlerweile auch darum, dass wir uns vor den Auswirkungen des Klimawandels schützen müssen. Die Hurrikans im Herbst 2005 zeigten, zu welcher Zerstörungskraft entfesselte Naturgewalten fähig sind. Hunderttausende Wohnungen wurden zerstört, selbst Industrieanlagen waren monatelang nicht produktionsfähig.

Wirbelstürme, wie Hurricans, Zyklone, Taifune und Tornados saugen warme Luft von unten nach oben und kalte Luft von oben nach unten und sind so das Ventil für den Wärmeausgleich auf der Erde. Weitere Auswirkungen des Treibhausklimas sind ein erhöhter Meeresspiegel, der die Küstenstädte bedroht, verursacht durch das Abtauen der Eisflächen und die Vergrößerung des Wasservolumens bei höheren Wassertemperaturen. Zusätzlich sind mehr Dürren, Überschwemmungen, etc. zu erwarten.

Alles ist preiswerter als das Treibhausklima weiter zu forcieren. Wir brauchen intelligente Lösungen, um die bedrohlichen Entwicklungen aufzuhalten. Die Einsparung von Energie und damit von Treibhausgasen durch luftdichte Gebäudehüllen ist eine wichtige Maßnahme auf diesem Weg. In vielen Bereichen sind Lösungen bereits vorhanden, und müssen nun konsequent umgesetzt werden.
Eine Aufgabe für unsere Generation.

===Der Gebäudeenergiebedarf beträgt mehr als 40 % des Gesamtenergieverbrauchs===

Über 40 % des jährlichen Weltenergiebedarfs wird zum Heizen und Kühlen von Gebäuden verbraucht und stellt so den größten Energieanteil, noch vor den Verbräuchen für Verkehr und Industrie dar. Mit effektiven Wärmedämmungen lässt sich der Energieverbrauch drastisch reduzieren. Für angenehme Wohnraumtemperaturen auch bei großer Kälte und windigem Außenklima benötigt man bei einem Passivhaus zum Heizen pro m² Wohnfläche nur 10 kWh (entsprechend 1 l Öl oder 10 m³ Gas). Neubauten in Deutschland mit gesetzlich vorgeschriebener luftdichten Gebäudehülle und Wärmedämmdicke verbrauchen ca. 60 kWh (entsprechend 6 l Öl oder 60 m³ Gas).Bei Gebäuden mit schlechter Luftdichtung und den daraus resultierenden Wärmeverlusten über die Fugen, ist ein Energieverbrauch von über 500 kWh (50 l Öl oder 500 m³ Gas) pro m² Wohnfläche keine Seltenheit.

Je kälter oder je windiger das Außenklima ist, umso größer sind die Auswirkungen einer mangelhaften Luftdichtheit für die Wärmedämmung und umso größer ist der Energieverbrauch. In Russland war der Winter 2005/2006 so kalt, dass die benötigten Energiemengen kaum mehr zur Verfügung gestellt werden konnten.

Nicht nur hohe Wärmedämmdicken sind entscheidend für die Energieeinsparung, sondern vor allem eine gute Luftdichtung. – Eine Wärmedämmung mit schlechter Luftdichtung ist in ihrer Wirkung stark reduziert.

==Luftdichtung – die Voraussetzung für Bauschadensfreiheit==

Bei der oben erwähnten Studie vom Fraunhofer Institut für Bauphysik wurde neben der Wärmedämmwirkung auch der Feuchteeintrag in die Konstruktion gemessen. Die Dampfbremse hatte einen Diffusionswiderstand sd von 30 m (mvtr von 150 MNs/g). Die Messung bestätigte den rechnerischen Feuchteintrag in die Konstruktion von 0,5 g/m². Auch bei diffusionsoffeneren Dampfbremsen mit einem sd Wert von 2 m (mvtr von 10 MNs/g) sind die Feuchtemengen für Konstruktionen problemlos.

>>> Fig. 04

Im zweiten Versuch wurde der Feuchteeintrag über die Fugen ermittelt. Die Ergebnisse waren alarmierend und erklärten so manchen Bauschaden:

Bei der kleinsten Fuge von nur 1 mm Breite und 20 Pa Druckdifferenz betrug der Feuchtigkeitseintrag durch Konvektion (Luftströmung) 800 g/m Fuge pro Tag. Bei der Fugenbreite von 3 mm waren es 1700 g/m.

>>> Fig. 05

Der Feuchtigkeitseintrag führt an den Außenbauteilen zur Kondensation und bildet einen Wasserfilm, der die Diffusionsfähigkeit des Bauteils reduziert. Bei Frost bildet sich aus dem Wasserfilm eine diffusionsdichte Eisschicht. So kann ein diffusionsoffenes Bauteil auf der Außenseite zu einer diffusionsdichten Sperrschicht werden und zu einem noch höheren Tauwasserausfall in der Konstruktion führen.

Bei – 10 °C Außenluft:

>>> Fig. 06
>>> Fig. 07

Der Tauwasserausfall beim Abkühlen von Luft beginnt unterhalb des Taupunkts, der bei der „Norm“- Innenraumluft von 20 °C und 50 % relativer Feuchtigkeit bei 9,2 °C liegt.

Aus jedem Kubikmeter Luft, der in eine Konstruktion eindringt und auf 0 °C abkühlt kondensiert 5,35 g Wasser, bei Abkühlung auf -10°C Außentemperatur sind es sogar 6,55 g Wasser.

===Folge von Feuchtigkeit in der Konstruktion: Schimmel===

Feuchtigkeit in der Konstruktion führt schnell zu Schimmelbildung. Schimmel geht einher mit einer Zerstörung der Bausubstanz. Je nach Wassermenge und Konstruktionsweise kann es schon nach kurzer Zeit, evtl. aber auch erst nach mehreren Jahren zu Bauschäden kommen. Die Konstruktion muss dann aufwendig erneuert werden.

Gravierender als der finanzielle Schaden durch Schimmel ist jedoch die gesundheitliche Gefahr für die Menschen. Man unterscheidet Schimmelsporen und die sogenannten MVOC (microbial volatile organic compounds), die gasförmigen Ausscheidungen von Pilzen. Schimmelsporen gelten als der größte Allergieverursacher. Das Immunsystem kann grundlegend geschädigt werden, z.T. sogar irreparabel. Sporen und vor allem MVOC’s stehen im Verdacht, außerdem ein krebserregendes Potential zu haben.

Man weiß, dass man bei angeschimmeltem Brot nicht nur den Schimmelbefall abschneiden, sondern das Brot komplett wegwerfen sollte. Auch andere verschimmelte Nahrungsmittel wie Nüsse sollten gar nicht mehr gegessen werden. Der Magen hat durch seine Säure aber durchaus eine gewisse Abwehrkraft gegen diese Schadstoffe. Anders hingehen ist es, wenn Schimmelsporen und MVOC’s eingeatmet werden. Der Lunge fehlt ein wirkungsvoller Abwehrmechanismus. Sporen und MVOC’s haben ungehinderten Zugang in den Körper.

Die Folgen für die Gesundheit der Bewohner sind in der Regel nicht direkt zuzuordnen, denn der Krankheitsverlauf ist schleichend und diffus. Ein krankes Immunsystem äußert sich in vielfältiger Form.

===Ursachen für die Abkühlung von Bauteilinnenoberflächen===

Es macht für die Gesundheitsgefährdung keinen Unterschied, ob sich das Schimmelwachstum auf der Oberfläche der inneren Bauteilschichten zeigt oder „unsichtbar“ in der Konstruktion liegt. Der Schimmel innerhalb von Bauteilen ist potentiell sogar gefährlicher, da man ihn von außen nicht erkennt und Krankheiten nicht zuordnen kann.

Sichtbarer Schimmel ist erkennbar und kann beseitigt werden. Schimmel in der Konstruktion kann jahrelang, unter Umständen jahrzehntelang unerkannt bleiben und zu gravierenden Gesundheitsschädigungen führen.

Schimmel tritt nicht nur dann auf, wenn der Taupunkt unterschritten wird, d.h. Tauwasser ausfällt, sondern bereits dann, wenn die relative Luftfeuchtigkeit an der Grenzfläche der Bauteiloberfläche dauerhaft über 80 % liegt.

Die Reduzierung der Oberflächentemperatur auf den Bauteiloberflächen kann durch Wärmebrücken oder durch mangelhafte Luftdichtung verursacht werden. Wärmebrücken kühlen das Gebäude aus wie Kühlrippen. Bei mangelhafter Luftdichtung dringt kalte Luft von außen ein, hinterströmt die inneren Bauteile (Gipsbauplatten oder Holzverkleidungen) und führt zur Absenkung der Oberflächentemperatur.

Je kälter und je windiger es draußen ist, umso mehr kühlen die inneren Bauteilschichten aus.

Je feuchter das Raumklima, umso höher die Taupunkt- und die Schimmelgrenztemperatur, bzw. umso schneller das Schimmelwachstum. Berechnet auf 20°C Lufttemperatur hat Luft mit 50 % relativer Luftfeuchtigkeit einen Taupunkt von 9,2 °C und Luft mit 65 % relativer Luftfeuchtigkeit einen Taupunkt von 13,2 °C. Der schimmelkritische Bereich liegt bei der 50 % feuchter Raumluft bei 12,6 °C und bei 65 % feuchter Raumluft bei 16.5 °C.

>>> Fig. 08

===Thermographie zeigt niedrige Oberflächentemperatur durch Wärmebrücken und Undichtheiten===

Thermographiekameras zeigen die Oberflächentemperaturen von Bauteilen. Rote und weiße Flächen zeugen von hohen Oberflächentemperaturen. Blaue Flächen entsprechen niedrige Oberflächentemperaturen, an denen kalte Luft eindringt und zur Abkühlung der Bauteiloberflächen führt. Die Scala zeigt die Zuordnung der Temperaturen zur Farbe. Je blauer die Farbe, desto kühler die Oberfläche und um so größer die Gefahr der Schimmelbildung an der Oberfläche oder im Bauteil.

>>> Fig. 09 >>> Fig. 10

>>> Fig. 11 >>> Fig. 12

>>> Fig. 13 >>> Fig. 14

Die Bilder zeigen deutlich, wie die kalte Luft an den Bauteilen entlang strömt und die Oberflächen abkühlt.

==Luftdichtung – Voraussetzung für ein angenehmes Raumklima im Winter==

Zu trockenes Raumklima im Winter entsteht aufgrund von schlechter Luftdichtung. Kalte Luft kann weniger Feuchtigkeit aufnehmen, als warme Luft. Dringt kalte Luft durch Fugen in der Konstruktion in das Gebäude ein, erwärmt sie sich. Gleichzeitig sinkt die relative Luftfeuchtigkeit.

Russland:
In Zahlen: Luft von -10 °C kann maximal 2,1 g Wasser pro m³ Luft aufnehmen, Luft von +20 °C hingegen 17,3 g/m³. Bei 80 % relativer Luftfeuchtigkeit ist der Wassergehalt bei -10 °C noch 1,7 g/m³. Erwärmt man Luft von -10 °C und 80 % relativer Luftfeuchtigkeit auf +20 °C, hat sie nur noch eine relative Luftfeuchtigkeit von 9,9 % (1,7 g/m³ sind 9,9 % von 17,3 g/m³).

>>> Fig. 15

>>> Fig. 16

Irland:
In Zahlen: Luft von 0 °C kann maximal 3,3 g Wasser pro m³ Luft aufnehmen, Luft von +20 °C hingegen 17,3 g/m³. Bei 80 % relativer Luftfeuchtigkeit ist der Wassergehalt bei 0 °C noch 2,64 g/m³. Erwärmt man Luft von 0 °C und 80 % relativer Luftfeuchtigkeit auf +20 °C hat sie nur noch eine relative Luftfeuchtigkeit von 15,3 % (2,64 g/m³ sind 15,3 % von 17,3 g/m³).

Je mehr kalte Luft durch Fugen in der Gebäudehülle in das Gebäude eindringt, umso trockener wird die Raumluft. In der Praxis sinkt die relative Luftfeuchtigkeit so auch unter 30 %. In diesen Fällen nützt es nicht viel, die Raumluft zu befeuchten. Sie wird immer wieder durch trockene Außenluft ersetzt. Erst wenn die Außentemperaturen wieder steigen, ist das Problem mit der trockenen Raumluft auf einmal verschwunden.

Zu trockene Raumluft reduziert nicht nur die Behaglichkeit, sondern muss auch unter gesundheitlichen Aspekten betrachtet werden. In trockenem Raumklima vermehren sich Viren und Bakterien deutlich schneller als in einem feuchten Raumklima. Dies führt bekanntermaßen zu häufigeren Erkältungskrankheiten. Zu trockene Raumluft behindert außerdem die Sauerstoffaufnahme und die Zellatmung und führt zu körperlichem Stress, zu Müdigkeit und geringerer Leistungsfähigkeit. Um an einem Arbeitsplatz die maximale Effektivität zu erreichen, sollte das Klima in der Behaglichkeitszone liegen:

>>> Fig. 17
Quelle: Sedlbauer, Breuer, Kaufmann,
Institut für Bauphysik, Holzkirchen

==Luftdichtung – Voraussetzung für ein angenehmes Raumklima im Sommer==

Für den sommerlichen Wärmeschutz eines Bauteils sind die beiden bauphysikalischen Kenngrößen Phasenverschiebung und Amplitudendämpfung entscheidend. Die Phasenverschiebung beschreibt, wie viele Stunden die Wärme braucht, um von außen in das Gebäudeinnere zu gelangen. Werte von mehr als 10 Stunden gelten als komfortabel. Die Amplitudendämpfung drückt aus, wie hoch sich die Temperatur im Gebäudeinneren im Vergleich zu draußen erwärmt.

Beide Kenngrößen beruhen auf einem stationären Zustand, d.h. darauf, dass es im Bauteil keine Luftbewegung gibt. Der Wärmestrom kann erst dann die nächste Pore erwärmen, wenn die davor liegende Pore erwärmt wurde. Eine Luftbewegung in der Wärmedämmung infolge von Undichtheiten in der Gebäudehülle führen zu einem viel schnelleren Wärmetransport, da die Wärme nun durch Konvektion (Luftströmung) übertragen wird.

>>> Fig. 18

>>> Fig. 19

==Gesetze und Normen in Deutschland==

Die Erkenntnisse über die Auswirkungen der Luftdichtheit wurden in Deutschland 1995 (6 Jahre nach Veröffentlichung der Messstudie des Instituts für Bauphysik) mit der 3. Wärmeschutzverordnung über die Luftdichtheit gesetzlich bindend und führten zur Vornorm der DIN 4108-7. Im Jahre 2000 folgten die Energieeinsparverordnung und die DIN 4108-7.

Während Normen Empfehlungscharakter haben und Mindestanforderungen beschreiben, sind Verordnungen gesetzlich bindend. Wenn die Mindestanforderungen an die Luftdichtheit nicht erreicht wird, muss nachgebessert werden. Das ist in der Regel extrem teuer. Sanierungskosten von mehr als 50.000 € sind keine Seltenheit.

==Realisierung einer funktionierenden Luftdichtheit==

Um eine funktionierende Luftdichtung zu erreichen, müssen die Dampfbremsen untereinander mit Klebebändern verbunden werden. Anschlüsse zu angrenzenden Bauteilen werden mit Luftdichtungsklebern dauerhaft zuverlässig hergestellt.

>>> Fig. 20

>>> Fig. 21

===Klebebänder für Überlappungen von Dampfbremsen===

Klebebänder für die Luftdichtung müssen
· eine hohe Anfangsklebekraft bei normalen Temperaturen
· eine hohe Anfangsklebekraft bei kalten Temperaturen
· eine sehr hohe Endklebekraft
· eine hohe Schälfestigkeit (AFERA 5001)
· eine hohe Scherfestigkeit
· eine hohe Wärmefestigkeit
· eine ausreichende Feuchtefestigkeit
· eine Dauerhaftigkeit von mehr als 30 Jahren
aufweisen.

Für die Klebekraft ist der Anpressdruck entscheidend. Würde man ein Klebeband einfach nur lose auflegen, würde sich keine feste Verbindung ergeben. Eine hohe Anfangsklebekraft ist wichtig, damit die Klebebänder nach dem Andrücken den Kontakt halten.

Eine hohe Anfangsklebekraft bei kalten Temperaturen ist erforderlich, da die Luftdichtung meist dann erstellt wird, wenn die Heizung noch nicht funktioniert.

ine sehr hohe Endklebekraft ist nötig, damit die Verbindung auch dann sicher ist, wenn Spannungen auf die Verklebung wirken. Hierbei ist der Untergrund von besonderer Bedeutung. Untergründe werden nach FLiB eingeteilt in 2 Substratklassen: PE Folie und Holz. PE- Folien sollten eine Oberflächenspannung von mehr als 40 mN/m haben. Aber auch PE Folien mit nur 30 mN/m müssen sich noch sicher verkleben lassen. Holz sollte glatt, d.h. gehobelt oder geschliffen sein. Auf sägerauem Holz hat ein Klebeband keine gute Haftungsmöglichkeit.

>>> Fig. 22

>>> Fig. 23

Neben der Schälhaftung bei 180° (der typischen Klebebandkenngröße) und der Schälhaftung bei 90 ° ist vor allem eine hohe Scherkraft erforderlich. Sie drückt aus, wie gut sich das Klebeband mit dem Untergrund „verschweißt“.

Eine hohe Wärmefestigkeit gewährleistet, dass das Klebeband auch sicher funktioniert, wenn es höheren Temperaturen ausgesetzt wird. Dies kann in der Bauphase oder an Dachflächenfenstern der Fall sein.

Die Feuchtefestigkeit ist vor allem in der Bauphase wichtig. Nach Verputz und Estricharbeiten befindet sich sehr viel Feuchtigkeit im Gebäude. Klebebänder müssen auch unter diesen Bedingungen zuverlässig halten.

>>> Fig. 24

>>> Fig. 25

Die Dauerhaftigkeit ist eine der grundlegenden Eigenschaften der Klebebandverbindung. Gebäude stehen statistisch gesehen mindestens 30 Jahre, bevor sie umgebaut, saniert oder modernisiert werden. Diese Zyklen können aber auch durchaus länger sein. Versprödende Bestandteile, wie Harze sollten in Verbindungsmitteln also vermieden werden. Einfache Klebebänder, wie man sie zum Verkleben von Paketen verwendet, verspröden schon nach inigen Jahren. Im Baubereich angewendet würden sie die Luftdichtheit nicht dauerhaft sicherstellen und einfach abfallen.

===Anschlüsse von Dampfbremsen an angrenzende Bauteile===

Die Anschlüsse an angrenzende Bauteile werden mit Luftdichtungsanschlusskleber hergestellt. Wichtig ist, dass die Dampfbremse mit einer Schlaufe angeschlossen wird, um Bauteilbewegungen schadlos ausgleichen zu können. An die Haltbarkeit von Anschlussklebern werden die gleichen Ansprüche gestellt, wie bei Klebebändern.

>>> Fig. 26 >>> Fig. 27

>>> Fig. 28 >>> Fig. 29

==Dampfbremsen – bestimmend für die Sicherheit gegen Bauschäden==

Bis in die 90er Jahre glaubte man, dass Dampfbremsen mit einem hohen Diffusionswiderstand den besten Schutz gegen Bauschäden bieten. Heute weiß man, dass Bahnen mit einem intelligenten Feuchtemanagement optimal dazu geeignet sind, Bauschäden sicher und dauerhaft zu vermeiden. Diese Dampfbrems- und Luftdichtungsbahnen haben einen feuchtevariablem Diffusionswiderstand und sind in der Lage, ihre Molekularstruktur zu verändern, das heißt: Sie sind im Winter diffusionsdicht und schützen die Konstruktion sicher vor Feuchteeintrag – im Sommer hingegen sind sie diffusionsoffen und ermöglichen maximale Austrocknung.

==Lösungen für Energieeinsparung, Komforterhöhung und Kostenreduzierung==

Der Baubereich ist weltweit der Sektor mit dem größten Ressourcenbedarf. Wir verbrauchen in unseren Volkswirtschaften zur Herstellung von Gebäuden die größten Mengen Primärenergie – das gleiche gilt für die Energiemenge bei der Nutzung.
Wenn es uns beim Bauen gelingt, intelligente Lösungen umzusetzen, wenn es uns gelingt, uns bewusst mit den Baukonstruktionen und ihrer Bauphysik zu beschäftigen, können wir wie in keinem anderen Bereich unserer Gesellschaft Energie sparen und so die CO2 Emissionen und die Kosten für den Unterhalt der Gebäude reduzieren - und das ganze bei optimalem Komfort in Wohnungen und Arbeitsstätten.

==Fazit==
Die Wärmedämmung ist nur dann effektiv in Bezug auf Energieeinsparung, CO2 Emissionsreduzierung, Bauschadensfreiheit und Wohnkomfort, wenn die Gebäudehülle luftdicht ist. Luftdichtheit ist also die entscheidende Größe für eine Wärmedämmkonstruktion. Sie wird erreicht, wenn die Überlappungen der Dampfbremsen mit Klebebändern verklebt und Anschlüsse an angrenzende Bauteile mit Luftdichtungsanschlussklebern hergestellt werden.

Luftdichtheit erfordert einfache Maßnahmen und führt zu einem großen Ergebnis.

[[Kategorie:Bauphysik]][[Kategorie:Glossar]]

Datei:BPhys GD 2 Luft 25 Intello Nass Fenster.jpg

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Goldau:

Luftdichtung

2007-09-17T16:20:04Z

Goldau: /* Fazit: */

==Luftdichtung – die entscheidende Größe==
... dass die Wärmedämmung wirklich dämmt und die Konstruktion bauschadensfrei bleibt

Die Wärmedämmung in einem Gebäude trennt zwei unterschiedliche Klimabereiche: Das Innenraumklima und Außenraumklima. Für die Bedingungen in Europa und Russland bedeutet das: Im Winter ist es innen warm und außen kalt, im Sommer hingegen innen kühler als außen.
In beiden Fällen entsteht eine Temperaturdifferenz, welche sich durch Luftströmung auszugleichen versucht. Dabei drängt im Winter die warme Luft aus dem Gebäude durch die Konstruktion ins Freie. Auf ihrem Weg durch die Wärmedämmung kühlt sie jedoch immer mehr ab, je weiter sie nach außen gelangt. Kalte Luft kann weniger Feuchtigkeit aufnehmen als warme so dass die in der warmen Luft mitgeführte gasförmige Feuchtigkeit schließlich als Tauwasser ausfällt.
Dieses Tauwasser kann in der Konstruktion zu erheblichen Bauschäden führen. Statisch wirksamen Bauteile können verrotten und ihre Tragfähigkeit verlieren, ebenso fördert die Feuchtigkeit die Entstehung von gesundheitsschädlichem Schimmel.

Die Konsequenzen aus derartigen Bauschäden sind für das Bauwerk und die Gesundheit seiner Nutzer immens - auf der anderen Seite können sie durch sehr einfache Maßnahmen dauerhaft vermieden werden.
Bei der Planung und Ausführung der Konstruktion ist lediglich darauf zu achten, dass Feuchtigkeit nicht in schädlichem Ausmaß in die Wärmedämmung eindringen kann, also dass der Luftstrom von innen nach außen begrenzt wird. Dies wird durch die Installation einer luftdichten Bauteilschicht auf der Innenseite der Wärmedämmung erreicht. Entscheidend für ihre Wirksamkeit ist größte Sorgfalt, sowohl bei der Planung als auch bei der Ausführung.

Luftdichtheit bedeutet nicht, dass der Innenraum hermetisch wie mit einer Plastiktüte von der Außenluft abgeschlossen ist. Die Luftdichtungsebene verhindert lediglich die Strömung, also die Konvektion von Luft, der Austausch von innen nach außen per Diffusion findet weiterhin statt.

==Definition Luftdichtung und
Überblick über die Auswirkungen mangelhafter Luftdichtung==

Unter Luftdichtung versteht man den Schutz der Wärmedämmung in der Gebäudehülle vor eindringender Feuchtigkeit. Die Güte der Luftdichtheit bestimmt sich durch die Fugenfreiheit. Je mehr Fugen, bzw. Undichtheiten sich in der inneren Gebäudehülle, z.B. der Dampfbremse befinden, d.h. je undichter die Gebäudehülle ist, umso schlechter ist die Luftdichtung. Undichtheiten in der inneren Gebäudehülle haben große bauphysikalische Auswirkungen:

Innenraumluft, die durch Undichtheiten in der Dampfbremse nach außen strömt, transportiert viel Wärme und führt dadurch zu einem höheren Heizenergiebedarf. Auf ihrem Weg durch die Wärmedämmung kühlt die warme Luft ab und kondensiert an den Außenbauteilen. Die ausfallende Feuchtigkeit wird als Tauwasser bezeichnet und kann zu Schimmel führen. Undichtheiten in der inneren Gebäudehülle verschlechtern den Komfort für die Nutzer erheblich: Im Winter ist das Raumklima zu trocken, im Sommer reduziert sich der sommerliche Wärmeschutz. Undichtheiten verringern zudem den Schallschutz der Konstruktion.

>>> Fig. 01

Mit anderen Worten:

Eine gute Luftdichtung ist Voraussetzung dafür, dass die Wärmedämmung effektiv funktioniert, die Konstruktion bauschadensfrei bleibt und im Winter wie im Sommer ein angenehmes Wohn- bzw. Arbeitsklima erreicht wird.

Für eine gute Luftdichtung müssen die Überlappungen von Dampfbremsen mit Klebebändern verklebt und Fugen zu angrenzenden Bauteilen dauerhaft zuverlässig abgedichtet werden.

==Versuchsaufbau zur Ermittlung der Auswirkungen von Fugen in der Gebäudehülle==

Die Auswirkungen der mangelhaften Luftdichtheit wurden vom Fraunhofer Institut für Bauphysik in Stuttgart, Deutschland, in einer Messstudie 1989 untersucht und in verschiedenen Fachzeitschriften veröffentlicht (z.B. DBZ 12/89, Seite 1639ff):

>>> Fig. 02

Geprüft wurde
· die Wärmedämmwirkung und
· der Feuchtedurchgang
bei einer innen liegenden Dampfbremse zusammen mit einer Wärmedämmung aus Mineralwolle mit 14 cm Dämmstärke (das war der damalige Wärmedämmstandard in Deutschland).
Als definierte Undichtheit wurden in der Mitte der 1 m² großen Dampfbremsfläche Fugen angelegt: 1 m lang und mit unterschiedlich Breiten: 1, 3, 5 und 10 mm. Die Fugen befanden sich nur in der Dampfbremse, nicht in der Wärmedämmung.

Für die Ermittlung der Wärmeverluste wurde eine Temperaturdifferenz von innen 20°C zu außen -10 °C hergestellt, für die Ermittlung der Feuchteströme eine Temperaturdifferenz von innen 20°C zu außen 0°C (um eine Vereisung der durchdringenden Wassermenge zu vermeiden).

Die Druckdifferenzen entsprachen mit 10, 20, 30 und 40 Pa denen, die typischerweise auf die Gebäudehülle einwirken können. Druckdifferenzen auf die Gebäudehülle entstehen sowohl thermisch bedingt, also durch den Temperaturunterschied von innen (warm) nach außen (kalt), als auch windbedingt durch Winddruck und Windsog. Eine Druckdifferenz von 20 Pa entsteht z.B. bei einem Außenklima von -10°C und Windstärke 3 oder von 0°C und Windstärke 4.

Zunächst wurden die beiden zu untersuchenden Größen – Wärmedämmwirkung und Feuchtedurchgang – mit der fugenfreien Dampfbremse bei den unterschiedlichen Druckdifferenzen gemessen. Anschließend untersuchte man die Konstruktion mit den verschiedenen Fugen, jeweils mit allen Druckdifferenzen.

Vorab sei gesagt: Die Messergebnisse waren alarmierend und schreckten seinerzeit die Fachwelt auf.

==Luftdichtung – die Voraussetzung, dass die Wärmedämmung wirklich dämmt==

Bei der Untersuchung der Wärmedämmwirkung der 14 cm dicken Wärmedämmung mit der fugenfreien Dampfbremse bestätigte der gemessene U-Wert den rechnerischen von 0,30 W/m²K.

Anschließend wurde die Wärmedämmung mit den unterschiedlich breiten Fugen bei den verschiedenen Druckdifferenzen gemessen.

Schon bei der kleinsten Fugebreite von 1 mm und der Druckdifferenz von 20 Pa ergab sich eine Reduzierung der Dämmwirkung um den Faktor 4,8. Das heißt, der Dämmwert der 14 cm dicken Wärmedämmung ist mit der geringen Undichtheit nicht mehr 0,30 W/m²K, sondern 1,44 W/m²K. Fugenbreiten von 3 mm ergaben Verschlechterungsfaktoren von 11.

Fazit: Undichtheiten in der Luftdichtungsebene, z.B. in der Dampfbremse, führen zu einer Reduzierung der Wärmedämmwirkung. Der Heizenergiebedarf und damit die CO2 Emissionen erhöhen sich um ein Mehrfaches.

>>> Fig. 03

===Ökonomische Konsequenz:===

Ökonomisch spart man bei einer fehlerhaften oder gar fehlenden Luftdichtung mit der Wärmedämmung weitaus weniger Energie ein, als man erwartet. Die Rechnung für Heizenergie, sei es Öl, Gas, Elektrizität, Holz, Biomasse, Fernwärme, etc. ist viel höher als vorab kalkuliert. Das führt zu einer schlechten Rentabilität der Investition für die Wärmedämmmaßnahme. Hätte man sein Geld in eine andere Anlage investiert, hätte man einen besseren Ertrag erzielt.

Der Wert der Immobilie ist auch abhängig vom Energieverbrauch. Eine Immobilie mit hohen monatlichen Unterhaltungskosten hat einen geringeren Wert als eine Immobilie mit geringen monatlichen Kosten.

Wenn gar die Wärmedämmung so schlecht ist, dass das Gebäude bei starkem Frost oder starkem Wind nicht ausreichend beheizt werden kann, werden die elementaren Bedürfnisse von Menschen nach Schutz und Wärme nicht mehr befriedigt. Niemand möchte in kalten und zugigen Gebäuden wohnen oder arbeiten. Derart problematische Immobilien lassen sich als erste nicht mehr vermieten oder verkaufen und erfahren einen hohen Wertverlust.

Die Energiekosten haben sich in den letzten 3 Jahren verdoppelt, z.T. sogar verdreifacht. Und die Verteuerung wird sich in den nächsten Jahren politisch bedingt (Nahost, Iran, Irak), bedarfsbedingt (Expansion in China, etc.) und naturbedingt (Naturkatastrophen, z.B. Hurrikans) weiter beschleunigen. Die Investition in eine gute Wärmedämmung, sei es beim Neubau oder bei der Sanierung/Modernisierung ist schon jetzt sehr lohnenswert und wird bei weiter steigenden Energiepreisen noch höhere Renditen abwerfen.

Die Energiekosten werden in Zukunft weiter steigen. Bei einem hohen Energiebedarf besteht die Gefahr, dass die Heizkosten von privaten Haushalten kaum mehr bezahlt werden können. Es ist natürlich denkbar, die Energiekosten durch Reduzierung der Raumtemperatur zu senken. Eine Temperaturreduzierung von 1 °C führt immerhin zu einer Verringerung des Heizenergiebedarfs, d.h. der Heizkosten um 6 %. Aus ökonomischer und ökologische Sicht ist es sicherlich sinnvoll, die Wohnraumtemperatur von 22 °C auf 20 °C zu senken. Die Reduzierung von 20 °C auf 10 °C, zur Kompensation der enormen Heizkosten, ist bestimmt nicht erstrebenswert.

===Ökologische Konsequenzen===

Wärmedämmungen mit einer schlechten Effizienz führen zu größeren CO2 Emissionen, die das Treibhausklima weiter beschleunigen. Wir können dazu den Begriff Umweltschutz erweitern: Es geht nicht nur darum, dass wir die Umwelt schützen, von der wir leben, die Ressourcen, die Bodenschätze oder die Nahrungsmittel. Es geht mittlerweile auch darum, dass wir uns vor den Auswirkungen des Klimawandels schützen müssen. Die Hurrikans im Herbst 2005 zeigten, zu welcher Zerstörungskraft entfesselte Naturgewalten fähig sind. Hunderttausende Wohnungen wurden zerstört, selbst Industrieanlagen waren monatelang nicht produktionsfähig.

Wirbelstürme, wie Hurricans, Zyklone, Taifune und Tornados saugen warme Luft von unten nach oben und kalte Luft von oben nach unten und sind so das Ventil für den Wärmeausgleich auf der Erde. Weitere Auswirkungen des Treibhausklimas sind ein erhöhter Meeresspiegel, der die Küstenstädte bedroht, verursacht durch das Abtauen der Eisflächen und die Vergrößerung des Wasservolumens bei höheren Wassertemperaturen. Zusätzlich sind mehr Dürren, Überschwemmungen, etc. zu erwarten.

Alles ist preiswerter als das Treibhausklima weiter zu forcieren. Wir brauchen intelligente Lösungen, um die bedrohlichen Entwicklungen aufzuhalten. Die Einsparung von Energie und damit von Treibhausgasen durch luftdichte Gebäudehüllen ist eine wichtige Maßnahme auf diesem Weg. In vielen Bereichen sind Lösungen bereits vorhanden, und müssen nun konsequent umgesetzt werden.
Eine Aufgabe für unsere Generation.

===Der Gebäudeenergiebedarf beträgt mehr als 40 % des Gesamtenergieverbrauchs===

Über 40 % des jährlichen Weltenergiebedarfs wird zum Heizen und Kühlen von Gebäuden verbraucht und stellt so den größten Energieanteil, noch vor den Verbräuchen für Verkehr und Industrie dar. Mit effektiven Wärmedämmungen lässt sich der Energieverbrauch drastisch reduzieren. Für angenehme Wohnraumtemperaturen auch bei großer Kälte und windigem Außenklima benötigt man bei einem Passivhaus zum Heizen pro m² Wohnfläche nur 10 kWh (entsprechend 1 l Öl oder 10 m³ Gas). Neubauten in Deutschland mit gesetzlich vorgeschriebener luftdichten Gebäudehülle und Wärmedämmdicke verbrauchen ca. 60 kWh (entsprechend 6 l Öl oder 60 m³ Gas).Bei Gebäuden mit schlechter Luftdichtung und den daraus resultierenden Wärmeverlusten über die Fugen, ist ein Energieverbrauch von über 500 kWh (50 l Öl oder 500 m³ Gas) pro m² Wohnfläche keine Seltenheit.

Je kälter oder je windiger das Außenklima ist, umso größer sind die Auswirkungen einer mangelhaften Luftdichtheit für die Wärmedämmung und umso größer ist der Energieverbrauch. In Russland war der Winter 2005/2006 so kalt, dass die benötigten Energiemengen kaum mehr zur Verfügung gestellt werden konnten.

Nicht nur hohe Wärmedämmdicken sind entscheidend für die Energieeinsparung, sondern vor allem eine gute Luftdichtung. – Eine Wärmedämmung mit schlechter Luftdichtung ist in ihrer Wirkung stark reduziert.

==Luftdichtung – die Voraussetzung für Bauschadensfreiheit==

Bei der oben erwähnten Studie vom Fraunhofer Institut für Bauphysik wurde neben der Wärmedämmwirkung auch der Feuchteeintrag in die Konstruktion gemessen. Die Dampfbremse hatte einen Diffusionswiderstand sd von 30 m (mvtr von 150 MNs/g). Die Messung bestätigte den rechnerischen Feuchteintrag in die Konstruktion von 0,5 g/m². Auch bei diffusionsoffeneren Dampfbremsen mit einem sd Wert von 2 m (mvtr von 10 MNs/g) sind die Feuchtemengen für Konstruktionen problemlos.

>>> Fig. 04

Im zweiten Versuch wurde der Feuchteeintrag über die Fugen ermittelt. Die Ergebnisse waren alarmierend und erklärten so manchen Bauschaden:

Bei der kleinsten Fuge von nur 1 mm Breite und 20 Pa Druckdifferenz betrug der Feuchtigkeitseintrag durch Konvektion (Luftströmung) 800 g/m Fuge pro Tag. Bei der Fugenbreite von 3 mm waren es 1700 g/m.

>>> Fig. 05

Der Feuchtigkeitseintrag führt an den Außenbauteilen zur Kondensation und bildet einen Wasserfilm, der die Diffusionsfähigkeit des Bauteils reduziert. Bei Frost bildet sich aus dem Wasserfilm eine diffusionsdichte Eisschicht. So kann ein diffusionsoffenes Bauteil auf der Außenseite zu einer diffusionsdichten Sperrschicht werden und zu einem noch höheren Tauwasserausfall in der Konstruktion führen.

Bei – 10 °C Außenluft:

>>> Fig. 06
>>> Fig. 07

Der Tauwasserausfall beim Abkühlen von Luft beginnt unterhalb des Taupunkts, der bei der „Norm“- Innenraumluft von 20 °C und 50 % relativer Feuchtigkeit bei 9,2 °C liegt.

Aus jedem Kubikmeter Luft, der in eine Konstruktion eindringt und auf 0 °C abkühlt kondensiert 5,35 g Wasser, bei Abkühlung auf -10°C Außentemperatur sind es sogar 6,55 g Wasser.

===Folge von Feuchtigkeit in der Konstruktion: Schimmel===

Feuchtigkeit in der Konstruktion führt schnell zu Schimmelbildung. Schimmel geht einher mit einer Zerstörung der Bausubstanz. Je nach Wassermenge und Konstruktionsweise kann es schon nach kurzer Zeit, evtl. aber auch erst nach mehreren Jahren zu Bauschäden kommen. Die Konstruktion muss dann aufwendig erneuert werden.

Gravierender als der finanzielle Schaden durch Schimmel ist jedoch die gesundheitliche Gefahr für die Menschen. Man unterscheidet Schimmelsporen und die sogenannten MVOC (microbial volatile organic compounds), die gasförmigen Ausscheidungen von Pilzen. Schimmelsporen gelten als der größte Allergieverursacher. Das Immunsystem kann grundlegend geschädigt werden, z.T. sogar irreparabel. Sporen und vor allem MVOC’s stehen im Verdacht, außerdem ein krebserregendes Potential zu haben.

Man weiß, dass man bei angeschimmeltem Brot nicht nur den Schimmelbefall abschneiden, sondern das Brot komplett wegwerfen sollte. Auch andere verschimmelte Nahrungsmittel wie Nüsse sollten gar nicht mehr gegessen werden. Der Magen hat durch seine Säure aber durchaus eine gewisse Abwehrkraft gegen diese Schadstoffe. Anders hingehen ist es, wenn Schimmelsporen und MVOC’s eingeatmet werden. Der Lunge fehlt ein wirkungsvoller Abwehrmechanismus. Sporen und MVOC’s haben ungehinderten Zugang in den Körper.

Die Folgen für die Gesundheit der Bewohner sind in der Regel nicht direkt zuzuordnen, denn der Krankheitsverlauf ist schleichend und diffus. Ein krankes Immunsystem äußert sich in vielfältiger Form.

===Ursachen für die Abkühlung von Bauteilinnenoberflächen===

Es macht für die Gesundheitsgefährdung keinen Unterschied, ob sich das Schimmelwachstum auf der Oberfläche der inneren Bauteilschichten zeigt oder „unsichtbar“ in der Konstruktion liegt. Der Schimmel innerhalb von Bauteilen ist potentiell sogar gefährlicher, da man ihn von außen nicht erkennt und Krankheiten nicht zuordnen kann.

Sichtbarer Schimmel ist erkennbar und kann beseitigt werden. Schimmel in der Konstruktion kann jahrelang, unter Umständen jahrzehntelang unerkannt bleiben und zu gravierenden Gesundheitsschädigungen führen.

Schimmel tritt nicht nur dann auf, wenn der Taupunkt unterschritten wird, d.h. Tauwasser ausfällt, sondern bereits dann, wenn die relative Luftfeuchtigkeit an der Grenzfläche der Bauteiloberfläche dauerhaft über 80 % liegt.

Die Reduzierung der Oberflächentemperatur auf den Bauteiloberflächen kann durch Wärmebrücken oder durch mangelhafte Luftdichtung verursacht werden. Wärmebrücken kühlen das Gebäude aus wie Kühlrippen. Bei mangelhafter Luftdichtung dringt kalte Luft von außen ein, hinterströmt die inneren Bauteile (Gipsbauplatten oder Holzverkleidungen) und führt zur Absenkung der Oberflächentemperatur.

Je kälter und je windiger es draußen ist, umso mehr kühlen die inneren Bauteilschichten aus.

Je feuchter das Raumklima, umso höher die Taupunkt- und die Schimmelgrenztemperatur, bzw. umso schneller das Schimmelwachstum. Berechnet auf 20°C Lufttemperatur hat Luft mit 50 % relativer Luftfeuchtigkeit einen Taupunkt von 9,2 °C und Luft mit 65 % relativer Luftfeuchtigkeit einen Taupunkt von 13,2 °C. Der schimmelkritische Bereich liegt bei der 50 % feuchter Raumluft bei 12,6 °C und bei 65 % feuchter Raumluft bei 16.5 °C.

>>> Fig. 08

===Thermographie zeigt niedrige Oberflächentemperatur durch Wärmebrücken und Undichtheiten===

Thermographiekameras zeigen die Oberflächentemperaturen von Bauteilen. Rote und weiße Flächen zeugen von hohen Oberflächentemperaturen. Blaue Flächen entsprechen niedrige Oberflächentemperaturen, an denen kalte Luft eindringt und zur Abkühlung der Bauteiloberflächen führt. Die Scala zeigt die Zuordnung der Temperaturen zur Farbe. Je blauer die Farbe, desto kühler die Oberfläche und um so größer die Gefahr der Schimmelbildung an der Oberfläche oder im Bauteil.

>>> Fig. 09 >>> Fig. 10

>>> Fig. 11 >>> Fig. 12

>>> Fig. 13 >>> Fig. 14

Die Bilder zeigen deutlich, wie die kalte Luft an den Bauteilen entlang strömt und die Oberflächen abkühlt.

==Luftdichtung – Voraussetzung für ein angenehmes Raumklima im Winter==

Zu trockenes Raumklima im Winter entsteht aufgrund von schlechter Luftdichtung. Kalte Luft kann weniger Feuchtigkeit aufnehmen, als warme Luft. Dringt kalte Luft durch Fugen in der Konstruktion in das Gebäude ein, erwärmt sie sich. Gleichzeitig sinkt die relative Luftfeuchtigkeit.

Russland:
In Zahlen: Luft von -10 °C kann maximal 2,1 g Wasser pro m³ Luft aufnehmen, Luft von +20 °C hingegen 17,3 g/m³. Bei 80 % relativer Luftfeuchtigkeit ist der Wassergehalt bei -10 °C noch 1,7 g/m³. Erwärmt man Luft von -10 °C und 80 % relativer Luftfeuchtigkeit auf +20 °C, hat sie nur noch eine relative Luftfeuchtigkeit von 9,9 % (1,7 g/m³ sind 9,9 % von 17,3 g/m³).

>>> Fig. 15

>>> Fig. 16

Irland:
In Zahlen: Luft von 0 °C kann maximal 3,3 g Wasser pro m³ Luft aufnehmen, Luft von +20 °C hingegen 17,3 g/m³. Bei 80 % relativer Luftfeuchtigkeit ist der Wassergehalt bei 0 °C noch 2,64 g/m³. Erwärmt man Luft von 0 °C und 80 % relativer Luftfeuchtigkeit auf +20 °C hat sie nur noch eine relative Luftfeuchtigkeit von 15,3 % (2,64 g/m³ sind 15,3 % von 17,3 g/m³).

Je mehr kalte Luft durch Fugen in der Gebäudehülle in das Gebäude eindringt, umso trockener wird die Raumluft. In der Praxis sinkt die relative Luftfeuchtigkeit so auch unter 30 %. In diesen Fällen nützt es nicht viel, die Raumluft zu befeuchten. Sie wird immer wieder durch trockene Außenluft ersetzt. Erst wenn die Außentemperaturen wieder steigen, ist das Problem mit der trockenen Raumluft auf einmal verschwunden.

Zu trockene Raumluft reduziert nicht nur die Behaglichkeit, sondern muss auch unter gesundheitlichen Aspekten betrachtet werden. In trockenem Raumklima vermehren sich Viren und Bakterien deutlich schneller als in einem feuchten Raumklima. Dies führt bekanntermaßen zu häufigeren Erkältungskrankheiten. Zu trockene Raumluft behindert außerdem die Sauerstoffaufnahme und die Zellatmung und führt zu körperlichem Stress, zu Müdigkeit und geringerer Leistungsfähigkeit. Um an einem Arbeitsplatz die maximale Effektivität zu erreichen, sollte das Klima in der Behaglichkeitszone liegen:

>>> Fig. 17
Quelle: Sedlbauer, Breuer, Kaufmann,
Institut für Bauphysik, Holzkirchen

==Luftdichtung – Voraussetzung für ein angenehmes Raumklima im Sommer==

Für den sommerlichen Wärmeschutz eines Bauteils sind die beiden bauphysikalischen Kenngrößen Phasenverschiebung und Amplitudendämpfung entscheidend. Die Phasenverschiebung beschreibt, wie viele Stunden die Wärme braucht, um von außen in das Gebäudeinnere zu gelangen. Werte von mehr als 10 Stunden gelten als komfortabel. Die Amplitudendämpfung drückt aus, wie hoch sich die Temperatur im Gebäudeinneren im Vergleich zu draußen erwärmt.

Beide Kenngrößen beruhen auf einem stationären Zustand, d.h. darauf, dass es im Bauteil keine Luftbewegung gibt. Der Wärmestrom kann erst dann die nächste Pore erwärmen, wenn die davor liegende Pore erwärmt wurde. Eine Luftbewegung in der Wärmedämmung infolge von Undichtheiten in der Gebäudehülle führen zu einem viel schnelleren Wärmetransport, da die Wärme nun durch Konvektion (Luftströmung) übertragen wird.

>>> Fig. 18

>>> Fig. 19

==Gesetze und Normen in Deutschland==

Die Erkenntnisse über die Auswirkungen der Luftdichtheit wurden in Deutschland 1995 (6 Jahre nach Veröffentlichung der Messstudie des Instituts für Bauphysik) mit der 3. Wärmeschutzverordnung über die Luftdichtheit gesetzlich bindend und führten zur Vornorm der DIN 4108-7. Im Jahre 2000 folgten die Energieeinsparverordnung und die DIN 4108-7.

Während Normen Empfehlungscharakter haben und Mindestanforderungen beschreiben, sind Verordnungen gesetzlich bindend. Wenn die Mindestanforderungen an die Luftdichtheit nicht erreicht wird, muss nachgebessert werden. Das ist in der Regel extrem teuer. Sanierungskosten von mehr als 50.000 € sind keine Seltenheit.

==Realisierung einer funktionierenden Luftdichtheit==

Um eine funktionierende Luftdichtung zu erreichen, müssen die Dampfbremsen untereinander mit Klebebändern verbunden werden. Anschlüsse zu angrenzenden Bauteilen werden mit Luftdichtungsklebern dauerhaft zuverlässig hergestellt.

>>> Fig. 20

>>> Fig. 21

===Klebebänder für Überlappungen von Dampfbremsen===

Klebebänder für die Luftdichtung müssen
· eine hohe Anfangsklebekraft bei normalen Temperaturen
· eine hohe Anfangsklebekraft bei kalten Temperaturen
· eine sehr hohe Endklebekraft
· eine hohe Schälfestigkeit (AFERA 5001)
· eine hohe Scherfestigkeit
· eine hohe Wärmefestigkeit
· eine ausreichende Feuchtefestigkeit
· eine Dauerhaftigkeit von mehr als 30 Jahren
aufweisen.

Für die Klebekraft ist der Anpressdruck entscheidend. Würde man ein Klebeband einfach nur lose auflegen, würde sich keine feste Verbindung ergeben. Eine hohe Anfangsklebekraft ist wichtig, damit die Klebebänder nach dem Andrücken den Kontakt halten.

Eine hohe Anfangsklebekraft bei kalten Temperaturen ist erforderlich, da die Luftdichtung meist dann erstellt wird, wenn die Heizung noch nicht funktioniert.

ine sehr hohe Endklebekraft ist nötig, damit die Verbindung auch dann sicher ist, wenn Spannungen auf die Verklebung wirken. Hierbei ist der Untergrund von besonderer Bedeutung. Untergründe werden nach FLiB eingeteilt in 2 Substratklassen: PE Folie und Holz. PE- Folien sollten eine Oberflächenspannung von mehr als 40 mN/m haben. Aber auch PE Folien mit nur 30 mN/m müssen sich noch sicher verkleben lassen. Holz sollte glatt, d.h. gehobelt oder geschliffen sein. Auf sägerauem Holz hat ein Klebeband keine gute Haftungsmöglichkeit.

>>> Fig. 22

>>> Fig. 23

Neben der Schälhaftung bei 180° (der typischen Klebebandkenngröße) und der Schälhaftung bei 90 ° ist vor allem eine hohe Scherkraft erforderlich. Sie drückt aus, wie gut sich das Klebeband mit dem Untergrund „verschweißt“.

Eine hohe Wärmefestigkeit gewährleistet, dass das Klebeband auch sicher funktioniert, wenn es höheren Temperaturen ausgesetzt wird. Dies kann in der Bauphase oder an Dachflächenfenstern der Fall sein.

Die Feuchtefestigkeit ist vor allem in der Bauphase wichtig. Nach Verputz und Estricharbeiten befindet sich sehr viel Feuchtigkeit im Gebäude. Klebebänder müssen auch unter diesen Bedingungen zuverlässig halten.

>>> Fig. 24

>>> Fig. 25

Die Dauerhaftigkeit ist eine der grundlegenden Eigenschaften der Klebebandverbindung. Gebäude stehen statistisch gesehen mindestens 30 Jahre, bevor sie umgebaut, saniert oder modernisiert werden. Diese Zyklen können aber auch durchaus länger sein. Versprödende Bestandteile, wie Harze sollten in Verbindungsmitteln also vermieden werden. Einfache Klebebänder, wie man sie zum Verkleben von Paketen verwendet, verspröden schon nach inigen Jahren. Im Baubereich angewendet würden sie die Luftdichtheit nicht dauerhaft sicherstellen und einfach abfallen.

===Anschlüsse von Dampfbremsen an angrenzende Bauteile===

Die Anschlüsse an angrenzende Bauteile werden mit Luftdichtungsanschlusskleber hergestellt. Wichtig ist, dass die Dampfbremse mit einer Schlaufe angeschlossen wird, um Bauteilbewegungen schadlos ausgleichen zu können. An die Haltbarkeit von Anschlussklebern werden die gleichen Ansprüche gestellt, wie bei Klebebändern.

>>> Fig. 26 >>> Fig. 27

>>> Fig. 28 >>> Fig. 29

==Dampfbremsen – bestimmend für die Sicherheit gegen Bauschäden==

Bis in die 90er Jahre glaubte man, dass Dampfbremsen mit einem hohen Diffusionswiderstand den besten Schutz gegen Bauschäden bieten. Heute weiß man, dass Bahnen mit einem intelligenten Feuchtemanagement optimal dazu geeignet sind, Bauschäden sicher und dauerhaft zu vermeiden. Diese Dampfbrems- und Luftdichtungsbahnen haben einen feuchtevariablem Diffusionswiderstand und sind in der Lage, ihre Molekularstruktur zu verändern, das heißt: Sie sind im Winter diffusionsdicht und schützen die Konstruktion sicher vor Feuchteeintrag – im Sommer hingegen sind sie diffusionsoffen und ermöglichen maximale Austrocknung.

==Lösungen für Energieeinsparung, Komforterhöhung und Kostenreduzierung==

Der Baubereich ist weltweit der Sektor mit dem größten Ressourcenbedarf. Wir verbrauchen in unseren Volkswirtschaften zur Herstellung von Gebäuden die größten Mengen Primärenergie – das gleiche gilt für die Energiemenge bei der Nutzung.
Wenn es uns beim Bauen gelingt, intelligente Lösungen umzusetzen, wenn es uns gelingt, uns bewusst mit den Baukonstruktionen und ihrer Bauphysik zu beschäftigen, können wir wie in keinem anderen Bereich unserer Gesellschaft Energie sparen und so die CO2 Emissionen und die Kosten für den Unterhalt der Gebäude reduzieren - und das ganze bei optimalem Komfort in Wohnungen und Arbeitsstätten.

==Fazit==
Die Wärmedämmung ist nur dann effektiv in Bezug auf Energieeinsparung, CO2 Emissionsreduzierung, Bauschadensfreiheit und Wohnkomfort, wenn die Gebäudehülle luftdicht ist. Luftdichtheit ist also die entscheidende Größe für eine Wärmedämmkonstruktion. Sie wird erreicht, wenn die Überlappungen der Dampfbremsen mit Klebebändern verklebt und Anschlüsse an angrenzende Bauteile mit Luftdichtungsanschlussklebern hergestellt werden.

Luftdichtheit erfordert einfache Maßnahmen und führt zu einem großen Ergebnis.

[[Kategorie:Bauphysik]][[Kategorie:Glossar]]

Luftdichtung

2007-09-17T16:19:49Z

Goldau:

==Luftdichtung – die entscheidende Größe==
... dass die Wärmedämmung wirklich dämmt und die Konstruktion bauschadensfrei bleibt

Die Wärmedämmung in einem Gebäude trennt zwei unterschiedliche Klimabereiche: Das Innenraumklima und Außenraumklima. Für die Bedingungen in Europa und Russland bedeutet das: Im Winter ist es innen warm und außen kalt, im Sommer hingegen innen kühler als außen.
In beiden Fällen entsteht eine Temperaturdifferenz, welche sich durch Luftströmung auszugleichen versucht. Dabei drängt im Winter die warme Luft aus dem Gebäude durch die Konstruktion ins Freie. Auf ihrem Weg durch die Wärmedämmung kühlt sie jedoch immer mehr ab, je weiter sie nach außen gelangt. Kalte Luft kann weniger Feuchtigkeit aufnehmen als warme so dass die in der warmen Luft mitgeführte gasförmige Feuchtigkeit schließlich als Tauwasser ausfällt.
Dieses Tauwasser kann in der Konstruktion zu erheblichen Bauschäden führen. Statisch wirksamen Bauteile können verrotten und ihre Tragfähigkeit verlieren, ebenso fördert die Feuchtigkeit die Entstehung von gesundheitsschädlichem Schimmel.

Die Konsequenzen aus derartigen Bauschäden sind für das Bauwerk und die Gesundheit seiner Nutzer immens - auf der anderen Seite können sie durch sehr einfache Maßnahmen dauerhaft vermieden werden.
Bei der Planung und Ausführung der Konstruktion ist lediglich darauf zu achten, dass Feuchtigkeit nicht in schädlichem Ausmaß in die Wärmedämmung eindringen kann, also dass der Luftstrom von innen nach außen begrenzt wird. Dies wird durch die Installation einer luftdichten Bauteilschicht auf der Innenseite der Wärmedämmung erreicht. Entscheidend für ihre Wirksamkeit ist größte Sorgfalt, sowohl bei der Planung als auch bei der Ausführung.

Luftdichtheit bedeutet nicht, dass der Innenraum hermetisch wie mit einer Plastiktüte von der Außenluft abgeschlossen ist. Die Luftdichtungsebene verhindert lediglich die Strömung, also die Konvektion von Luft, der Austausch von innen nach außen per Diffusion findet weiterhin statt.

==Definition Luftdichtung und
Überblick über die Auswirkungen mangelhafter Luftdichtung==

Unter Luftdichtung versteht man den Schutz der Wärmedämmung in der Gebäudehülle vor eindringender Feuchtigkeit. Die Güte der Luftdichtheit bestimmt sich durch die Fugenfreiheit. Je mehr Fugen, bzw. Undichtheiten sich in der inneren Gebäudehülle, z.B. der Dampfbremse befinden, d.h. je undichter die Gebäudehülle ist, umso schlechter ist die Luftdichtung. Undichtheiten in der inneren Gebäudehülle haben große bauphysikalische Auswirkungen:

Innenraumluft, die durch Undichtheiten in der Dampfbremse nach außen strömt, transportiert viel Wärme und führt dadurch zu einem höheren Heizenergiebedarf. Auf ihrem Weg durch die Wärmedämmung kühlt die warme Luft ab und kondensiert an den Außenbauteilen. Die ausfallende Feuchtigkeit wird als Tauwasser bezeichnet und kann zu Schimmel führen. Undichtheiten in der inneren Gebäudehülle verschlechtern den Komfort für die Nutzer erheblich: Im Winter ist das Raumklima zu trocken, im Sommer reduziert sich der sommerliche Wärmeschutz. Undichtheiten verringern zudem den Schallschutz der Konstruktion.

>>> Fig. 01

Mit anderen Worten:

Eine gute Luftdichtung ist Voraussetzung dafür, dass die Wärmedämmung effektiv funktioniert, die Konstruktion bauschadensfrei bleibt und im Winter wie im Sommer ein angenehmes Wohn- bzw. Arbeitsklima erreicht wird.

Für eine gute Luftdichtung müssen die Überlappungen von Dampfbremsen mit Klebebändern verklebt und Fugen zu angrenzenden Bauteilen dauerhaft zuverlässig abgedichtet werden.

==Versuchsaufbau zur Ermittlung der Auswirkungen von Fugen in der Gebäudehülle==

Die Auswirkungen der mangelhaften Luftdichtheit wurden vom Fraunhofer Institut für Bauphysik in Stuttgart, Deutschland, in einer Messstudie 1989 untersucht und in verschiedenen Fachzeitschriften veröffentlicht (z.B. DBZ 12/89, Seite 1639ff):

>>> Fig. 02

Geprüft wurde
· die Wärmedämmwirkung und
· der Feuchtedurchgang
bei einer innen liegenden Dampfbremse zusammen mit einer Wärmedämmung aus Mineralwolle mit 14 cm Dämmstärke (das war der damalige Wärmedämmstandard in Deutschland).
Als definierte Undichtheit wurden in der Mitte der 1 m² großen Dampfbremsfläche Fugen angelegt: 1 m lang und mit unterschiedlich Breiten: 1, 3, 5 und 10 mm. Die Fugen befanden sich nur in der Dampfbremse, nicht in der Wärmedämmung.

Für die Ermittlung der Wärmeverluste wurde eine Temperaturdifferenz von innen 20°C zu außen -10 °C hergestellt, für die Ermittlung der Feuchteströme eine Temperaturdifferenz von innen 20°C zu außen 0°C (um eine Vereisung der durchdringenden Wassermenge zu vermeiden).

Die Druckdifferenzen entsprachen mit 10, 20, 30 und 40 Pa denen, die typischerweise auf die Gebäudehülle einwirken können. Druckdifferenzen auf die Gebäudehülle entstehen sowohl thermisch bedingt, also durch den Temperaturunterschied von innen (warm) nach außen (kalt), als auch windbedingt durch Winddruck und Windsog. Eine Druckdifferenz von 20 Pa entsteht z.B. bei einem Außenklima von -10°C und Windstärke 3 oder von 0°C und Windstärke 4.

Zunächst wurden die beiden zu untersuchenden Größen – Wärmedämmwirkung und Feuchtedurchgang – mit der fugenfreien Dampfbremse bei den unterschiedlichen Druckdifferenzen gemessen. Anschließend untersuchte man die Konstruktion mit den verschiedenen Fugen, jeweils mit allen Druckdifferenzen.

Vorab sei gesagt: Die Messergebnisse waren alarmierend und schreckten seinerzeit die Fachwelt auf.

==Luftdichtung – die Voraussetzung, dass die Wärmedämmung wirklich dämmt==

Bei der Untersuchung der Wärmedämmwirkung der 14 cm dicken Wärmedämmung mit der fugenfreien Dampfbremse bestätigte der gemessene U-Wert den rechnerischen von 0,30 W/m²K.

Anschließend wurde die Wärmedämmung mit den unterschiedlich breiten Fugen bei den verschiedenen Druckdifferenzen gemessen.

Schon bei der kleinsten Fugebreite von 1 mm und der Druckdifferenz von 20 Pa ergab sich eine Reduzierung der Dämmwirkung um den Faktor 4,8. Das heißt, der Dämmwert der 14 cm dicken Wärmedämmung ist mit der geringen Undichtheit nicht mehr 0,30 W/m²K, sondern 1,44 W/m²K. Fugenbreiten von 3 mm ergaben Verschlechterungsfaktoren von 11.

Fazit: Undichtheiten in der Luftdichtungsebene, z.B. in der Dampfbremse, führen zu einer Reduzierung der Wärmedämmwirkung. Der Heizenergiebedarf und damit die CO2 Emissionen erhöhen sich um ein Mehrfaches.

>>> Fig. 03

===Ökonomische Konsequenz:===

Ökonomisch spart man bei einer fehlerhaften oder gar fehlenden Luftdichtung mit der Wärmedämmung weitaus weniger Energie ein, als man erwartet. Die Rechnung für Heizenergie, sei es Öl, Gas, Elektrizität, Holz, Biomasse, Fernwärme, etc. ist viel höher als vorab kalkuliert. Das führt zu einer schlechten Rentabilität der Investition für die Wärmedämmmaßnahme. Hätte man sein Geld in eine andere Anlage investiert, hätte man einen besseren Ertrag erzielt.

Der Wert der Immobilie ist auch abhängig vom Energieverbrauch. Eine Immobilie mit hohen monatlichen Unterhaltungskosten hat einen geringeren Wert als eine Immobilie mit geringen monatlichen Kosten.

Wenn gar die Wärmedämmung so schlecht ist, dass das Gebäude bei starkem Frost oder starkem Wind nicht ausreichend beheizt werden kann, werden die elementaren Bedürfnisse von Menschen nach Schutz und Wärme nicht mehr befriedigt. Niemand möchte in kalten und zugigen Gebäuden wohnen oder arbeiten. Derart problematische Immobilien lassen sich als erste nicht mehr vermieten oder verkaufen und erfahren einen hohen Wertverlust.

Die Energiekosten haben sich in den letzten 3 Jahren verdoppelt, z.T. sogar verdreifacht. Und die Verteuerung wird sich in den nächsten Jahren politisch bedingt (Nahost, Iran, Irak), bedarfsbedingt (Expansion in China, etc.) und naturbedingt (Naturkatastrophen, z.B. Hurrikans) weiter beschleunigen. Die Investition in eine gute Wärmedämmung, sei es beim Neubau oder bei der Sanierung/Modernisierung ist schon jetzt sehr lohnenswert und wird bei weiter steigenden Energiepreisen noch höhere Renditen abwerfen.

Die Energiekosten werden in Zukunft weiter steigen. Bei einem hohen Energiebedarf besteht die Gefahr, dass die Heizkosten von privaten Haushalten kaum mehr bezahlt werden können. Es ist natürlich denkbar, die Energiekosten durch Reduzierung der Raumtemperatur zu senken. Eine Temperaturreduzierung von 1 °C führt immerhin zu einer Verringerung des Heizenergiebedarfs, d.h. der Heizkosten um 6 %. Aus ökonomischer und ökologische Sicht ist es sicherlich sinnvoll, die Wohnraumtemperatur von 22 °C auf 20 °C zu senken. Die Reduzierung von 20 °C auf 10 °C, zur Kompensation der enormen Heizkosten, ist bestimmt nicht erstrebenswert.

===Ökologische Konsequenzen===

Wärmedämmungen mit einer schlechten Effizienz führen zu größeren CO2 Emissionen, die das Treibhausklima weiter beschleunigen. Wir können dazu den Begriff Umweltschutz erweitern: Es geht nicht nur darum, dass wir die Umwelt schützen, von der wir leben, die Ressourcen, die Bodenschätze oder die Nahrungsmittel. Es geht mittlerweile auch darum, dass wir uns vor den Auswirkungen des Klimawandels schützen müssen. Die Hurrikans im Herbst 2005 zeigten, zu welcher Zerstörungskraft entfesselte Naturgewalten fähig sind. Hunderttausende Wohnungen wurden zerstört, selbst Industrieanlagen waren monatelang nicht produktionsfähig.

Wirbelstürme, wie Hurricans, Zyklone, Taifune und Tornados saugen warme Luft von unten nach oben und kalte Luft von oben nach unten und sind so das Ventil für den Wärmeausgleich auf der Erde. Weitere Auswirkungen des Treibhausklimas sind ein erhöhter Meeresspiegel, der die Küstenstädte bedroht, verursacht durch das Abtauen der Eisflächen und die Vergrößerung des Wasservolumens bei höheren Wassertemperaturen. Zusätzlich sind mehr Dürren, Überschwemmungen, etc. zu erwarten.

Alles ist preiswerter als das Treibhausklima weiter zu forcieren. Wir brauchen intelligente Lösungen, um die bedrohlichen Entwicklungen aufzuhalten. Die Einsparung von Energie und damit von Treibhausgasen durch luftdichte Gebäudehüllen ist eine wichtige Maßnahme auf diesem Weg. In vielen Bereichen sind Lösungen bereits vorhanden, und müssen nun konsequent umgesetzt werden.
Eine Aufgabe für unsere Generation.

===Der Gebäudeenergiebedarf beträgt mehr als 40 % des Gesamtenergieverbrauchs===

Über 40 % des jährlichen Weltenergiebedarfs wird zum Heizen und Kühlen von Gebäuden verbraucht und stellt so den größten Energieanteil, noch vor den Verbräuchen für Verkehr und Industrie dar. Mit effektiven Wärmedämmungen lässt sich der Energieverbrauch drastisch reduzieren. Für angenehme Wohnraumtemperaturen auch bei großer Kälte und windigem Außenklima benötigt man bei einem Passivhaus zum Heizen pro m² Wohnfläche nur 10 kWh (entsprechend 1 l Öl oder 10 m³ Gas). Neubauten in Deutschland mit gesetzlich vorgeschriebener luftdichten Gebäudehülle und Wärmedämmdicke verbrauchen ca. 60 kWh (entsprechend 6 l Öl oder 60 m³ Gas).Bei Gebäuden mit schlechter Luftdichtung und den daraus resultierenden Wärmeverlusten über die Fugen, ist ein Energieverbrauch von über 500 kWh (50 l Öl oder 500 m³ Gas) pro m² Wohnfläche keine Seltenheit.

Je kälter oder je windiger das Außenklima ist, umso größer sind die Auswirkungen einer mangelhaften Luftdichtheit für die Wärmedämmung und umso größer ist der Energieverbrauch. In Russland war der Winter 2005/2006 so kalt, dass die benötigten Energiemengen kaum mehr zur Verfügung gestellt werden konnten.

Nicht nur hohe Wärmedämmdicken sind entscheidend für die Energieeinsparung, sondern vor allem eine gute Luftdichtung. – Eine Wärmedämmung mit schlechter Luftdichtung ist in ihrer Wirkung stark reduziert.

==Luftdichtung – die Voraussetzung für Bauschadensfreiheit==

Bei der oben erwähnten Studie vom Fraunhofer Institut für Bauphysik wurde neben der Wärmedämmwirkung auch der Feuchteeintrag in die Konstruktion gemessen. Die Dampfbremse hatte einen Diffusionswiderstand sd von 30 m (mvtr von 150 MNs/g). Die Messung bestätigte den rechnerischen Feuchteintrag in die Konstruktion von 0,5 g/m². Auch bei diffusionsoffeneren Dampfbremsen mit einem sd Wert von 2 m (mvtr von 10 MNs/g) sind die Feuchtemengen für Konstruktionen problemlos.

>>> Fig. 04

Im zweiten Versuch wurde der Feuchteeintrag über die Fugen ermittelt. Die Ergebnisse waren alarmierend und erklärten so manchen Bauschaden:

Bei der kleinsten Fuge von nur 1 mm Breite und 20 Pa Druckdifferenz betrug der Feuchtigkeitseintrag durch Konvektion (Luftströmung) 800 g/m Fuge pro Tag. Bei der Fugenbreite von 3 mm waren es 1700 g/m.

>>> Fig. 05

Der Feuchtigkeitseintrag führt an den Außenbauteilen zur Kondensation und bildet einen Wasserfilm, der die Diffusionsfähigkeit des Bauteils reduziert. Bei Frost bildet sich aus dem Wasserfilm eine diffusionsdichte Eisschicht. So kann ein diffusionsoffenes Bauteil auf der Außenseite zu einer diffusionsdichten Sperrschicht werden und zu einem noch höheren Tauwasserausfall in der Konstruktion führen.

Bei – 10 °C Außenluft:

>>> Fig. 06
>>> Fig. 07

Der Tauwasserausfall beim Abkühlen von Luft beginnt unterhalb des Taupunkts, der bei der „Norm“- Innenraumluft von 20 °C und 50 % relativer Feuchtigkeit bei 9,2 °C liegt.

Aus jedem Kubikmeter Luft, der in eine Konstruktion eindringt und auf 0 °C abkühlt kondensiert 5,35 g Wasser, bei Abkühlung auf -10°C Außentemperatur sind es sogar 6,55 g Wasser.

===Folge von Feuchtigkeit in der Konstruktion: Schimmel===

Feuchtigkeit in der Konstruktion führt schnell zu Schimmelbildung. Schimmel geht einher mit einer Zerstörung der Bausubstanz. Je nach Wassermenge und Konstruktionsweise kann es schon nach kurzer Zeit, evtl. aber auch erst nach mehreren Jahren zu Bauschäden kommen. Die Konstruktion muss dann aufwendig erneuert werden.

Gravierender als der finanzielle Schaden durch Schimmel ist jedoch die gesundheitliche Gefahr für die Menschen. Man unterscheidet Schimmelsporen und die sogenannten MVOC (microbial volatile organic compounds), die gasförmigen Ausscheidungen von Pilzen. Schimmelsporen gelten als der größte Allergieverursacher. Das Immunsystem kann grundlegend geschädigt werden, z.T. sogar irreparabel. Sporen und vor allem MVOC’s stehen im Verdacht, außerdem ein krebserregendes Potential zu haben.

Man weiß, dass man bei angeschimmeltem Brot nicht nur den Schimmelbefall abschneiden, sondern das Brot komplett wegwerfen sollte. Auch andere verschimmelte Nahrungsmittel wie Nüsse sollten gar nicht mehr gegessen werden. Der Magen hat durch seine Säure aber durchaus eine gewisse Abwehrkraft gegen diese Schadstoffe. Anders hingehen ist es, wenn Schimmelsporen und MVOC’s eingeatmet werden. Der Lunge fehlt ein wirkungsvoller Abwehrmechanismus. Sporen und MVOC’s haben ungehinderten Zugang in den Körper.

Die Folgen für die Gesundheit der Bewohner sind in der Regel nicht direkt zuzuordnen, denn der Krankheitsverlauf ist schleichend und diffus. Ein krankes Immunsystem äußert sich in vielfältiger Form.

===Ursachen für die Abkühlung von Bauteilinnenoberflächen===

Es macht für die Gesundheitsgefährdung keinen Unterschied, ob sich das Schimmelwachstum auf der Oberfläche der inneren Bauteilschichten zeigt oder „unsichtbar“ in der Konstruktion liegt. Der Schimmel innerhalb von Bauteilen ist potentiell sogar gefährlicher, da man ihn von außen nicht erkennt und Krankheiten nicht zuordnen kann.

Sichtbarer Schimmel ist erkennbar und kann beseitigt werden. Schimmel in der Konstruktion kann jahrelang, unter Umständen jahrzehntelang unerkannt bleiben und zu gravierenden Gesundheitsschädigungen führen.

Schimmel tritt nicht nur dann auf, wenn der Taupunkt unterschritten wird, d.h. Tauwasser ausfällt, sondern bereits dann, wenn die relative Luftfeuchtigkeit an der Grenzfläche der Bauteiloberfläche dauerhaft über 80 % liegt.

Die Reduzierung der Oberflächentemperatur auf den Bauteiloberflächen kann durch Wärmebrücken oder durch mangelhafte Luftdichtung verursacht werden. Wärmebrücken kühlen das Gebäude aus wie Kühlrippen. Bei mangelhafter Luftdichtung dringt kalte Luft von außen ein, hinterströmt die inneren Bauteile (Gipsbauplatten oder Holzverkleidungen) und führt zur Absenkung der Oberflächentemperatur.

Je kälter und je windiger es draußen ist, umso mehr kühlen die inneren Bauteilschichten aus.

Je feuchter das Raumklima, umso höher die Taupunkt- und die Schimmelgrenztemperatur, bzw. umso schneller das Schimmelwachstum. Berechnet auf 20°C Lufttemperatur hat Luft mit 50 % relativer Luftfeuchtigkeit einen Taupunkt von 9,2 °C und Luft mit 65 % relativer Luftfeuchtigkeit einen Taupunkt von 13,2 °C. Der schimmelkritische Bereich liegt bei der 50 % feuchter Raumluft bei 12,6 °C und bei 65 % feuchter Raumluft bei 16.5 °C.

>>> Fig. 08

===Thermographie zeigt niedrige Oberflächentemperatur durch Wärmebrücken und Undichtheiten===

Thermographiekameras zeigen die Oberflächentemperaturen von Bauteilen. Rote und weiße Flächen zeugen von hohen Oberflächentemperaturen. Blaue Flächen entsprechen niedrige Oberflächentemperaturen, an denen kalte Luft eindringt und zur Abkühlung der Bauteiloberflächen führt. Die Scala zeigt die Zuordnung der Temperaturen zur Farbe. Je blauer die Farbe, desto kühler die Oberfläche und um so größer die Gefahr der Schimmelbildung an der Oberfläche oder im Bauteil.

>>> Fig. 09 >>> Fig. 10

>>> Fig. 11 >>> Fig. 12

>>> Fig. 13 >>> Fig. 14

Die Bilder zeigen deutlich, wie die kalte Luft an den Bauteilen entlang strömt und die Oberflächen abkühlt.

==Luftdichtung – Voraussetzung für ein angenehmes Raumklima im Winter==

Zu trockenes Raumklima im Winter entsteht aufgrund von schlechter Luftdichtung. Kalte Luft kann weniger Feuchtigkeit aufnehmen, als warme Luft. Dringt kalte Luft durch Fugen in der Konstruktion in das Gebäude ein, erwärmt sie sich. Gleichzeitig sinkt die relative Luftfeuchtigkeit.

Russland:
In Zahlen: Luft von -10 °C kann maximal 2,1 g Wasser pro m³ Luft aufnehmen, Luft von +20 °C hingegen 17,3 g/m³. Bei 80 % relativer Luftfeuchtigkeit ist der Wassergehalt bei -10 °C noch 1,7 g/m³. Erwärmt man Luft von -10 °C und 80 % relativer Luftfeuchtigkeit auf +20 °C, hat sie nur noch eine relative Luftfeuchtigkeit von 9,9 % (1,7 g/m³ sind 9,9 % von 17,3 g/m³).

>>> Fig. 15

>>> Fig. 16

Irland:
In Zahlen: Luft von 0 °C kann maximal 3,3 g Wasser pro m³ Luft aufnehmen, Luft von +20 °C hingegen 17,3 g/m³. Bei 80 % relativer Luftfeuchtigkeit ist der Wassergehalt bei 0 °C noch 2,64 g/m³. Erwärmt man Luft von 0 °C und 80 % relativer Luftfeuchtigkeit auf +20 °C hat sie nur noch eine relative Luftfeuchtigkeit von 15,3 % (2,64 g/m³ sind 15,3 % von 17,3 g/m³).

Je mehr kalte Luft durch Fugen in der Gebäudehülle in das Gebäude eindringt, umso trockener wird die Raumluft. In der Praxis sinkt die relative Luftfeuchtigkeit so auch unter 30 %. In diesen Fällen nützt es nicht viel, die Raumluft zu befeuchten. Sie wird immer wieder durch trockene Außenluft ersetzt. Erst wenn die Außentemperaturen wieder steigen, ist das Problem mit der trockenen Raumluft auf einmal verschwunden.

Zu trockene Raumluft reduziert nicht nur die Behaglichkeit, sondern muss auch unter gesundheitlichen Aspekten betrachtet werden. In trockenem Raumklima vermehren sich Viren und Bakterien deutlich schneller als in einem feuchten Raumklima. Dies führt bekanntermaßen zu häufigeren Erkältungskrankheiten. Zu trockene Raumluft behindert außerdem die Sauerstoffaufnahme und die Zellatmung und führt zu körperlichem Stress, zu Müdigkeit und geringerer Leistungsfähigkeit. Um an einem Arbeitsplatz die maximale Effektivität zu erreichen, sollte das Klima in der Behaglichkeitszone liegen:

>>> Fig. 17
Quelle: Sedlbauer, Breuer, Kaufmann,
Institut für Bauphysik, Holzkirchen

==Luftdichtung – Voraussetzung für ein angenehmes Raumklima im Sommer==

Für den sommerlichen Wärmeschutz eines Bauteils sind die beiden bauphysikalischen Kenngrößen Phasenverschiebung und Amplitudendämpfung entscheidend. Die Phasenverschiebung beschreibt, wie viele Stunden die Wärme braucht, um von außen in das Gebäudeinnere zu gelangen. Werte von mehr als 10 Stunden gelten als komfortabel. Die Amplitudendämpfung drückt aus, wie hoch sich die Temperatur im Gebäudeinneren im Vergleich zu draußen erwärmt.

Beide Kenngrößen beruhen auf einem stationären Zustand, d.h. darauf, dass es im Bauteil keine Luftbewegung gibt. Der Wärmestrom kann erst dann die nächste Pore erwärmen, wenn die davor liegende Pore erwärmt wurde. Eine Luftbewegung in der Wärmedämmung infolge von Undichtheiten in der Gebäudehülle führen zu einem viel schnelleren Wärmetransport, da die Wärme nun durch Konvektion (Luftströmung) übertragen wird.

>>> Fig. 18

>>> Fig. 19

==Gesetze und Normen in Deutschland==

Die Erkenntnisse über die Auswirkungen der Luftdichtheit wurden in Deutschland 1995 (6 Jahre nach Veröffentlichung der Messstudie des Instituts für Bauphysik) mit der 3. Wärmeschutzverordnung über die Luftdichtheit gesetzlich bindend und führten zur Vornorm der DIN 4108-7. Im Jahre 2000 folgten die Energieeinsparverordnung und die DIN 4108-7.

Während Normen Empfehlungscharakter haben und Mindestanforderungen beschreiben, sind Verordnungen gesetzlich bindend. Wenn die Mindestanforderungen an die Luftdichtheit nicht erreicht wird, muss nachgebessert werden. Das ist in der Regel extrem teuer. Sanierungskosten von mehr als 50.000 € sind keine Seltenheit.

==Realisierung einer funktionierenden Luftdichtheit==

Um eine funktionierende Luftdichtung zu erreichen, müssen die Dampfbremsen untereinander mit Klebebändern verbunden werden. Anschlüsse zu angrenzenden Bauteilen werden mit Luftdichtungsklebern dauerhaft zuverlässig hergestellt.

>>> Fig. 20

>>> Fig. 21

===Klebebänder für Überlappungen von Dampfbremsen===

Klebebänder für die Luftdichtung müssen
· eine hohe Anfangsklebekraft bei normalen Temperaturen
· eine hohe Anfangsklebekraft bei kalten Temperaturen
· eine sehr hohe Endklebekraft
· eine hohe Schälfestigkeit (AFERA 5001)
· eine hohe Scherfestigkeit
· eine hohe Wärmefestigkeit
· eine ausreichende Feuchtefestigkeit
· eine Dauerhaftigkeit von mehr als 30 Jahren
aufweisen.

Für die Klebekraft ist der Anpressdruck entscheidend. Würde man ein Klebeband einfach nur lose auflegen, würde sich keine feste Verbindung ergeben. Eine hohe Anfangsklebekraft ist wichtig, damit die Klebebänder nach dem Andrücken den Kontakt halten.

Eine hohe Anfangsklebekraft bei kalten Temperaturen ist erforderlich, da die Luftdichtung meist dann erstellt wird, wenn die Heizung noch nicht funktioniert.

ine sehr hohe Endklebekraft ist nötig, damit die Verbindung auch dann sicher ist, wenn Spannungen auf die Verklebung wirken. Hierbei ist der Untergrund von besonderer Bedeutung. Untergründe werden nach FLiB eingeteilt in 2 Substratklassen: PE Folie und Holz. PE- Folien sollten eine Oberflächenspannung von mehr als 40 mN/m haben. Aber auch PE Folien mit nur 30 mN/m müssen sich noch sicher verkleben lassen. Holz sollte glatt, d.h. gehobelt oder geschliffen sein. Auf sägerauem Holz hat ein Klebeband keine gute Haftungsmöglichkeit.

>>> Fig. 22

>>> Fig. 23

Neben der Schälhaftung bei 180° (der typischen Klebebandkenngröße) und der Schälhaftung bei 90 ° ist vor allem eine hohe Scherkraft erforderlich. Sie drückt aus, wie gut sich das Klebeband mit dem Untergrund „verschweißt“.

Eine hohe Wärmefestigkeit gewährleistet, dass das Klebeband auch sicher funktioniert, wenn es höheren Temperaturen ausgesetzt wird. Dies kann in der Bauphase oder an Dachflächenfenstern der Fall sein.

Die Feuchtefestigkeit ist vor allem in der Bauphase wichtig. Nach Verputz und Estricharbeiten befindet sich sehr viel Feuchtigkeit im Gebäude. Klebebänder müssen auch unter diesen Bedingungen zuverlässig halten.

>>> Fig. 24

>>> Fig. 25

Die Dauerhaftigkeit ist eine der grundlegenden Eigenschaften der Klebebandverbindung. Gebäude stehen statistisch gesehen mindestens 30 Jahre, bevor sie umgebaut, saniert oder modernisiert werden. Diese Zyklen können aber auch durchaus länger sein. Versprödende Bestandteile, wie Harze sollten in Verbindungsmitteln also vermieden werden. Einfache Klebebänder, wie man sie zum Verkleben von Paketen verwendet, verspröden schon nach inigen Jahren. Im Baubereich angewendet würden sie die Luftdichtheit nicht dauerhaft sicherstellen und einfach abfallen.

===Anschlüsse von Dampfbremsen an angrenzende Bauteile===

Die Anschlüsse an angrenzende Bauteile werden mit Luftdichtungsanschlusskleber hergestellt. Wichtig ist, dass die Dampfbremse mit einer Schlaufe angeschlossen wird, um Bauteilbewegungen schadlos ausgleichen zu können. An die Haltbarkeit von Anschlussklebern werden die gleichen Ansprüche gestellt, wie bei Klebebändern.

>>> Fig. 26 >>> Fig. 27

>>> Fig. 28 >>> Fig. 29

==Dampfbremsen – bestimmend für die Sicherheit gegen Bauschäden==

Bis in die 90er Jahre glaubte man, dass Dampfbremsen mit einem hohen Diffusionswiderstand den besten Schutz gegen Bauschäden bieten. Heute weiß man, dass Bahnen mit einem intelligenten Feuchtemanagement optimal dazu geeignet sind, Bauschäden sicher und dauerhaft zu vermeiden. Diese Dampfbrems- und Luftdichtungsbahnen haben einen feuchtevariablem Diffusionswiderstand und sind in der Lage, ihre Molekularstruktur zu verändern, das heißt: Sie sind im Winter diffusionsdicht und schützen die Konstruktion sicher vor Feuchteeintrag – im Sommer hingegen sind sie diffusionsoffen und ermöglichen maximale Austrocknung.

==Lösungen für Energieeinsparung, Komforterhöhung und Kostenreduzierung==

Der Baubereich ist weltweit der Sektor mit dem größten Ressourcenbedarf. Wir verbrauchen in unseren Volkswirtschaften zur Herstellung von Gebäuden die größten Mengen Primärenergie – das gleiche gilt für die Energiemenge bei der Nutzung.
Wenn es uns beim Bauen gelingt, intelligente Lösungen umzusetzen, wenn es uns gelingt, uns bewusst mit den Baukonstruktionen und ihrer Bauphysik zu beschäftigen, können wir wie in keinem anderen Bereich unserer Gesellschaft Energie sparen und so die CO2 Emissionen und die Kosten für den Unterhalt der Gebäude reduzieren - und das ganze bei optimalem Komfort in Wohnungen und Arbeitsstätten.

==Fazit:==
Die Wärmedämmung ist nur dann effektiv in Bezug auf Energieeinsparung, CO2 Emissionsreduzierung, Bauschadensfreiheit und Wohnkomfort, wenn die Gebäudehülle luftdicht ist. Luftdichtheit ist also die entscheidende Größe für eine Wärmedämmkonstruktion. Sie wird erreicht, wenn die Überlappungen der Dampfbremsen mit Klebebändern verklebt und Anschlüsse an angrenzende Bauteile mit Luftdichtungsanschlussklebern hergestellt werden.

Luftdichtheit erfordert einfache Maßnahmen und führt zu einem großen Ergebnis.

[[Kategorie:Bauphysik]][[Kategorie:Glossar]]

Luftdichtung

2007-09-17T16:18:57Z

Goldau:

Die Luftdichtung schützt den [[Dämmstoffe|Dämmstoff]] von innen vor eindringender Feuchtigkeit. Die Luftdichtungsebene kann z.B. mit einer [[Dampfbremse]] hergestellt werden. Wichtig ist die perfekte Ausführung, denn Undichtheiten in der Fläche und an Anschlüssen haben Folgen:
* Wärmeverluste und damit hohe Energiekosten und erhöhte CO2-Emissionen
* Bauschäden durch Feuchteeintrag
* Trockene Raumluft im Winter
* Schlechter sommerlicher Wärmeschutz
* Verringerter Schallschutz

==Luftdichtung – die entscheidende Größe==
... dass die Wärmedämmung wirklich dämmt und die Konstruktion bauschadensfrei bleibt

Die Wärmedämmung in einem Gebäude trennt zwei unterschiedliche Klimabereiche: Das Innenraumklima und Außenraumklima. Für die Bedingungen in Europa und Russland bedeutet das: Im Winter ist es innen warm und außen kalt, im Sommer hingegen innen kühler als außen.
In beiden Fällen entsteht eine Temperaturdifferenz, welche sich durch Luftströmung auszugleichen versucht. Dabei drängt im Winter die warme Luft aus dem Gebäude durch die Konstruktion ins Freie. Auf ihrem Weg durch die Wärmedämmung kühlt sie jedoch immer mehr ab, je weiter sie nach außen gelangt. Kalte Luft kann weniger Feuchtigkeit aufnehmen als warme so dass die in der warmen Luft mitgeführte gasförmige Feuchtigkeit schließlich als Tauwasser ausfällt.
Dieses Tauwasser kann in der Konstruktion zu erheblichen Bauschäden führen. Statisch wirksamen Bauteile können verrotten und ihre Tragfähigkeit verlieren, ebenso fördert die Feuchtigkeit die Entstehung von gesundheitsschädlichem Schimmel.

Die Konsequenzen aus derartigen Bauschäden sind für das Bauwerk und die Gesundheit seiner Nutzer immens - auf der anderen Seite können sie durch sehr einfache Maßnahmen dauerhaft vermieden werden.
Bei der Planung und Ausführung der Konstruktion ist lediglich darauf zu achten, dass Feuchtigkeit nicht in schädlichem Ausmaß in die Wärmedämmung eindringen kann, also dass der Luftstrom von innen nach außen begrenzt wird. Dies wird durch die Installation einer luftdichten Bauteilschicht auf der Innenseite der Wärmedämmung erreicht. Entscheidend für ihre Wirksamkeit ist größte Sorgfalt, sowohl bei der Planung als auch bei der Ausführung.

Luftdichtheit bedeutet nicht, dass der Innenraum hermetisch wie mit einer Plastiktüte von der Außenluft abgeschlossen ist. Die Luftdichtungsebene verhindert lediglich die Strömung, also die Konvektion von Luft, der Austausch von innen nach außen per Diffusion findet weiterhin statt.

==Definition Luftdichtung und
Überblick über die Auswirkungen mangelhafter Luftdichtung==

Unter Luftdichtung versteht man den Schutz der Wärmedämmung in der Gebäudehülle vor eindringender Feuchtigkeit. Die Güte der Luftdichtheit bestimmt sich durch die Fugenfreiheit. Je mehr Fugen, bzw. Undichtheiten sich in der inneren Gebäudehülle, z.B. der Dampfbremse befinden, d.h. je undichter die Gebäudehülle ist, umso schlechter ist die Luftdichtung. Undichtheiten in der inneren Gebäudehülle haben große bauphysikalische Auswirkungen:

Innenraumluft, die durch Undichtheiten in der Dampfbremse nach außen strömt, transportiert viel Wärme und führt dadurch zu einem höheren Heizenergiebedarf. Auf ihrem Weg durch die Wärmedämmung kühlt die warme Luft ab und kondensiert an den Außenbauteilen. Die ausfallende Feuchtigkeit wird als Tauwasser bezeichnet und kann zu Schimmel führen. Undichtheiten in der inneren Gebäudehülle verschlechtern den Komfort für die Nutzer erheblich: Im Winter ist das Raumklima zu trocken, im Sommer reduziert sich der sommerliche Wärmeschutz. Undichtheiten verringern zudem den Schallschutz der Konstruktion.

>>> Fig. 01

Mit anderen Worten:

Eine gute Luftdichtung ist Voraussetzung dafür, dass die Wärmedämmung effektiv funktioniert, die Konstruktion bauschadensfrei bleibt und im Winter wie im Sommer ein angenehmes Wohn- bzw. Arbeitsklima erreicht wird.

Für eine gute Luftdichtung müssen die Überlappungen von Dampfbremsen mit Klebebändern verklebt und Fugen zu angrenzenden Bauteilen dauerhaft zuverlässig abgedichtet werden.

==Versuchsaufbau zur Ermittlung der Auswirkungen von Fugen in der Gebäudehülle==

Die Auswirkungen der mangelhaften Luftdichtheit wurden vom Fraunhofer Institut für Bauphysik in Stuttgart, Deutschland, in einer Messstudie 1989 untersucht und in verschiedenen Fachzeitschriften veröffentlicht (z.B. DBZ 12/89, Seite 1639ff):

>>> Fig. 02

Geprüft wurde
· die Wärmedämmwirkung und
· der Feuchtedurchgang
bei einer innen liegenden Dampfbremse zusammen mit einer Wärmedämmung aus Mineralwolle mit 14 cm Dämmstärke (das war der damalige Wärmedämmstandard in Deutschland).
Als definierte Undichtheit wurden in der Mitte der 1 m² großen Dampfbremsfläche Fugen angelegt: 1 m lang und mit unterschiedlich Breiten: 1, 3, 5 und 10 mm. Die Fugen befanden sich nur in der Dampfbremse, nicht in der Wärmedämmung.

Für die Ermittlung der Wärmeverluste wurde eine Temperaturdifferenz von innen 20°C zu außen -10 °C hergestellt, für die Ermittlung der Feuchteströme eine Temperaturdifferenz von innen 20°C zu außen 0°C (um eine Vereisung der durchdringenden Wassermenge zu vermeiden).

Die Druckdifferenzen entsprachen mit 10, 20, 30 und 40 Pa denen, die typischerweise auf die Gebäudehülle einwirken können. Druckdifferenzen auf die Gebäudehülle entstehen sowohl thermisch bedingt, also durch den Temperaturunterschied von innen (warm) nach außen (kalt), als auch windbedingt durch Winddruck und Windsog. Eine Druckdifferenz von 20 Pa entsteht z.B. bei einem Außenklima von -10°C und Windstärke 3 oder von 0°C und Windstärke 4.

Zunächst wurden die beiden zu untersuchenden Größen – Wärmedämmwirkung und Feuchtedurchgang – mit der fugenfreien Dampfbremse bei den unterschiedlichen Druckdifferenzen gemessen. Anschließend untersuchte man die Konstruktion mit den verschiedenen Fugen, jeweils mit allen Druckdifferenzen.

Vorab sei gesagt: Die Messergebnisse waren alarmierend und schreckten seinerzeit die Fachwelt auf.

==Luftdichtung – die Voraussetzung, dass die Wärmedämmung wirklich dämmt==

Bei der Untersuchung der Wärmedämmwirkung der 14 cm dicken Wärmedämmung mit der fugenfreien Dampfbremse bestätigte der gemessene U-Wert den rechnerischen von 0,30 W/m²K.

Anschließend wurde die Wärmedämmung mit den unterschiedlich breiten Fugen bei den verschiedenen Druckdifferenzen gemessen.

Schon bei der kleinsten Fugebreite von 1 mm und der Druckdifferenz von 20 Pa ergab sich eine Reduzierung der Dämmwirkung um den Faktor 4,8. Das heißt, der Dämmwert der 14 cm dicken Wärmedämmung ist mit der geringen Undichtheit nicht mehr 0,30 W/m²K, sondern 1,44 W/m²K. Fugenbreiten von 3 mm ergaben Verschlechterungsfaktoren von 11.

Fazit: Undichtheiten in der Luftdichtungsebene, z.B. in der Dampfbremse, führen zu einer Reduzierung der Wärmedämmwirkung. Der Heizenergiebedarf und damit die CO2 Emissionen erhöhen sich um ein Mehrfaches.

>>> Fig. 03

===Ökonomische Konsequenz:===

Ökonomisch spart man bei einer fehlerhaften oder gar fehlenden Luftdichtung mit der Wärmedämmung weitaus weniger Energie ein, als man erwartet. Die Rechnung für Heizenergie, sei es Öl, Gas, Elektrizität, Holz, Biomasse, Fernwärme, etc. ist viel höher als vorab kalkuliert. Das führt zu einer schlechten Rentabilität der Investition für die Wärmedämmmaßnahme. Hätte man sein Geld in eine andere Anlage investiert, hätte man einen besseren Ertrag erzielt.

Der Wert der Immobilie ist auch abhängig vom Energieverbrauch. Eine Immobilie mit hohen monatlichen Unterhaltungskosten hat einen geringeren Wert als eine Immobilie mit geringen monatlichen Kosten.

Wenn gar die Wärmedämmung so schlecht ist, dass das Gebäude bei starkem Frost oder starkem Wind nicht ausreichend beheizt werden kann, werden die elementaren Bedürfnisse von Menschen nach Schutz und Wärme nicht mehr befriedigt. Niemand möchte in kalten und zugigen Gebäuden wohnen oder arbeiten. Derart problematische Immobilien lassen sich als erste nicht mehr vermieten oder verkaufen und erfahren einen hohen Wertverlust.

Die Energiekosten haben sich in den letzten 3 Jahren verdoppelt, z.T. sogar verdreifacht. Und die Verteuerung wird sich in den nächsten Jahren politisch bedingt (Nahost, Iran, Irak), bedarfsbedingt (Expansion in China, etc.) und naturbedingt (Naturkatastrophen, z.B. Hurrikans) weiter beschleunigen. Die Investition in eine gute Wärmedämmung, sei es beim Neubau oder bei der Sanierung/Modernisierung ist schon jetzt sehr lohnenswert und wird bei weiter steigenden Energiepreisen noch höhere Renditen abwerfen.

Die Energiekosten werden in Zukunft weiter steigen. Bei einem hohen Energiebedarf besteht die Gefahr, dass die Heizkosten von privaten Haushalten kaum mehr bezahlt werden können. Es ist natürlich denkbar, die Energiekosten durch Reduzierung der Raumtemperatur zu senken. Eine Temperaturreduzierung von 1 °C führt immerhin zu einer Verringerung des Heizenergiebedarfs, d.h. der Heizkosten um 6 %. Aus ökonomischer und ökologische Sicht ist es sicherlich sinnvoll, die Wohnraumtemperatur von 22 °C auf 20 °C zu senken. Die Reduzierung von 20 °C auf 10 °C, zur Kompensation der enormen Heizkosten, ist bestimmt nicht erstrebenswert.

===Ökologische Konsequenzen===

Wärmedämmungen mit einer schlechten Effizienz führen zu größeren CO2 Emissionen, die das Treibhausklima weiter beschleunigen. Wir können dazu den Begriff Umweltschutz erweitern: Es geht nicht nur darum, dass wir die Umwelt schützen, von der wir leben, die Ressourcen, die Bodenschätze oder die Nahrungsmittel. Es geht mittlerweile auch darum, dass wir uns vor den Auswirkungen des Klimawandels schützen müssen. Die Hurrikans im Herbst 2005 zeigten, zu welcher Zerstörungskraft entfesselte Naturgewalten fähig sind. Hunderttausende Wohnungen wurden zerstört, selbst Industrieanlagen waren monatelang nicht produktionsfähig.

Wirbelstürme, wie Hurricans, Zyklone, Taifune und Tornados saugen warme Luft von unten nach oben und kalte Luft von oben nach unten und sind so das Ventil für den Wärmeausgleich auf der Erde. Weitere Auswirkungen des Treibhausklimas sind ein erhöhter Meeresspiegel, der die Küstenstädte bedroht, verursacht durch das Abtauen der Eisflächen und die Vergrößerung des Wasservolumens bei höheren Wassertemperaturen. Zusätzlich sind mehr Dürren, Überschwemmungen, etc. zu erwarten.

Alles ist preiswerter als das Treibhausklima weiter zu forcieren. Wir brauchen intelligente Lösungen, um die bedrohlichen Entwicklungen aufzuhalten. Die Einsparung von Energie und damit von Treibhausgasen durch luftdichte Gebäudehüllen ist eine wichtige Maßnahme auf diesem Weg. In vielen Bereichen sind Lösungen bereits vorhanden, und müssen nun konsequent umgesetzt werden.
Eine Aufgabe für unsere Generation.

===Der Gebäudeenergiebedarf beträgt mehr als 40 % des Gesamtenergieverbrauchs===

Über 40 % des jährlichen Weltenergiebedarfs wird zum Heizen und Kühlen von Gebäuden verbraucht und stellt so den größten Energieanteil, noch vor den Verbräuchen für Verkehr und Industrie dar. Mit effektiven Wärmedämmungen lässt sich der Energieverbrauch drastisch reduzieren. Für angenehme Wohnraumtemperaturen auch bei großer Kälte und windigem Außenklima benötigt man bei einem Passivhaus zum Heizen pro m² Wohnfläche nur 10 kWh (entsprechend 1 l Öl oder 10 m³ Gas). Neubauten in Deutschland mit gesetzlich vorgeschriebener luftdichten Gebäudehülle und Wärmedämmdicke verbrauchen ca. 60 kWh (entsprechend 6 l Öl oder 60 m³ Gas).Bei Gebäuden mit schlechter Luftdichtung und den daraus resultierenden Wärmeverlusten über die Fugen, ist ein Energieverbrauch von über 500 kWh (50 l Öl oder 500 m³ Gas) pro m² Wohnfläche keine Seltenheit.

Je kälter oder je windiger das Außenklima ist, umso größer sind die Auswirkungen einer mangelhaften Luftdichtheit für die Wärmedämmung und umso größer ist der Energieverbrauch. In Russland war der Winter 2005/2006 so kalt, dass die benötigten Energiemengen kaum mehr zur Verfügung gestellt werden konnten.

Nicht nur hohe Wärmedämmdicken sind entscheidend für die Energieeinsparung, sondern vor allem eine gute Luftdichtung. – Eine Wärmedämmung mit schlechter Luftdichtung ist in ihrer Wirkung stark reduziert.

==Luftdichtung – die Voraussetzung für Bauschadensfreiheit==

Bei der oben erwähnten Studie vom Fraunhofer Institut für Bauphysik wurde neben der Wärmedämmwirkung auch der Feuchteeintrag in die Konstruktion gemessen. Die Dampfbremse hatte einen Diffusionswiderstand sd von 30 m (mvtr von 150 MNs/g). Die Messung bestätigte den rechnerischen Feuchteintrag in die Konstruktion von 0,5 g/m². Auch bei diffusionsoffeneren Dampfbremsen mit einem sd Wert von 2 m (mvtr von 10 MNs/g) sind die Feuchtemengen für Konstruktionen problemlos.

>>> Fig. 04

Im zweiten Versuch wurde der Feuchteeintrag über die Fugen ermittelt. Die Ergebnisse waren alarmierend und erklärten so manchen Bauschaden:

Bei der kleinsten Fuge von nur 1 mm Breite und 20 Pa Druckdifferenz betrug der Feuchtigkeitseintrag durch Konvektion (Luftströmung) 800 g/m Fuge pro Tag. Bei der Fugenbreite von 3 mm waren es 1700 g/m.

>>> Fig. 05

Der Feuchtigkeitseintrag führt an den Außenbauteilen zur Kondensation und bildet einen Wasserfilm, der die Diffusionsfähigkeit des Bauteils reduziert. Bei Frost bildet sich aus dem Wasserfilm eine diffusionsdichte Eisschicht. So kann ein diffusionsoffenes Bauteil auf der Außenseite zu einer diffusionsdichten Sperrschicht werden und zu einem noch höheren Tauwasserausfall in der Konstruktion führen.

Bei – 10 °C Außenluft:

>>> Fig. 06
>>> Fig. 07

Der Tauwasserausfall beim Abkühlen von Luft beginnt unterhalb des Taupunkts, der bei der „Norm“- Innenraumluft von 20 °C und 50 % relativer Feuchtigkeit bei 9,2 °C liegt.

Aus jedem Kubikmeter Luft, der in eine Konstruktion eindringt und auf 0 °C abkühlt kondensiert 5,35 g Wasser, bei Abkühlung auf -10°C Außentemperatur sind es sogar 6,55 g Wasser.

===Folge von Feuchtigkeit in der Konstruktion: Schimmel===

Feuchtigkeit in der Konstruktion führt schnell zu Schimmelbildung. Schimmel geht einher mit einer Zerstörung der Bausubstanz. Je nach Wassermenge und Konstruktionsweise kann es schon nach kurzer Zeit, evtl. aber auch erst nach mehreren Jahren zu Bauschäden kommen. Die Konstruktion muss dann aufwendig erneuert werden.

Gravierender als der finanzielle Schaden durch Schimmel ist jedoch die gesundheitliche Gefahr für die Menschen. Man unterscheidet Schimmelsporen und die sogenannten MVOC (microbial volatile organic compounds), die gasförmigen Ausscheidungen von Pilzen. Schimmelsporen gelten als der größte Allergieverursacher. Das Immunsystem kann grundlegend geschädigt werden, z.T. sogar irreparabel. Sporen und vor allem MVOC’s stehen im Verdacht, außerdem ein krebserregendes Potential zu haben.

Man weiß, dass man bei angeschimmeltem Brot nicht nur den Schimmelbefall abschneiden, sondern das Brot komplett wegwerfen sollte. Auch andere verschimmelte Nahrungsmittel wie Nüsse sollten gar nicht mehr gegessen werden. Der Magen hat durch seine Säure aber durchaus eine gewisse Abwehrkraft gegen diese Schadstoffe. Anders hingehen ist es, wenn Schimmelsporen und MVOC’s eingeatmet werden. Der Lunge fehlt ein wirkungsvoller Abwehrmechanismus. Sporen und MVOC’s haben ungehinderten Zugang in den Körper.

Die Folgen für die Gesundheit der Bewohner sind in der Regel nicht direkt zuzuordnen, denn der Krankheitsverlauf ist schleichend und diffus. Ein krankes Immunsystem äußert sich in vielfältiger Form.

===Ursachen für die Abkühlung von Bauteilinnenoberflächen===

Es macht für die Gesundheitsgefährdung keinen Unterschied, ob sich das Schimmelwachstum auf der Oberfläche der inneren Bauteilschichten zeigt oder „unsichtbar“ in der Konstruktion liegt. Der Schimmel innerhalb von Bauteilen ist potentiell sogar gefährlicher, da man ihn von außen nicht erkennt und Krankheiten nicht zuordnen kann.

Sichtbarer Schimmel ist erkennbar und kann beseitigt werden. Schimmel in der Konstruktion kann jahrelang, unter Umständen jahrzehntelang unerkannt bleiben und zu gravierenden Gesundheitsschädigungen führen.

Schimmel tritt nicht nur dann auf, wenn der Taupunkt unterschritten wird, d.h. Tauwasser ausfällt, sondern bereits dann, wenn die relative Luftfeuchtigkeit an der Grenzfläche der Bauteiloberfläche dauerhaft über 80 % liegt.

Die Reduzierung der Oberflächentemperatur auf den Bauteiloberflächen kann durch Wärmebrücken oder durch mangelhafte Luftdichtung verursacht werden. Wärmebrücken kühlen das Gebäude aus wie Kühlrippen. Bei mangelhafter Luftdichtung dringt kalte Luft von außen ein, hinterströmt die inneren Bauteile (Gipsbauplatten oder Holzverkleidungen) und führt zur Absenkung der Oberflächentemperatur.

Je kälter und je windiger es draußen ist, umso mehr kühlen die inneren Bauteilschichten aus.

Je feuchter das Raumklima, umso höher die Taupunkt- und die Schimmelgrenztemperatur, bzw. umso schneller das Schimmelwachstum. Berechnet auf 20°C Lufttemperatur hat Luft mit 50 % relativer Luftfeuchtigkeit einen Taupunkt von 9,2 °C und Luft mit 65 % relativer Luftfeuchtigkeit einen Taupunkt von 13,2 °C. Der schimmelkritische Bereich liegt bei der 50 % feuchter Raumluft bei 12,6 °C und bei 65 % feuchter Raumluft bei 16.5 °C.

>>> Fig. 08

===Thermographie zeigt niedrige Oberflächentemperatur durch Wärmebrücken und Undichtheiten===

Thermographiekameras zeigen die Oberflächentemperaturen von Bauteilen. Rote und weiße Flächen zeugen von hohen Oberflächentemperaturen. Blaue Flächen entsprechen niedrige Oberflächentemperaturen, an denen kalte Luft eindringt und zur Abkühlung der Bauteiloberflächen führt. Die Scala zeigt die Zuordnung der Temperaturen zur Farbe. Je blauer die Farbe, desto kühler die Oberfläche und um so größer die Gefahr der Schimmelbildung an der Oberfläche oder im Bauteil.

>>> Fig. 09 >>> Fig. 10

>>> Fig. 11 >>> Fig. 12

>>> Fig. 13 >>> Fig. 14

Die Bilder zeigen deutlich, wie die kalte Luft an den Bauteilen entlang strömt und die Oberflächen abkühlt.

==Luftdichtung – Voraussetzung für ein angenehmes Raumklima im Winter==

Zu trockenes Raumklima im Winter entsteht aufgrund von schlechter Luftdichtung. Kalte Luft kann weniger Feuchtigkeit aufnehmen, als warme Luft. Dringt kalte Luft durch Fugen in der Konstruktion in das Gebäude ein, erwärmt sie sich. Gleichzeitig sinkt die relative Luftfeuchtigkeit.

Russland:
In Zahlen: Luft von -10 °C kann maximal 2,1 g Wasser pro m³ Luft aufnehmen, Luft von +20 °C hingegen 17,3 g/m³. Bei 80 % relativer Luftfeuchtigkeit ist der Wassergehalt bei -10 °C noch 1,7 g/m³. Erwärmt man Luft von -10 °C und 80 % relativer Luftfeuchtigkeit auf +20 °C, hat sie nur noch eine relative Luftfeuchtigkeit von 9,9 % (1,7 g/m³ sind 9,9 % von 17,3 g/m³).

>>> Fig. 15

>>> Fig. 16

Irland:
In Zahlen: Luft von 0 °C kann maximal 3,3 g Wasser pro m³ Luft aufnehmen, Luft von +20 °C hingegen 17,3 g/m³. Bei 80 % relativer Luftfeuchtigkeit ist der Wassergehalt bei 0 °C noch 2,64 g/m³. Erwärmt man Luft von 0 °C und 80 % relativer Luftfeuchtigkeit auf +20 °C hat sie nur noch eine relative Luftfeuchtigkeit von 15,3 % (2,64 g/m³ sind 15,3 % von 17,3 g/m³).

Je mehr kalte Luft durch Fugen in der Gebäudehülle in das Gebäude eindringt, umso trockener wird die Raumluft. In der Praxis sinkt die relative Luftfeuchtigkeit so auch unter 30 %. In diesen Fällen nützt es nicht viel, die Raumluft zu befeuchten. Sie wird immer wieder durch trockene Außenluft ersetzt. Erst wenn die Außentemperaturen wieder steigen, ist das Problem mit der trockenen Raumluft auf einmal verschwunden.

Zu trockene Raumluft reduziert nicht nur die Behaglichkeit, sondern muss auch unter gesundheitlichen Aspekten betrachtet werden. In trockenem Raumklima vermehren sich Viren und Bakterien deutlich schneller als in einem feuchten Raumklima. Dies führt bekanntermaßen zu häufigeren Erkältungskrankheiten. Zu trockene Raumluft behindert außerdem die Sauerstoffaufnahme und die Zellatmung und führt zu körperlichem Stress, zu Müdigkeit und geringerer Leistungsfähigkeit. Um an einem Arbeitsplatz die maximale Effektivität zu erreichen, sollte das Klima in der Behaglichkeitszone liegen:

>>> Fig. 17
Quelle: Sedlbauer, Breuer, Kaufmann,
Institut für Bauphysik, Holzkirchen

==Luftdichtung – Voraussetzung für ein angenehmes Raumklima im Sommer==

Für den sommerlichen Wärmeschutz eines Bauteils sind die beiden bauphysikalischen Kenngrößen Phasenverschiebung und Amplitudendämpfung entscheidend. Die Phasenverschiebung beschreibt, wie viele Stunden die Wärme braucht, um von außen in das Gebäudeinnere zu gelangen. Werte von mehr als 10 Stunden gelten als komfortabel. Die Amplitudendämpfung drückt aus, wie hoch sich die Temperatur im Gebäudeinneren im Vergleich zu draußen erwärmt.

Beide Kenngrößen beruhen auf einem stationären Zustand, d.h. darauf, dass es im Bauteil keine Luftbewegung gibt. Der Wärmestrom kann erst dann die nächste Pore erwärmen, wenn die davor liegende Pore erwärmt wurde. Eine Luftbewegung in der Wärmedämmung infolge von Undichtheiten in der Gebäudehülle führen zu einem viel schnelleren Wärmetransport, da die Wärme nun durch Konvektion (Luftströmung) übertragen wird.

>>> Fig. 18

>>> Fig. 19

==Gesetze und Normen in Deutschland==

Die Erkenntnisse über die Auswirkungen der Luftdichtheit wurden in Deutschland 1995 (6 Jahre nach Veröffentlichung der Messstudie des Instituts für Bauphysik) mit der 3. Wärmeschutzverordnung über die Luftdichtheit gesetzlich bindend und führten zur Vornorm der DIN 4108-7. Im Jahre 2000 folgten die Energieeinsparverordnung und die DIN 4108-7.

Während Normen Empfehlungscharakter haben und Mindestanforderungen beschreiben, sind Verordnungen gesetzlich bindend. Wenn die Mindestanforderungen an die Luftdichtheit nicht erreicht wird, muss nachgebessert werden. Das ist in der Regel extrem teuer. Sanierungskosten von mehr als 50.000 € sind keine Seltenheit.

==Realisierung einer funktionierenden Luftdichtheit==

Um eine funktionierende Luftdichtung zu erreichen, müssen die Dampfbremsen untereinander mit Klebebändern verbunden werden. Anschlüsse zu angrenzenden Bauteilen werden mit Luftdichtungsklebern dauerhaft zuverlässig hergestellt.

>>> Fig. 20

>>> Fig. 21

===Klebebänder für Überlappungen von Dampfbremsen===

Klebebänder für die Luftdichtung müssen
· eine hohe Anfangsklebekraft bei normalen Temperaturen
· eine hohe Anfangsklebekraft bei kalten Temperaturen
· eine sehr hohe Endklebekraft
· eine hohe Schälfestigkeit (AFERA 5001)
· eine hohe Scherfestigkeit
· eine hohe Wärmefestigkeit
· eine ausreichende Feuchtefestigkeit
· eine Dauerhaftigkeit von mehr als 30 Jahren
aufweisen.

Für die Klebekraft ist der Anpressdruck entscheidend. Würde man ein Klebeband einfach nur lose auflegen, würde sich keine feste Verbindung ergeben. Eine hohe Anfangsklebekraft ist wichtig, damit die Klebebänder nach dem Andrücken den Kontakt halten.

Eine hohe Anfangsklebekraft bei kalten Temperaturen ist erforderlich, da die Luftdichtung meist dann erstellt wird, wenn die Heizung noch nicht funktioniert.

ine sehr hohe Endklebekraft ist nötig, damit die Verbindung auch dann sicher ist, wenn Spannungen auf die Verklebung wirken. Hierbei ist der Untergrund von besonderer Bedeutung. Untergründe werden nach FLiB eingeteilt in 2 Substratklassen: PE Folie und Holz. PE- Folien sollten eine Oberflächenspannung von mehr als 40 mN/m haben. Aber auch PE Folien mit nur 30 mN/m müssen sich noch sicher verkleben lassen. Holz sollte glatt, d.h. gehobelt oder geschliffen sein. Auf sägerauem Holz hat ein Klebeband keine gute Haftungsmöglichkeit.

>>> Fig. 22

>>> Fig. 23

Neben der Schälhaftung bei 180° (der typischen Klebebandkenngröße) und der Schälhaftung bei 90 ° ist vor allem eine hohe Scherkraft erforderlich. Sie drückt aus, wie gut sich das Klebeband mit dem Untergrund „verschweißt“.

Eine hohe Wärmefestigkeit gewährleistet, dass das Klebeband auch sicher funktioniert, wenn es höheren Temperaturen ausgesetzt wird. Dies kann in der Bauphase oder an Dachflächenfenstern der Fall sein.

Die Feuchtefestigkeit ist vor allem in der Bauphase wichtig. Nach Verputz und Estricharbeiten befindet sich sehr viel Feuchtigkeit im Gebäude. Klebebänder müssen auch unter diesen Bedingungen zuverlässig halten.

>>> Fig. 24

>>> Fig. 25

Die Dauerhaftigkeit ist eine der grundlegenden Eigenschaften der Klebebandverbindung. Gebäude stehen statistisch gesehen mindestens 30 Jahre, bevor sie umgebaut, saniert oder modernisiert werden. Diese Zyklen können aber auch durchaus länger sein. Versprödende Bestandteile, wie Harze sollten in Verbindungsmitteln also vermieden werden. Einfache Klebebänder, wie man sie zum Verkleben von Paketen verwendet, verspröden schon nach inigen Jahren. Im Baubereich angewendet würden sie die Luftdichtheit nicht dauerhaft sicherstellen und einfach abfallen.

===Anschlüsse von Dampfbremsen an angrenzende Bauteile===

Die Anschlüsse an angrenzende Bauteile werden mit Luftdichtungsanschlusskleber hergestellt. Wichtig ist, dass die Dampfbremse mit einer Schlaufe angeschlossen wird, um Bauteilbewegungen schadlos ausgleichen zu können. An die Haltbarkeit von Anschlussklebern werden die gleichen Ansprüche gestellt, wie bei Klebebändern.

>>> Fig. 26 >>> Fig. 27

>>> Fig. 28 >>> Fig. 29

==Dampfbremsen – bestimmend für die Sicherheit gegen Bauschäden==

Bis in die 90er Jahre glaubte man, dass Dampfbremsen mit einem hohen Diffusionswiderstand den besten Schutz gegen Bauschäden bieten. Heute weiß man, dass Bahnen mit einem intelligenten Feuchtemanagement optimal dazu geeignet sind, Bauschäden sicher und dauerhaft zu vermeiden. Diese Dampfbrems- und Luftdichtungsbahnen haben einen feuchtevariablem Diffusionswiderstand und sind in der Lage, ihre Molekularstruktur zu verändern, das heißt: Sie sind im Winter diffusionsdicht und schützen die Konstruktion sicher vor Feuchteeintrag – im Sommer hingegen sind sie diffusionsoffen und ermöglichen maximale Austrocknung.

==Lösungen für Energieeinsparung, Komforterhöhung und Kostenreduzierung==

Der Baubereich ist weltweit der Sektor mit dem größten Ressourcenbedarf. Wir verbrauchen in unseren Volkswirtschaften zur Herstellung von Gebäuden die größten Mengen Primärenergie – das gleiche gilt für die Energiemenge bei der Nutzung.
Wenn es uns beim Bauen gelingt, intelligente Lösungen umzusetzen, wenn es uns gelingt, uns bewusst mit den Baukonstruktionen und ihrer Bauphysik zu beschäftigen, können wir wie in keinem anderen Bereich unserer Gesellschaft Energie sparen und so die CO2 Emissionen und die Kosten für den Unterhalt der Gebäude reduzieren - und das ganze bei optimalem Komfort in Wohnungen und Arbeitsstätten.

==Fazit:==
Die Wärmedämmung ist nur dann effektiv in Bezug auf Energieeinsparung, CO2 Emissionsreduzierung, Bauschadensfreiheit und Wohnkomfort, wenn die Gebäudehülle luftdicht ist. Luftdichtheit ist also die entscheidende Größe für eine Wärmedämmkonstruktion. Sie wird erreicht, wenn die Überlappungen der Dampfbremsen mit Klebebändern verklebt und Anschlüsse an angrenzende Bauteile mit Luftdichtungsanschlussklebern hergestellt werden.

Luftdichtheit erfordert einfache Maßnahmen und führt zu einem großen Ergebnis.

[[Kategorie:Bauphysik]][[Kategorie:Glossar]]

Luftdichtung

2007-09-17T16:18:21Z

Goldau:

Die Luftdichtung schützt den [[Dämmstoffe|Dämmstoff]] von innen vor eindringender Feuchtigkeit. Die Luftdichtungsebene kann z.B. mit einer [[Dampfbremse]] hergestellt werden. Wichtig ist die perfekte Ausführung, denn Undichtheiten in der Fläche und an Anschlüssen haben Folgen:
* Wärmeverluste und damit hohe Energiekosten und erhöhte CO2-Emissionen
* Bauschäden durch Feuchteeintrag
* Trockene Raumluft im Winter
* Schlechter sommerlicher Wärmeschutz
* Verringerter Schallschutz

==Luftdichtung – die entscheidende Größe, dass die Wärmedämmung wirklich dämmt und die Konstruktion bauschadensfrei bleibt==

Die Wärmedämmung in einem Gebäude trennt zwei unterschiedliche Klimabereiche: Das Innenraumklima und Außenraumklima. Für die Bedingungen in Europa und Russland bedeutet das: Im Winter ist es innen warm und außen kalt, im Sommer hingegen innen kühler als außen.
In beiden Fällen entsteht eine Temperaturdifferenz, welche sich durch Luftströmung auszugleichen versucht. Dabei drängt im Winter die warme Luft aus dem Gebäude durch die Konstruktion ins Freie. Auf ihrem Weg durch die Wärmedämmung kühlt sie jedoch immer mehr ab, je weiter sie nach außen gelangt. Kalte Luft kann weniger Feuchtigkeit aufnehmen als warme so dass die in der warmen Luft mitgeführte gasförmige Feuchtigkeit schließlich als Tauwasser ausfällt.
Dieses Tauwasser kann in der Konstruktion zu erheblichen Bauschäden führen. Statisch wirksamen Bauteile können verrotten und ihre Tragfähigkeit verlieren, ebenso fördert die Feuchtigkeit die Entstehung von gesundheitsschädlichem Schimmel.

Die Konsequenzen aus derartigen Bauschäden sind für das Bauwerk und die Gesundheit seiner Nutzer immens - auf der anderen Seite können sie durch sehr einfache Maßnahmen dauerhaft vermieden werden.
Bei der Planung und Ausführung der Konstruktion ist lediglich darauf zu achten, dass Feuchtigkeit nicht in schädlichem Ausmaß in die Wärmedämmung eindringen kann, also dass der Luftstrom von innen nach außen begrenzt wird. Dies wird durch die Installation einer luftdichten Bauteilschicht auf der Innenseite der Wärmedämmung erreicht. Entscheidend für ihre Wirksamkeit ist größte Sorgfalt, sowohl bei der Planung als auch bei der Ausführung.

Luftdichtheit bedeutet nicht, dass der Innenraum hermetisch wie mit einer Plastiktüte von der Außenluft abgeschlossen ist. Die Luftdichtungsebene verhindert lediglich die Strömung, also die Konvektion von Luft, der Austausch von innen nach außen per Diffusion findet weiterhin statt.

==Definition Luftdichtung und
Überblick über die Auswirkungen mangelhafter Luftdichtung==

Unter Luftdichtung versteht man den Schutz der Wärmedämmung in der Gebäudehülle vor eindringender Feuchtigkeit. Die Güte der Luftdichtheit bestimmt sich durch die Fugenfreiheit. Je mehr Fugen, bzw. Undichtheiten sich in der inneren Gebäudehülle, z.B. der Dampfbremse befinden, d.h. je undichter die Gebäudehülle ist, umso schlechter ist die Luftdichtung. Undichtheiten in der inneren Gebäudehülle haben große bauphysikalische Auswirkungen:

Innenraumluft, die durch Undichtheiten in der Dampfbremse nach außen strömt, transportiert viel Wärme und führt dadurch zu einem höheren Heizenergiebedarf. Auf ihrem Weg durch die Wärmedämmung kühlt die warme Luft ab und kondensiert an den Außenbauteilen. Die ausfallende Feuchtigkeit wird als Tauwasser bezeichnet und kann zu Schimmel führen. Undichtheiten in der inneren Gebäudehülle verschlechtern den Komfort für die Nutzer erheblich: Im Winter ist das Raumklima zu trocken, im Sommer reduziert sich der sommerliche Wärmeschutz. Undichtheiten verringern zudem den Schallschutz der Konstruktion.

>>> Fig. 01

Mit anderen Worten:

Eine gute Luftdichtung ist Voraussetzung dafür, dass die Wärmedämmung effektiv funktioniert, die Konstruktion bauschadensfrei bleibt und im Winter wie im Sommer ein angenehmes Wohn- bzw. Arbeitsklima erreicht wird.

Für eine gute Luftdichtung müssen die Überlappungen von Dampfbremsen mit Klebebändern verklebt und Fugen zu angrenzenden Bauteilen dauerhaft zuverlässig abgedichtet werden.

==Versuchsaufbau zur Ermittlung der Auswirkungen von Fugen in der Gebäudehülle==

Die Auswirkungen der mangelhaften Luftdichtheit wurden vom Fraunhofer Institut für Bauphysik in Stuttgart, Deutschland, in einer Messstudie 1989 untersucht und in verschiedenen Fachzeitschriften veröffentlicht (z.B. DBZ 12/89, Seite 1639ff):

>>> Fig. 02

Geprüft wurde
· die Wärmedämmwirkung und
· der Feuchtedurchgang
bei einer innen liegenden Dampfbremse zusammen mit einer Wärmedämmung aus Mineralwolle mit 14 cm Dämmstärke (das war der damalige Wärmedämmstandard in Deutschland).
Als definierte Undichtheit wurden in der Mitte der 1 m² großen Dampfbremsfläche Fugen angelegt: 1 m lang und mit unterschiedlich Breiten: 1, 3, 5 und 10 mm. Die Fugen befanden sich nur in der Dampfbremse, nicht in der Wärmedämmung.

Für die Ermittlung der Wärmeverluste wurde eine Temperaturdifferenz von innen 20°C zu außen -10 °C hergestellt, für die Ermittlung der Feuchteströme eine Temperaturdifferenz von innen 20°C zu außen 0°C (um eine Vereisung der durchdringenden Wassermenge zu vermeiden).

Die Druckdifferenzen entsprachen mit 10, 20, 30 und 40 Pa denen, die typischerweise auf die Gebäudehülle einwirken können. Druckdifferenzen auf die Gebäudehülle entstehen sowohl thermisch bedingt, also durch den Temperaturunterschied von innen (warm) nach außen (kalt), als auch windbedingt durch Winddruck und Windsog. Eine Druckdifferenz von 20 Pa entsteht z.B. bei einem Außenklima von -10°C und Windstärke 3 oder von 0°C und Windstärke 4.

Zunächst wurden die beiden zu untersuchenden Größen – Wärmedämmwirkung und Feuchtedurchgang – mit der fugenfreien Dampfbremse bei den unterschiedlichen Druckdifferenzen gemessen. Anschließend untersuchte man die Konstruktion mit den verschiedenen Fugen, jeweils mit allen Druckdifferenzen.

Vorab sei gesagt: Die Messergebnisse waren alarmierend und schreckten seinerzeit die Fachwelt auf.

==Luftdichtung – die Voraussetzung, dass die Wärmedämmung wirklich dämmt==

Bei der Untersuchung der Wärmedämmwirkung der 14 cm dicken Wärmedämmung mit der fugenfreien Dampfbremse bestätigte der gemessene U-Wert den rechnerischen von 0,30 W/m²K.

Anschließend wurde die Wärmedämmung mit den unterschiedlich breiten Fugen bei den verschiedenen Druckdifferenzen gemessen.

Schon bei der kleinsten Fugebreite von 1 mm und der Druckdifferenz von 20 Pa ergab sich eine Reduzierung der Dämmwirkung um den Faktor 4,8. Das heißt, der Dämmwert der 14 cm dicken Wärmedämmung ist mit der geringen Undichtheit nicht mehr 0,30 W/m²K, sondern 1,44 W/m²K. Fugenbreiten von 3 mm ergaben Verschlechterungsfaktoren von 11.

Fazit: Undichtheiten in der Luftdichtungsebene, z.B. in der Dampfbremse, führen zu einer Reduzierung der Wärmedämmwirkung. Der Heizenergiebedarf und damit die CO2 Emissionen erhöhen sich um ein Mehrfaches.

>>> Fig. 03

===Ökonomische Konsequenz:===

Ökonomisch spart man bei einer fehlerhaften oder gar fehlenden Luftdichtung mit der Wärmedämmung weitaus weniger Energie ein, als man erwartet. Die Rechnung für Heizenergie, sei es Öl, Gas, Elektrizität, Holz, Biomasse, Fernwärme, etc. ist viel höher als vorab kalkuliert. Das führt zu einer schlechten Rentabilität der Investition für die Wärmedämmmaßnahme. Hätte man sein Geld in eine andere Anlage investiert, hätte man einen besseren Ertrag erzielt.

Der Wert der Immobilie ist auch abhängig vom Energieverbrauch. Eine Immobilie mit hohen monatlichen Unterhaltungskosten hat einen geringeren Wert als eine Immobilie mit geringen monatlichen Kosten.

Wenn gar die Wärmedämmung so schlecht ist, dass das Gebäude bei starkem Frost oder starkem Wind nicht ausreichend beheizt werden kann, werden die elementaren Bedürfnisse von Menschen nach Schutz und Wärme nicht mehr befriedigt. Niemand möchte in kalten und zugigen Gebäuden wohnen oder arbeiten. Derart problematische Immobilien lassen sich als erste nicht mehr vermieten oder verkaufen und erfahren einen hohen Wertverlust.

Die Energiekosten haben sich in den letzten 3 Jahren verdoppelt, z.T. sogar verdreifacht. Und die Verteuerung wird sich in den nächsten Jahren politisch bedingt (Nahost, Iran, Irak), bedarfsbedingt (Expansion in China, etc.) und naturbedingt (Naturkatastrophen, z.B. Hurrikans) weiter beschleunigen. Die Investition in eine gute Wärmedämmung, sei es beim Neubau oder bei der Sanierung/Modernisierung ist schon jetzt sehr lohnenswert und wird bei weiter steigenden Energiepreisen noch höhere Renditen abwerfen.

Die Energiekosten werden in Zukunft weiter steigen. Bei einem hohen Energiebedarf besteht die Gefahr, dass die Heizkosten von privaten Haushalten kaum mehr bezahlt werden können. Es ist natürlich denkbar, die Energiekosten durch Reduzierung der Raumtemperatur zu senken. Eine Temperaturreduzierung von 1 °C führt immerhin zu einer Verringerung des Heizenergiebedarfs, d.h. der Heizkosten um 6 %. Aus ökonomischer und ökologische Sicht ist es sicherlich sinnvoll, die Wohnraumtemperatur von 22 °C auf 20 °C zu senken. Die Reduzierung von 20 °C auf 10 °C, zur Kompensation der enormen Heizkosten, ist bestimmt nicht erstrebenswert.

===Ökologische Konsequenzen===

Wärmedämmungen mit einer schlechten Effizienz führen zu größeren CO2 Emissionen, die das Treibhausklima weiter beschleunigen. Wir können dazu den Begriff Umweltschutz erweitern: Es geht nicht nur darum, dass wir die Umwelt schützen, von der wir leben, die Ressourcen, die Bodenschätze oder die Nahrungsmittel. Es geht mittlerweile auch darum, dass wir uns vor den Auswirkungen des Klimawandels schützen müssen. Die Hurrikans im Herbst 2005 zeigten, zu welcher Zerstörungskraft entfesselte Naturgewalten fähig sind. Hunderttausende Wohnungen wurden zerstört, selbst Industrieanlagen waren monatelang nicht produktionsfähig.

Wirbelstürme, wie Hurricans, Zyklone, Taifune und Tornados saugen warme Luft von unten nach oben und kalte Luft von oben nach unten und sind so das Ventil für den Wärmeausgleich auf der Erde. Weitere Auswirkungen des Treibhausklimas sind ein erhöhter Meeresspiegel, der die Küstenstädte bedroht, verursacht durch das Abtauen der Eisflächen und die Vergrößerung des Wasservolumens bei höheren Wassertemperaturen. Zusätzlich sind mehr Dürren, Überschwemmungen, etc. zu erwarten.

Alles ist preiswerter als das Treibhausklima weiter zu forcieren. Wir brauchen intelligente Lösungen, um die bedrohlichen Entwicklungen aufzuhalten. Die Einsparung von Energie und damit von Treibhausgasen durch luftdichte Gebäudehüllen ist eine wichtige Maßnahme auf diesem Weg. In vielen Bereichen sind Lösungen bereits vorhanden, und müssen nun konsequent umgesetzt werden.
Eine Aufgabe für unsere Generation.

===Der Gebäudeenergiebedarf beträgt mehr als 40 % des Gesamtenergieverbrauchs===

Über 40 % des jährlichen Weltenergiebedarfs wird zum Heizen und Kühlen von Gebäuden verbraucht und stellt so den größten Energieanteil, noch vor den Verbräuchen für Verkehr und Industrie dar. Mit effektiven Wärmedämmungen lässt sich der Energieverbrauch drastisch reduzieren. Für angenehme Wohnraumtemperaturen auch bei großer Kälte und windigem Außenklima benötigt man bei einem Passivhaus zum Heizen pro m² Wohnfläche nur 10 kWh (entsprechend 1 l Öl oder 10 m³ Gas). Neubauten in Deutschland mit gesetzlich vorgeschriebener luftdichten Gebäudehülle und Wärmedämmdicke verbrauchen ca. 60 kWh (entsprechend 6 l Öl oder 60 m³ Gas).Bei Gebäuden mit schlechter Luftdichtung und den daraus resultierenden Wärmeverlusten über die Fugen, ist ein Energieverbrauch von über 500 kWh (50 l Öl oder 500 m³ Gas) pro m² Wohnfläche keine Seltenheit.

Je kälter oder je windiger das Außenklima ist, umso größer sind die Auswirkungen einer mangelhaften Luftdichtheit für die Wärmedämmung und umso größer ist der Energieverbrauch. In Russland war der Winter 2005/2006 so kalt, dass die benötigten Energiemengen kaum mehr zur Verfügung gestellt werden konnten.

Nicht nur hohe Wärmedämmdicken sind entscheidend für die Energieeinsparung, sondern vor allem eine gute Luftdichtung. – Eine Wärmedämmung mit schlechter Luftdichtung ist in ihrer Wirkung stark reduziert.

==Luftdichtung – die Voraussetzung für Bauschadensfreiheit==

Bei der oben erwähnten Studie vom Fraunhofer Institut für Bauphysik wurde neben der Wärmedämmwirkung auch der Feuchteeintrag in die Konstruktion gemessen. Die Dampfbremse hatte einen Diffusionswiderstand sd von 30 m (mvtr von 150 MNs/g). Die Messung bestätigte den rechnerischen Feuchteintrag in die Konstruktion von 0,5 g/m². Auch bei diffusionsoffeneren Dampfbremsen mit einem sd Wert von 2 m (mvtr von 10 MNs/g) sind die Feuchtemengen für Konstruktionen problemlos.

>>> Fig. 04

Im zweiten Versuch wurde der Feuchteeintrag über die Fugen ermittelt. Die Ergebnisse waren alarmierend und erklärten so manchen Bauschaden:

Bei der kleinsten Fuge von nur 1 mm Breite und 20 Pa Druckdifferenz betrug der Feuchtigkeitseintrag durch Konvektion (Luftströmung) 800 g/m Fuge pro Tag. Bei der Fugenbreite von 3 mm waren es 1700 g/m.

>>> Fig. 05

Der Feuchtigkeitseintrag führt an den Außenbauteilen zur Kondensation und bildet einen Wasserfilm, der die Diffusionsfähigkeit des Bauteils reduziert. Bei Frost bildet sich aus dem Wasserfilm eine diffusionsdichte Eisschicht. So kann ein diffusionsoffenes Bauteil auf der Außenseite zu einer diffusionsdichten Sperrschicht werden und zu einem noch höheren Tauwasserausfall in der Konstruktion führen.

Bei – 10 °C Außenluft:

>>> Fig. 06
>>> Fig. 07

Der Tauwasserausfall beim Abkühlen von Luft beginnt unterhalb des Taupunkts, der bei der „Norm“- Innenraumluft von 20 °C und 50 % relativer Feuchtigkeit bei 9,2 °C liegt.

Aus jedem Kubikmeter Luft, der in eine Konstruktion eindringt und auf 0 °C abkühlt kondensiert 5,35 g Wasser, bei Abkühlung auf -10°C Außentemperatur sind es sogar 6,55 g Wasser.

===Folge von Feuchtigkeit in der Konstruktion: Schimmel===

Feuchtigkeit in der Konstruktion führt schnell zu Schimmelbildung. Schimmel geht einher mit einer Zerstörung der Bausubstanz. Je nach Wassermenge und Konstruktionsweise kann es schon nach kurzer Zeit, evtl. aber auch erst nach mehreren Jahren zu Bauschäden kommen. Die Konstruktion muss dann aufwendig erneuert werden.

Gravierender als der finanzielle Schaden durch Schimmel ist jedoch die gesundheitliche Gefahr für die Menschen. Man unterscheidet Schimmelsporen und die sogenannten MVOC (microbial volatile organic compounds), die gasförmigen Ausscheidungen von Pilzen. Schimmelsporen gelten als der größte Allergieverursacher. Das Immunsystem kann grundlegend geschädigt werden, z.T. sogar irreparabel. Sporen und vor allem MVOC’s stehen im Verdacht, außerdem ein krebserregendes Potential zu haben.

Man weiß, dass man bei angeschimmeltem Brot nicht nur den Schimmelbefall abschneiden, sondern das Brot komplett wegwerfen sollte. Auch andere verschimmelte Nahrungsmittel wie Nüsse sollten gar nicht mehr gegessen werden. Der Magen hat durch seine Säure aber durchaus eine gewisse Abwehrkraft gegen diese Schadstoffe. Anders hingehen ist es, wenn Schimmelsporen und MVOC’s eingeatmet werden. Der Lunge fehlt ein wirkungsvoller Abwehrmechanismus. Sporen und MVOC’s haben ungehinderten Zugang in den Körper.

Die Folgen für die Gesundheit der Bewohner sind in der Regel nicht direkt zuzuordnen, denn der Krankheitsverlauf ist schleichend und diffus. Ein krankes Immunsystem äußert sich in vielfältiger Form.

===Ursachen für die Abkühlung von Bauteilinnenoberflächen===

Es macht für die Gesundheitsgefährdung keinen Unterschied, ob sich das Schimmelwachstum auf der Oberfläche der inneren Bauteilschichten zeigt oder „unsichtbar“ in der Konstruktion liegt. Der Schimmel innerhalb von Bauteilen ist potentiell sogar gefährlicher, da man ihn von außen nicht erkennt und Krankheiten nicht zuordnen kann.

Sichtbarer Schimmel ist erkennbar und kann beseitigt werden. Schimmel in der Konstruktion kann jahrelang, unter Umständen jahrzehntelang unerkannt bleiben und zu gravierenden Gesundheitsschädigungen führen.

Schimmel tritt nicht nur dann auf, wenn der Taupunkt unterschritten wird, d.h. Tauwasser ausfällt, sondern bereits dann, wenn die relative Luftfeuchtigkeit an der Grenzfläche der Bauteiloberfläche dauerhaft über 80 % liegt.

Die Reduzierung der Oberflächentemperatur auf den Bauteiloberflächen kann durch Wärmebrücken oder durch mangelhafte Luftdichtung verursacht werden. Wärmebrücken kühlen das Gebäude aus wie Kühlrippen. Bei mangelhafter Luftdichtung dringt kalte Luft von außen ein, hinterströmt die inneren Bauteile (Gipsbauplatten oder Holzverkleidungen) und führt zur Absenkung der Oberflächentemperatur.

Je kälter und je windiger es draußen ist, umso mehr kühlen die inneren Bauteilschichten aus.

Je feuchter das Raumklima, umso höher die Taupunkt- und die Schimmelgrenztemperatur, bzw. umso schneller das Schimmelwachstum. Berechnet auf 20°C Lufttemperatur hat Luft mit 50 % relativer Luftfeuchtigkeit einen Taupunkt von 9,2 °C und Luft mit 65 % relativer Luftfeuchtigkeit einen Taupunkt von 13,2 °C. Der schimmelkritische Bereich liegt bei der 50 % feuchter Raumluft bei 12,6 °C und bei 65 % feuchter Raumluft bei 16.5 °C.

>>> Fig. 08

===Thermographie zeigt niedrige Oberflächentemperatur durch Wärmebrücken und Undichtheiten===

Thermographiekameras zeigen die Oberflächentemperaturen von Bauteilen. Rote und weiße Flächen zeugen von hohen Oberflächentemperaturen. Blaue Flächen entsprechen niedrige Oberflächentemperaturen, an denen kalte Luft eindringt und zur Abkühlung der Bauteiloberflächen führt. Die Scala zeigt die Zuordnung der Temperaturen zur Farbe. Je blauer die Farbe, desto kühler die Oberfläche und um so größer die Gefahr der Schimmelbildung an der Oberfläche oder im Bauteil.

>>> Fig. 09 >>> Fig. 10

>>> Fig. 11 >>> Fig. 12

>>> Fig. 13 >>> Fig. 14

Die Bilder zeigen deutlich, wie die kalte Luft an den Bauteilen entlang strömt und die Oberflächen abkühlt.

==Luftdichtung – Voraussetzung für ein angenehmes Raumklima im Winter==

Zu trockenes Raumklima im Winter entsteht aufgrund von schlechter Luftdichtung. Kalte Luft kann weniger Feuchtigkeit aufnehmen, als warme Luft. Dringt kalte Luft durch Fugen in der Konstruktion in das Gebäude ein, erwärmt sie sich. Gleichzeitig sinkt die relative Luftfeuchtigkeit.

Russland:
In Zahlen: Luft von -10 °C kann maximal 2,1 g Wasser pro m³ Luft aufnehmen, Luft von +20 °C hingegen 17,3 g/m³. Bei 80 % relativer Luftfeuchtigkeit ist der Wassergehalt bei -10 °C noch 1,7 g/m³. Erwärmt man Luft von -10 °C und 80 % relativer Luftfeuchtigkeit auf +20 °C, hat sie nur noch eine relative Luftfeuchtigkeit von 9,9 % (1,7 g/m³ sind 9,9 % von 17,3 g/m³).

>>> Fig. 15

>>> Fig. 16

Irland:
In Zahlen: Luft von 0 °C kann maximal 3,3 g Wasser pro m³ Luft aufnehmen, Luft von +20 °C hingegen 17,3 g/m³. Bei 80 % relativer Luftfeuchtigkeit ist der Wassergehalt bei 0 °C noch 2,64 g/m³. Erwärmt man Luft von 0 °C und 80 % relativer Luftfeuchtigkeit auf +20 °C hat sie nur noch eine relative Luftfeuchtigkeit von 15,3 % (2,64 g/m³ sind 15,3 % von 17,3 g/m³).

Je mehr kalte Luft durch Fugen in der Gebäudehülle in das Gebäude eindringt, umso trockener wird die Raumluft. In der Praxis sinkt die relative Luftfeuchtigkeit so auch unter 30 %. In diesen Fällen nützt es nicht viel, die Raumluft zu befeuchten. Sie wird immer wieder durch trockene Außenluft ersetzt. Erst wenn die Außentemperaturen wieder steigen, ist das Problem mit der trockenen Raumluft auf einmal verschwunden.

Zu trockene Raumluft reduziert nicht nur die Behaglichkeit, sondern muss auch unter gesundheitlichen Aspekten betrachtet werden. In trockenem Raumklima vermehren sich Viren und Bakterien deutlich schneller als in einem feuchten Raumklima. Dies führt bekanntermaßen zu häufigeren Erkältungskrankheiten. Zu trockene Raumluft behindert außerdem die Sauerstoffaufnahme und die Zellatmung und führt zu körperlichem Stress, zu Müdigkeit und geringerer Leistungsfähigkeit. Um an einem Arbeitsplatz die maximale Effektivität zu erreichen, sollte das Klima in der Behaglichkeitszone liegen:

>>> Fig. 17
Quelle: Sedlbauer, Breuer, Kaufmann,
Institut für Bauphysik, Holzkirchen

==Luftdichtung – Voraussetzung für ein angenehmes Raumklima im Sommer==

Für den sommerlichen Wärmeschutz eines Bauteils sind die beiden bauphysikalischen Kenngrößen Phasenverschiebung und Amplitudendämpfung entscheidend. Die Phasenverschiebung beschreibt, wie viele Stunden die Wärme braucht, um von außen in das Gebäudeinnere zu gelangen. Werte von mehr als 10 Stunden gelten als komfortabel. Die Amplitudendämpfung drückt aus, wie hoch sich die Temperatur im Gebäudeinneren im Vergleich zu draußen erwärmt.

Beide Kenngrößen beruhen auf einem stationären Zustand, d.h. darauf, dass es im Bauteil keine Luftbewegung gibt. Der Wärmestrom kann erst dann die nächste Pore erwärmen, wenn die davor liegende Pore erwärmt wurde. Eine Luftbewegung in der Wärmedämmung infolge von Undichtheiten in der Gebäudehülle führen zu einem viel schnelleren Wärmetransport, da die Wärme nun durch Konvektion (Luftströmung) übertragen wird.

>>> Fig. 18

>>> Fig. 19

==Gesetze und Normen in Deutschland==

Die Erkenntnisse über die Auswirkungen der Luftdichtheit wurden in Deutschland 1995 (6 Jahre nach Veröffentlichung der Messstudie des Instituts für Bauphysik) mit der 3. Wärmeschutzverordnung über die Luftdichtheit gesetzlich bindend und führten zur Vornorm der DIN 4108-7. Im Jahre 2000 folgten die Energieeinsparverordnung und die DIN 4108-7.

Während Normen Empfehlungscharakter haben und Mindestanforderungen beschreiben, sind Verordnungen gesetzlich bindend. Wenn die Mindestanforderungen an die Luftdichtheit nicht erreicht wird, muss nachgebessert werden. Das ist in der Regel extrem teuer. Sanierungskosten von mehr als 50.000 € sind keine Seltenheit.

==Realisierung einer funktionierenden Luftdichtheit==

Um eine funktionierende Luftdichtung zu erreichen, müssen die Dampfbremsen untereinander mit Klebebändern verbunden werden. Anschlüsse zu angrenzenden Bauteilen werden mit Luftdichtungsklebern dauerhaft zuverlässig hergestellt.

>>> Fig. 20

>>> Fig. 21

===Klebebänder für Überlappungen von Dampfbremsen===

Klebebänder für die Luftdichtung müssen
· eine hohe Anfangsklebekraft bei normalen Temperaturen
· eine hohe Anfangsklebekraft bei kalten Temperaturen
· eine sehr hohe Endklebekraft
· eine hohe Schälfestigkeit (AFERA 5001)
· eine hohe Scherfestigkeit
· eine hohe Wärmefestigkeit
· eine ausreichende Feuchtefestigkeit
· eine Dauerhaftigkeit von mehr als 30 Jahren
aufweisen.

Für die Klebekraft ist der Anpressdruck entscheidend. Würde man ein Klebeband einfach nur lose auflegen, würde sich keine feste Verbindung ergeben. Eine hohe Anfangsklebekraft ist wichtig, damit die Klebebänder nach dem Andrücken den Kontakt halten.

Eine hohe Anfangsklebekraft bei kalten Temperaturen ist erforderlich, da die Luftdichtung meist dann erstellt wird, wenn die Heizung noch nicht funktioniert.

ine sehr hohe Endklebekraft ist nötig, damit die Verbindung auch dann sicher ist, wenn Spannungen auf die Verklebung wirken. Hierbei ist der Untergrund von besonderer Bedeutung. Untergründe werden nach FLiB eingeteilt in 2 Substratklassen: PE Folie und Holz. PE- Folien sollten eine Oberflächenspannung von mehr als 40 mN/m haben. Aber auch PE Folien mit nur 30 mN/m müssen sich noch sicher verkleben lassen. Holz sollte glatt, d.h. gehobelt oder geschliffen sein. Auf sägerauem Holz hat ein Klebeband keine gute Haftungsmöglichkeit.

>>> Fig. 22

>>> Fig. 23

Neben der Schälhaftung bei 180° (der typischen Klebebandkenngröße) und der Schälhaftung bei 90 ° ist vor allem eine hohe Scherkraft erforderlich. Sie drückt aus, wie gut sich das Klebeband mit dem Untergrund „verschweißt“.

Eine hohe Wärmefestigkeit gewährleistet, dass das Klebeband auch sicher funktioniert, wenn es höheren Temperaturen ausgesetzt wird. Dies kann in der Bauphase oder an Dachflächenfenstern der Fall sein.

Die Feuchtefestigkeit ist vor allem in der Bauphase wichtig. Nach Verputz und Estricharbeiten befindet sich sehr viel Feuchtigkeit im Gebäude. Klebebänder müssen auch unter diesen Bedingungen zuverlässig halten.

>>> Fig. 24

>>> Fig. 25

Die Dauerhaftigkeit ist eine der grundlegenden Eigenschaften der Klebebandverbindung. Gebäude stehen statistisch gesehen mindestens 30 Jahre, bevor sie umgebaut, saniert oder modernisiert werden. Diese Zyklen können aber auch durchaus länger sein. Versprödende Bestandteile, wie Harze sollten in Verbindungsmitteln also vermieden werden. Einfache Klebebänder, wie man sie zum Verkleben von Paketen verwendet, verspröden schon nach inigen Jahren. Im Baubereich angewendet würden sie die Luftdichtheit nicht dauerhaft sicherstellen und einfach abfallen.

===Anschlüsse von Dampfbremsen an angrenzende Bauteile===

Die Anschlüsse an angrenzende Bauteile werden mit Luftdichtungsanschlusskleber hergestellt. Wichtig ist, dass die Dampfbremse mit einer Schlaufe angeschlossen wird, um Bauteilbewegungen schadlos ausgleichen zu können. An die Haltbarkeit von Anschlussklebern werden die gleichen Ansprüche gestellt, wie bei Klebebändern.

>>> Fig. 26 >>> Fig. 27

>>> Fig. 28 >>> Fig. 29

==Dampfbremsen – bestimmend für die Sicherheit gegen Bauschäden==

Bis in die 90er Jahre glaubte man, dass Dampfbremsen mit einem hohen Diffusionswiderstand den besten Schutz gegen Bauschäden bieten. Heute weiß man, dass Bahnen mit einem intelligenten Feuchtemanagement optimal dazu geeignet sind, Bauschäden sicher und dauerhaft zu vermeiden. Diese Dampfbrems- und Luftdichtungsbahnen haben einen feuchtevariablem Diffusionswiderstand und sind in der Lage, ihre Molekularstruktur zu verändern, das heißt: Sie sind im Winter diffusionsdicht und schützen die Konstruktion sicher vor Feuchteeintrag – im Sommer hingegen sind sie diffusionsoffen und ermöglichen maximale Austrocknung.

==Lösungen für Energieeinsparung, Komforterhöhung und Kostenreduzierung==

Der Baubereich ist weltweit der Sektor mit dem größten Ressourcenbedarf. Wir verbrauchen in unseren Volkswirtschaften zur Herstellung von Gebäuden die größten Mengen Primärenergie – das gleiche gilt für die Energiemenge bei der Nutzung.
Wenn es uns beim Bauen gelingt, intelligente Lösungen umzusetzen, wenn es uns gelingt, uns bewusst mit den Baukonstruktionen und ihrer Bauphysik zu beschäftigen, können wir wie in keinem anderen Bereich unserer Gesellschaft Energie sparen und so die CO2 Emissionen und die Kosten für den Unterhalt der Gebäude reduzieren - und das ganze bei optimalem Komfort in Wohnungen und Arbeitsstätten.

==Fazit:==
Die Wärmedämmung ist nur dann effektiv in Bezug auf Energieeinsparung, CO2 Emissionsreduzierung, Bauschadensfreiheit und Wohnkomfort, wenn die Gebäudehülle luftdicht ist. Luftdichtheit ist also die entscheidende Größe für eine Wärmedämmkonstruktion. Sie wird erreicht, wenn die Überlappungen der Dampfbremsen mit Klebebändern verklebt und Anschlüsse an angrenzende Bauteile mit Luftdichtungsanschlussklebern hergestellt werden.

Luftdichtheit erfordert einfache Maßnahmen und führt zu einem großen Ergebnis.

[[Kategorie:Bauphysik]][[Kategorie:Glossar]]

Land, D - Förderprogramme

2007-09-17T15:10:18Z

Goldau: Die Seite wurde neu angelegt: * Baden-Württemberg * Bayern * Berlin * Brandenburg * Bremen * Hamburg * Hessen * Mecklenburg-Vorpommern * Niedersachsen * [[Nordrh...

* [[Baden-Württemberg]]
* [[Bayern]]
* [[Berlin]]
* [[Brandenburg]]
* [[Bremen]]
* [[Hamburg]]
* [[Hessen]]
* [[Mecklenburg-Vorpommern]]
* [[Niedersachsen]]
* [[Nordrhein-Westfalen]]
* [[Rheinland-Pfalz]]
* [[Saarland]]
* [[Sachsen]]
* [[Sachsen-Anhalt]]
* [[Schleswig-Holstein]]
* [[Thüringen]]

Bund, D - Förderprogramme

2007-09-17T14:51:29Z

Goldau:

* [[Modellvorhaben "Niedrigenergiehaus im Bestand"]]
* [[KfW-CO2-Gebäudesanierungsprogramm - Zuschuss]]
* [[Steuerbonus für Handwerksleistungen]]
* [[Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen]]
* [[KfW-Wohnraum Modernisieren]]
* [[Energiesparberatung - "Vor-Ort-Beratung"]]

Modellvorhaben "Niedrigenergiehaus im Bestand"

2007-09-17T14:47:27Z

Goldau:

===Förderung===
Gefördert wir die energetische Modernisierung von Wohnimmobilien im Rahmen des Modellvorhabens "Niedrigenergiehaus im Bestand". Gefördert werden energetische Sanierungsmaßnahmen, wie z.B. der Austausch der Fenster oder der Heizung, Dämmmaßnahmen sowie der Einbau von Lüftungsanlagen, die dazu beitragen, das Neubau-Niveau nach der Energieeinsparverordnung (EnEV) um 50 % zu unterschreiten.

===Art und Höhe der Förderung===
- Zinsgünstiges Darlehen aus dem KfW-CO2-Gebäudesanierungsprogramm in Höhe von bis zu 100 % der Investitionskosten, maximal 50.000,- € pro Wohneinheit.
- Tilgungszuschuss von 20 % der Darlehenssumme bei Erreichen des EnEV-Neubau-Niveaus minus 50 %.
- Unterstützung durch regionale Partner, Beratung und Ansprechpartner vor Ort, Begleitung der Planung und Überprüfung der Planungsunterlagen (des Architekten, Fachplaners, etc.) durch weitere Experten.

===Förderbedingungen===
- Pro Eigentümer kann die Sanierung von einem Objekt gefördert werden.
- Das Vorhaben muss durch einen auf bauphysikalische Fragen und energiesparendes Bauen spezialisierten Planer begleitet werden.
- Mit den Modernisierungsmaßnahmen soll bis zum 01.03.2008 begonnen werden.
- Es sind festgelegte Modernisierungsstandards einzuhalten.
- Zur Qualitätssicherung sollen 2 Blower-Door-Messungen (nach Fertigstellung der luftdichten Ebene und nach Fertigstellung der Bauarbeiten) und eine Thermographie-Untersuchung nach der Sanierung durchgeführt werden.

Dies ist eine Zusammenfassung der Förderrichtlinien. Informieren Sie sich auf jeden Fall vor der Konzeption bzw. Realisierung einer Maßnahme bei der zuständigen Stelle über die vollständigen Richtlinien.

===Antragsberechtigte===
Eigentümer von Ein- und Mehrfamilienhäusern.

===Kumulierbarkeit===
Kumulierbar mit anderen Förderprogrammen. Die Summe der Förderungen darf die Höhe der Aufwendungen nicht übersteigen.

===Antragsstellung===
Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena)

Chausseestraße 128a

Energieeffizienz im Gebäudebereich

10115 Berlin

Tel: (030) 72 61 65-660

Fax: (030) 72 61 65-699

E-Mail: info@neh-im-bestand.de

Internet: www.neh-im-bestand.de

Anträge sind an die regionalen Partner zu stellen, eine Liste finden Sie unter [[www.neh-im-bestand.de]]

===Stand===
10.05.2007

Modellvorhaben "Niedrigenergiehaus im Bestand"

2007-09-17T14:44:20Z

Goldau:

===Stand===
10.05.2007

===Kumulierbarkeit===
Kumulierbar mit anderen Förderprogrammen. Die Summe der Förderungen darf die Höhe der Aufwendungen nicht übersteigen.

===Antragsstellung===
Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena)

Chausseestraße 128a

Energieeffizienz im Gebäudebereich

10115 Berlin

Tel: (030) 72 61 65-660

Fax: (030) 72 61 65-699

E-Mail: info@neh-im-bestand.de

Internet: www.neh-im-bestand.de

===Bemerkung===

Anträge sind an die regionalen Partner zu stellen, eine Liste finden Sie unter [[www.neh-im-bestand.de]]

===Antragsberechtigte===

Eigentümer von Ein- und Mehrfamilienhäusern.

===Förderung===

Gefördert wir die energetische Modernisierung von Wohnimmobilien im Rahmen des Modellvorhabens "Niedrigenergiehaus im Bestand". Gefördert werden energetische Sanierungsmaßnahmen, wie z.B. der Austausch der Fenster oder der Heizung, Dämmmaßnahmen sowie der Einbau von Lüftungsanlagen, die dazu beitragen, das Neubau-Niveau nach der Energieeinsparverordnung (EnEV) um 50 % zu unterschreiten.

===Art und Höhe der Förderung===
- Zinsgünstiges Darlehen aus dem KfW-CO2-Gebäudesanierungsprogramm in Höhe von bis zu 100 % der Investitionskosten, maximal 50.000,- € pro Wohneinheit.
- Tilgungszuschuss von 20 % der Darlehenssumme bei Erreichen des EnEV-Neubau-Niveaus minus 50 %.
- Unterstützung durch regionale Partner, Beratung und Ansprechpartner vor Ort, Begleitung der Planung und Überprüfung der Planungsunterlagen (des Architekten, Fachplaners, etc.) durch weitere Experten.

===Förderbedingungen===
- Pro Eigentümer kann die Sanierung von einem Objekt gefördert werden.
- Das Vorhaben muss durch einen auf bauphysikalische Fragen und energiesparendes Bauen spezialisierten Planer begleitet werden.
- Mit den Modernisierungsmaßnahmen soll bis zum 01.03.2008 begonnen werden.
- Es sind festgelegte Modernisierungsstandards einzuhalten.
- Zur Qualitätssicherung sollen 2 Blower-Door-Messungen (nach Fertigstellung der luftdichten Ebene und nach Fertigstellung der Bauarbeiten) und eine Thermographie-Untersuchung nach der Sanierung durchgeführt werden.

Dies ist eine Zusammenfassung der Förderrichtlinien. Informieren Sie sich auf jeden Fall vor der Konzeption bzw. Realisierung einer Maßnahme bei der zuständigen Stelle über die vollständigen Richtlinien.

Modellvorhaben "Niedrigenergiehaus im Bestand"

2007-09-17T14:43:07Z

Goldau: Die Seite wurde neu angelegt: ===Stand=== 10.05.2007 ===Kumulierbarkeit=== Kumulierbar mit anderen Förderprogrammen. Die Summe der Förderungen darf die Höhe der Aufwendungen nicht überstei...

===Stand===
10.05.2007

===Kumulierbarkeit===
Kumulierbar mit anderen Förderprogrammen. Die Summe der Förderungen darf die Höhe der Aufwendungen nicht übersteigen.

===Antragsstellung===
Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena)
Chausseestraße 128a
Energieeffizienz im Gebäudebereich
10115 Berlin

Tel: (030) 72 61 65-660
Fax: (030) 72 61 65-699

E-Mail: info@neh-im-bestand.de
Internet: www.neh-im-bestand.de

===Bemerkung===

Anträge sind an die regionalen Partner zu stellen, eine Liste finden Sie unter www.neh-im-bestand.de

===Antragsberechtigte===

Eigentümer von Ein- und Mehrfamilienhäusern.

===Förderung===

Gefördert wir die energetische Modernisierung von Wohnimmobilien im Rahmen des Modellvorhabens "Niedrigenergiehaus im Bestand". Gefördert werden energetische Sanierungsmaßnahmen, wie z.B. der Austausch der Fenster oder der Heizung, Dämmmaßnahmen sowie der Einbau von Lüftungsanlagen, die dazu beitragen, das Neubau-Niveau nach der Energieeinsparverordnung (EnEV) um 50 % zu unterschreiten.

===Art und Höhe der Förderung===
- Zinsgünstiges Darlehen aus dem KfW-CO2-Gebäudesanierungsprogramm in Höhe von bis zu 100 % der Investitionskosten, maximal 50.000,- € pro Wohneinheit.
- Tilgungszuschuss von 20 % der Darlehenssumme bei Erreichen des EnEV-Neubau-Niveaus minus 50 %.
- Unterstützung durch regionale Partner, Beratung und Ansprechpartner vor Ort, Begleitung der Planung und Überprüfung der Planungsunterlagen (des Architekten, Fachplaners, etc.) durch weitere Experten.

===Förderbedingungen===
- Pro Eigentümer kann die Sanierung von einem Objekt gefördert werden.
- Das Vorhaben muss durch einen auf bauphysikalische Fragen und energiesparendes Bauen spezialisierten Planer begleitet werden.
- Mit den Modernisierungsmaßnahmen soll bis zum 01.03.2008 begonnen werden.
- Es sind festgelegte Modernisierungsstandards einzuhalten.
- Zur Qualitätssicherung sollen 2 Blower-Door-Messungen (nach Fertigstellung der luftdichten Ebene und nach Fertigstellung der Bauarbeiten) und eine Thermographie-Untersuchung nach der Sanierung durchgeführt werden.

Dies ist eine Zusammenfassung der Förderrichtlinien. Informieren Sie sich auf jeden Fall vor der Konzeption bzw. Realisierung einer Maßnahme bei der zuständigen Stelle über die vollständigen Richtlinien.

Bund, D - Förderprogramme

2007-09-17T14:40:21Z

Goldau:

* [[Modellvorhaben "Niedrigenergiehaus im Bestand"]]

Bund, D - Förderprogramme

2007-09-17T14:40:03Z

Goldau: Die Seite wurde neu angelegt: * Modellvorhaben "Niedrigenergiehaus im Bestand"

* Modellvorhaben "Niedrigenergiehaus im Bestand"

RB

2007-08-22T14:23:46Z

Goldau:

[[Bild:Produktbild_RB_01.jpg|left|thumb|200px|Rieselschutzbahn pro clima [[RB]]]]
==Einsatzbereich==
Die Rieselschutzbahn pro clima [[RB]] wird als Staub- und Rieselschutz für Räume unter Zwischendecken mit [[Schüttungen]] oder anderen Füllmaterialien eingesetzt.
Die [[RB]] ist auch für die Verarbeitung in Böden geeignet sowie bei leicht feuchten Schüttungen einsetzbar.
 

==Verarbeitung==
[[Bild:Rieselschutz Bahn 01.png|left|thumb|200px|pro clima [[RB]] seitlich hochführen und fixieren.]]
* Bahn im [[Gefach]] verlegen.
* seitlich an allen aufgehenden Bauteilen (z.B. [[Deckenbalken]]) hochführen und mit [[Klammern]] oder Nägeln fixieren.
* Bahnen ca. 10 cm überlappen.
* Überlappungen ggf. mit [[TESCON No. 1]] verkleben.
 

==Technische Eigenschaften==
pro clima [[RB]] besteht aus einem robusten und gleichzeitig besonders [[Diffusionsoffen|diffusionsoffen]], 3-lagigen [[PP-Vlies]].

{| border="1"
! width="300" | Eigenschaft
! width="150" | Wert

|- valign="left"
| align="left" | Material
| align="left" | PP-Vlies, 3-lagig

|- valign="left"
| align="left" | Flächengewicht
| align="left" | 30 g/m²

|- valign="left"
| align="left" | Dicke
| align="left" | 0,1 mm

|- valign="left"
| align="left" | Dampfdiffusionswiderstandszahl µ
| align="left" | 300

|- valign="left"
| align="left" | sd-Wert
| align="left" | 0,03 m

|- valign="left"
| align="left" | Brandklasse
| align="left" | B2

|- valign="left"
| align="left" | Temperaturbeständigkeit
| align="left" | -40 bis + 100° C

|- valign="left"
| align="left" | Farbe
| align="left" | schwarz
|}

[[Kategorie:pro clima Produkt]][[Kategorie:RB]][[Kategorie:Rieselschutz]]

RB

2007-08-22T14:23:29Z

Goldau: /* Verarbeitung */

[[Bild:Produktbild_RB_01.jpg|left|thumb|200px|Rieselschutzbahn pro clima [[RB]]]]

==Einsatzbereich==
Die Rieselschutzbahn pro clima [[RB]] wird als Staub- und Rieselschutz für Räume unter Zwischendecken mit [[Schüttungen]] oder anderen Füllmaterialien eingesetzt.
Die [[RB]] ist auch für die Verarbeitung in Böden geeignet sowie bei leicht feuchten Schüttungen einsetzbar.
 

==Verarbeitung==
[[Bild:Rieselschutz Bahn 01.png|left|thumb|200px|pro clima [[RB]] seitlich hochführen und fixieren.]]
* Bahn im [[Gefach]] verlegen.
* seitlich an allen aufgehenden Bauteilen (z.B. [[Deckenbalken]]) hochführen und mit [[Klammern]] oder Nägeln fixieren.
* Bahnen ca. 10 cm überlappen.
* Überlappungen ggf. mit [[TESCON No. 1]] verkleben.
 

==Technische Eigenschaften==
pro clima [[RB]] besteht aus einem robusten und gleichzeitig besonders [[Diffusionsoffen|diffusionsoffen]], 3-lagigen [[PP-Vlies]].

{| border="1"
! width="300" | Eigenschaft
! width="150" | Wert

|- valign="left"
| align="left" | Material
| align="left" | PP-Vlies, 3-lagig

|- valign="left"
| align="left" | Flächengewicht
| align="left" | 30 g/m²

|- valign="left"
| align="left" | Dicke
| align="left" | 0,1 mm

|- valign="left"
| align="left" | Dampfdiffusionswiderstandszahl µ
| align="left" | 300

|- valign="left"
| align="left" | sd-Wert
| align="left" | 0,03 m

|- valign="left"
| align="left" | Brandklasse
| align="left" | B2

|- valign="left"
| align="left" | Temperaturbeständigkeit
| align="left" | -40 bis + 100° C

|- valign="left"
| align="left" | Farbe
| align="left" | schwarz
|}

[[Kategorie:pro clima Produkt]][[Kategorie:RB]][[Kategorie:Rieselschutz]]