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Von Diffusion und atmenden Häusern

05.04.2018

Immer wieder liest man, Dächer könnten atmen oder die diffusionsoffene Bauweise brächte ein gesünderes Wohnklima. Was ist dran, an diffusionsoffenen, atmenden Dächern für besseres Wohnklima? Sind diffusionsoffene Dächer fehler toleranter als diffusionsdichte Dächer? Was ist Gerücht und was sagt die Wissenschaft?

TEXT ING. PETER BALOGH

Die Vorstellung, Wände und Dächer müssten atmen können, um ein behagliches Wohnklima zu erhalten und Schimmelbildung zu vermeiden, geht auf eine alte Fehlinterpretation des Physikers Max von Pettenkofer (1818–1901) zurück. Ihm war ein bedeutungsvoller Irrtum unterlaufen, der bis heute nachwirkt: Er hatte bei frühen Luftwechselmessungen in einem Raum festgestellt, dass sich nach dem Abdichten sämtlicher Fugen die Luftwechselrate weniger als erwartet verminderte. Daraus schlussfolgerte er einen erheblichen Luftaustausch durch die Ziegelwände hindurch. Von Pettenkofer hatte allerdings ganz einfach vergessen, den Kamin des sich im Raum befindlichen Ofens abzudichten. Seine Aussage, Luftaustausch durch die Wände hindurch sei ein wesentlicher Beitrag zur Reinigung der Raumluft, ist heute wissenschaftlich nachweislich falsch und klar widerlegt. Hinzu kommen Fakten wie die Tatsache, dass eine vierköpfige Familie an einem Tag bis zu zehn Liter Wasser durch Waschen, Kochen, Duschen und Ähnliches an die Raumluft abgibt. Diese gewaltige Feuchtemenge muss aus dem Raum abgeführt werden, um Schäden wie Schimmelpilzbildung zu vermeiden.

Wasserdampf aufzunehmen, dazu sind viele Bauteile in der Lage. So können sorptionsfähige, also feuchteaufnehmende und abgebende, Bauteile wie zum Beispiel die unterhalb der Tapete befindliche Putzschicht eine gewisse Feuchtemenge aufnehmen und auch wieder abgeben. Das reicht aber bei weitem nicht aus, um der großen Feuchtemenge Herr zu werden. Über diffusionsoffene Bauteile können maximal fünf Prozent der Raumluftfeuchte abgegeben werden. Das haben wissenschaftliche Untersuchungen gezeigt. Was passiert aber mit den verbleibenden 95 Prozent? Um die erforderliche Lufthygiene zu erreichen, kann die mit Schadstoffen und Feuchtigkeit angereicherte Luft also nicht über diffusionsoffene Bauteile erfolgen. Der Luftaustausch muss, egal ob diffusionsoffene oder -dichte Bauweise, immer über Fenster oder Lüftungsanlagen erfolgen.

DIFFUSION UND FEUCHTEGLEICHGEWICHT

Je nach Konstruktion und Klima sind Bauteile in der Lage, Feuchtigkeit nicht nur aufzunehmen und in den Raum wieder abzugeben, sondern Feuchtigkeit in Form von Wasserdampf auf der einen Seite aufzunehmen, im Inneren des Bauteils weiterzutransportieren und auf der anderen Seite wieder abzugeben. Diesen Vorgang nennt man Diffusion = Feuchtetransport. Man unterscheidet zwischen diffusionsoffenen Bauteilen, zum Beispiel Mauersteinen aus Ton, Gipskartonplatten oder Putz, und nichtdiffusionsoffenen Bauteilen wie Glas, Beton, Metallfolien, aber auch eine Eisschicht.

Diffusion und damit Feuchtetransport kann nur stattfinden, wenn zwischen innen und außen ein unterschiedliches Klima, das heißt unterschiedlich hohe Temperaturen und damit verbunden Dampfdruckunterschiede, vorliegen. Sind die Bedingungen innen und außen gleich, findet keinerlei Diffusion und damit auch kein Feuchtetransport durch den Bauteil hindurch statt. Es fehlt quasi der Motor, der den Wasserdampf durch den Bauteil treibt. Da die Natur nach gleichen Bedingungen strebt, findet ein Feuchtetransport also nur dann statt, wenn zwischen innen und außen ein Temperaturunterschied vorliegt.

Da im Winter die Temperatur im Inneren des Hauses höher ist als außen, somit innen auch ein höherer Dampfdruck vorliegt, hat die Feuchtigkeit das Bestreben, nach außen zu gelangen. Im Sommer ist es genau umgekehrt: Die Temperatur außen und damit auch der Dampfdruck ist außen höher als innen, sodass die Feuchtigkeit das Bestreben hat, nach innen zu wandern. Um nun die notwendigen bauphysikalischen Berechnungen im Vorfeld einer Baumaßnahme zu ermöglichen, wird ein genormtes Winterund Sommerklima angenommen. Dieses Normklima soll die Natur so gut als möglich widerspiegeln. Das klappt ganz gut bis auf die Momente, wenn sich die Natur nicht an dieses Normklima hält.

NATUR LÄSST SICH NICHT SICHER BERECHNEN

Ein langer, sehr kalter Winter wie etwa im Jahr 2012/2013 war nicht normkonform, und auch der darauffolgende verregnete Sommer war klimatisch gesehen alles andere als normkonform. Bei den Berechnungen mit Normklimata geht man davon aus, dass die im Winter in den Bauteil eingedrungene Feuchte im Sommer wieder austrocknen kann und es somit zu keinen Schäden am Bauteil kommt. Ist jedoch, bedingt durch einen langen und kalten Winter, deutlich mehr Feuchte in den Bauteil eingedrungen und konnte durch einen feuchten und eher kühlen Sommer diese Feuchtigkeit nicht wieder vollständig austrocknen, kann es zu Bauschäden kommen. Diese zeigen sich in Form von Schimmel, feuchter und damit schlecht dämmender Wärmedämmung, bis hin zur Verrottung insbesondere von Bauteilen aus Holz.

Auch kann ein diffusionsoffener Bauteil im Winter ganz schnell diffusionsdicht werden – und zwar immer dann, wenn die von innen kommende Feuchte im äußeren, also im kühleren Bereich des Bauteils kondensiert. Aus dem ursprünglichen Wasserdampf werden Wassertropfen, und diese Wassertropfen gefrieren zu einer Eisschicht. Eine solche Eisschicht ist dampfdicht, die nachfolgende Feuchte kann nicht mehr nach außen gelangen. Aus Diffusionsoffenheit wird Diffusionsdichtheit.

»Von Pettenkofers Aussage, Luftaustausch durch die Wände hindurch sei ein wesentlicher Beitrag zur Reinigung der Raumluft, ist heute wissenschaftlich nachweislich falsch und klar widerlegt.«

Was dabei mit den Bauteilen unterhalb der Eisschicht passiert, kann man sich leicht vorstellen: Die Wärmedämmung durchfeuchtet und kann ihre Dämmleistung einbüßen. Dies ist vor allem im Winter ärgerlich, wo gute Dämmleistung so wichtig ist, um teuer hergestellte Wärme nicht zu verlieren. Aber auch angrenzende Bauteile wie Mauerwerk oder Holzbauteile können Schaden durch Schimmel oder Fäulnis nehmen.

Diffusionsoffenes Bauen macht deshalb nur dort Sinn, wo feuchteempfindliche Bauteile wie zum Beispiel Hölzer „eingepackt“ werden, das heißt, wenn sich diese zwischen einer raumseitigen Dampfsperre und einer oberseitig relativ diffusionsdichten Schicht befinden.

DIFFUSIONSDICHTE DÄCHER SIND SICHERE DÄCHER

Alle Risiken können durch ein diffusionsdichtes Dach sicher vermieden werden. Durch die diffusionsdichte Bauweise mit Dampfsperren unterhalb der Wärmedämmung kann keine Feuchte aus dem Gebäudeinneren in die Dachkonstruktion und damit Wärmedämmung eindringen. Somit muss auch keine eingedrungene Feuchte austrocknen, was dauerhaft trockene und somit sichere Bauteile zur Folge hat.

Liegen die Holzbauteile im warmen Bereich wie bei einer Wärmedämmung auf den Sparren, einer Aufsparrendämmung mit einer sichtbaren, offenen Holzkonstruktion oder wird eine vorhandene oder eine einzubauende Dämmung zwischen den Sparren mit einer Aufsparrendämmung überdämmt, dann ist eine diffusionsoffene Konstruktion weder erforderlich noch von Vorteil. Denn durch die Überdämmung mit einer Aufsparrendämmung liegen alle feuchteempfindlichen Bauteile wie beispielsweise die Hölzer der Dachkonstruktion im warmen und trockenen Bereich. Somit beseht weder die Gefahr von Schimmelbildung noch von Verrottung. Auch die Wärmedämmung bleibt trocken und behält damit die volle Dämmleistung.

Nicht umsonst werden in Europa jedes Jahr viele Millionen Quadratmeter Dachflächen als diffusionsdichte Konstruktion mit Dampfsperre, Wärmedämmung, Abdichtung/Bedachung ausgeführt. Die darunter lebenden Bewohner haben bei der diffusionsdichten Konstruktion die Gewissheit, ein in sich funktionierendes und dauerhaft sicheres Dach über dem Kopf zu haben.

Autor:
ING. PETER BALOGH

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