Gegen Konvektion und Kondensat

INHALTE DES BEITRAGS

Fehlstellen in der Gebäudehülle
Ortung von Leckagen
Sanierung von Leckagen in der Gebäudehülle

In nur etwas mehr als 20 Jahren haben sich der Holzbau und die Verwendung des einzigen lebenden Baustoffs grundlegend verändert. So wurde aus vorwiegend Vollholz für tragende Zwecke ein Hightech-Material entwickelt. Brettschichtholz, Brettsperrholzplatten, Furnierschichtplatten, OSB-Platten, Baubuchenträger sowie Holzbetonverbundelemente sind nur einige Beispiele. Die Eigenschaften von Holz im weiteren Sinne sind aber stets die gleichen geblieben. Damit der Baustoff keinen Schaden nimmt, muss dieser fachgerecht abgedichtet werden.

Diese rasante Entwicklung hat den modernen Holzbau vor nicht unerhebliche Herausforderungen gestellt. Eine dieser Herausforderungen ist die Gebäudedichtheit. Dabei liegt die Wurzel allen Übels jedoch schon weit vor dem Zeitpunkt, an dem der Zimmermann bei der Produktion z. B. von Wandfertigteilen oder Dachelementen in der Werkstätte die ersten Schrauben ansetzt. Bereits bei der Ausführungsplanung sollten zur Vermeidung späterer Schäden HSL-Installateure, Elektriker und Bautischler sowie ein Bauphysiker herangezogen werden, denn beim Bauen mit Holz ist eine technisch einwandfreie Arbeitsvorbereitung unumgänglich. Es gilt der Grundsatz: Die beste Sanierung von Leckagen im modernen Holzbauwerk ist, diese gleich in der Planung und Arbeitsvorbereitung zu vermeiden. Leider wird dem immer noch zu wenig Beachtung geschenkt, wie die Beispiele im Beitrag zeigen.

Fehlstellen in der Gebäudehülle

Die Mehrzahl der Feuchteschäden entsteht nicht durch Diffusion, sondern durch „versteckte Konvektion“, wie sie oft bezeichnet wird. Das heißt, dass die Leckagen in der Gebäudehülle keinen direkten Weg nach außen haben. Dadurch entsteht Kondensat in der Konstruktion im Bauteil oder an der Innenoberfläche im Bauteil. Zur Verdeutlichung des Unterschieds zwischen Diffusion und Konvektion ein Beispiel: An einer undichten Fuge (1 m lang – 1 mm breit, Innentemperatur 20 °C – Außentemperatur -10 °C) können innerhalb eines Tages rund 800 g Kondensat in das Bauteil eindringen. Durch eine dichte Dampfbremse gelangen gerade einmal 0,5 g Wasser pro Tag in die Konstruktion. Damit liegt das Verhältnis bei 1 : 1.600. Dies verdeutlicht, warum der Mangel v. a. im Winter oft zum Vorschein kommt.

Welche Anschlüsse sind aber nun die kritischen Knotenpunkte, an welchen diese Leckagen auftreten? Hier können v. a. die Übergänge zwischen Außenwand und Dachkonstruktion, Einbau von Fenstern und Türen in der Gebäudehülle sowie der Übergang zum Massivbau (Bodenplatte, Kellerdecke) genannt werden. Vielfach unbeachtet führt auch das Schwinden von Holzbauteilen im Zuge der Nutzung der Gebäude zur Leckage. Ebenso sind Dachfenster davon betroffen. Auch die Elektroinstallation, im Konkreten die Einbauteile wie offene Elektrodosen, Verkabelung oder Leerrohre zu Außenbeleuchtungen und Sonnenschutzsystemen sowie Versorgungschächte, die durch die Gebäudehülle stoßen, führen zu Problemen, v. a. durch die Verwendung von ungeeignetem Installationsmaterial im Holzbau.

Aber auch das Übersehen kleiner Fehlstellen kann zu Leckagen führen, z. B., wenn beim Versetzen der Zwischenwände in Riegelbauweise ein Versetzsystem verwendet wird, das mit Löchern und Spreizankern arbeitet (Bilder 1 und 2). Diese Löcher wurden bei der Anbindung an das Dach nicht verschlossen. Auch dass die Innenwände keine Dämmung hatten und die Elektrodosen der Zwischenwände nicht für den Einsatz im Holzbau geeignet waren, machte die Sanierung nicht einfacher. Dass im Speziellen die Stirnseiten der Decken hinsichtlich Dampfbremsen zum Problem werden können, wenn diese nicht ordnungsgemäß verbaut sind, zeigen die nachfolgenden Praxisbeispiele.

Gerade die Eigenschaft, dass der Baustoff Holz im verbauten Zustand noch nachtrocknet, sollte nicht übersehen werden. Selbst bei ordnungsgemäß versetzten Deckenbauteilen im Sichtbereich können bei der Nachtrocknung kleine Spalten entstehen, wenn diese nicht mit entsprechend dauerelastischem Dichtstoff oder Dichtbändern verbunden wurden. Deshalb sollten die Bauteile so gewählt werden, dass die Nachtrocknung nicht zum Problemen für Luftdichtigkeit wird. Ein Beispiel sind Brettstapeldecken, wenn sie als zu breite Elemente versetzt werden. Die Holzfeuchte der Elemente zum Montagezeitpunkt liegt bei ca. 12 bis 15 % – im verbauten Zustand erreichen diese dann 8 bis 10 % Feuchte. Für mögliche Fehlstellen sind schon 60 cm breite Elemente ausreichend, die im verbauten Zustand 3 bis 5 mm schwinden und Fugen erzeugen, die bis zu 1 cm breit sein können. Selbst die besten Dichtbänder oder elastische Dichtungen tun sich schwer, solche Spalten zu überbrücken. Zur späteren Schadensvermeidung sollte die Dampfbremse auch über die Stirnseiten der Decke gezogen werden und mit der darüber- und darunterliegenden Außenwand verbunden sein. Eine ausreichende Überdämmung der Stirnseiten ist dabei vorausgesetzt.

Immer wieder führen jedoch auch ganz banale Fehler zu Leckagen in der Gebäudehülle. Beispielsweise hatte ein Holzbaubetrieb fertige Dachelemente in Boxausführung für fünf Doppelhäuser in bereits gedämmtem Zustand angeliefert. Die Innenoberfläche wurde in Sichtschalung ausgeführt. Die Dachelemente wurden mit Dichtbändern auf die Betonkränze der Häuser aufgelegt und entsprechend verankert. Die auf der Unterseite montierte Schalung ist allerdings ohne Unterbrechung von innen nach außen durchgelaufen. Durch das Nachtrocknen der Schalungsbretter entstand im Winter an jeder Stoßstelle der Bretter ein Spalt.

Ortung von Leckagen

Zwar wurden die Bestimmungen an die Dichtigkeit von Gebäuden in den letzten Jahren nicht gravierend verschärft, jedoch ist oftmals die Auszahlung von Fördermitteln daran geknüpft. Um die hohen Anforderungen zur Einhaltung der Luftdichtheit zu erfüllen, bedarf es einer soliden Ausbildung der Techniker und Handwerker, denn diese tragen eine erhebliche Verantwortung für die Gebäudedichtheit.
Ein Blower-Door-Test kann nach der Ausführung ermitteln, wie sorgfältig gearbeitet wurde. Zur Lokalisation der Fehlstellen wird beim Blower-Door-Test mit Über- oder Unterdruck und Rauchspende gearbeitet.

Für die reine Leckageortung wird der Überoder Unterdruck über die üblichen 50 Pascal (Pa) wie bei den Messreihen auf 80 oder 90 Pa erhöht oder abgesenkt, dadurch ist eine bessere Lokalisation des Rauchaus- oder -eintritts möglich. Parallel dazu können auch Thermografieaufnahmen hilfreich sein (üblicherweise 15 °C Temperaturdifferenz zwischen innen und außen). Allerdings muss dazu auch gesagt werden, dass nicht immer alle Fehlstellen problemlos zu orten sind. Nach bestandenem Test kann in der Regel davon ausgegangen werden, dass die normativen Vorgaben zur Gebäudehülle erfüllt sind [1]. Doch warum kann es trotz erfolgreichem Blower-Door-Test zu stehenden Wassertropfen oder Eiszapfen am Übergang zwischen Außenwand und Dachkonstruktion kommen? Der Grund ist zumeist Kondensatausfall. Ungünstige klimatische Rahmenbedingungen können den Kondensatausfall begünstigen.

Tipp für den Handwerker:
Bauteile sollten vor dem Einbau auf ihre bauphysikalische Eignung geprüft werden. Viele Energieausweisprogramme können diese Bauteilnachweise nach dem „Glaser Verfahren“1 erstellen. Dabei kann sofort erkannt werden, ob ein Bauteil seinen bauphysikalischen Eigenschaften entspricht.

Auch wenn dieses Verfahren nur auf einem stationären System beruht (Norminnen- und -außentemperatur standortbezogen), so ist es doch ein schneller Hinweis, ob Kondensat im oder am Bauteil zu erwarten ist. Für genauere Aussagen kann, wenn notwendig, auch eine Bauteilsimulation, wie z. B eine WUFI-Berechnung (Wärme und Feuchte instationär), von den Materialherstellern angefordert werden. Bei der Ausführung sollte der Handwerker keine Ausführungsfehler begehen, wie z. B. falsche Verklebung von Dampfbremsen. Suchen Sie Lösungen, wo Dampfbremsen nicht lose verlegt und verklebt werden. Die beste Lösung ist immer eine Dampfbremse, die zwischen Schichten verbaut wird. Damit wird durch Anpressung sichergestellt, dass sich Verklebungen schwer lösen können. Die Gewährleistung der Klebeband- und Dichtmittelhersteller beträgt in der Regel zehn Jahre.

Sanierung von Leckagen in der Gebäudehülle

Eine Faustregel besagt, dass die Dampfbremse im ersten Drittel des Bauteils angeordnet sein soll. Der dahinterliegende Wärmedämmstoff muss entsprechend winddicht ausgeführt sein, um ein Auskühlen dieser Dämmung zu verhindern. Eine nach außen immer diffusionsoffenere Konstruktion ist obligatorisch. Die nachstehend behandelten Lösungen zur Sanierung von Fehlstellen in der Gebäudehülle sind als Anregung gedacht und haben sich in der Praxis bereits bewährt. Jedoch gibt es auch Fälle, in welchen eine Sanierung nur schwer oder nicht mehr möglich ist, da es sich wirtschaftlich nicht lohnen würde. Umso wichtiger ist es deshalb, Fehler bereits im Vorfeld zu vermeiden.

Sanierungsbeispiel 1:

Bei einem Wohngebäude sind rund um das Gebäude am Übergang zwischen Dachstuhl und Außenwänden feuchte Stellen sichtbar geworden. Nach Überprüfung der Konstruktion konnte festgestellt werden, dass die Dampfbremse unterhalb der Sparren durchgezogen, diese jeweils an den Außen- und Innenwänden nach unten geführt wurde und mit den Wänden auch verklebt war. Darunter wurde als Abschluss zu den Innenräumen eine Gipskartondecke auf Metallprofilen montiert. Augenscheinlich war alles in Ordnung. Das heißt, dass die Dampfbremse mehr oder weniger lose unter der Dämmung verlegt und „verklebt“ war.

Um die Sache konkret zu untersuchen, wurden partielle Öffnungen in der Gipskartondecke und der Dampfbremse vorgenommen, wobei festgestellt wurde, dass sich an mehreren Stellen die Verklebung gelöst hatte und bereits Schimmel an der Außenschalung der Dachkonstruktion aus OSB-Platten aufgetreten war. Als Ursache für den Feuchteanfall hinter der Dampfbremse konnten Öffnungen in den Wänden festgestellt werden, die für das Versetzen der Bauteile angebracht worden waren und die nicht verschlossen wurden. Dadurch konnte ungehindert über Installationsleitungen und Elektrodosen Feuchtigkeit in die Wände und in weiterer Folge in die Dachkonstruktion gelangen.

Der gesamten Dachaufbau wurde bis auf die Sparren abgenommen. Anschließend wurde mit einer „geschlauften Verlegung“ eine neue Dampfbremse vollflächig und damit eine dampfdichte Dachhülle hergestellt, die mit den Außenbauteilen verbunden wurde. Danach konnte der Aufbau wie ursprünglich vorhanden wiederhergestellt werden. Die Kosten dieser Sanierung beliefen sich auf 25.000 Euro.

Sanierungsbeispiel 2:

Bei diesem Praxisbeispiel handelt es sich um ein viergeschossiges Personalwohnhaus, in dem Brettschichtholzdecken verlegt wurden. Teilweise wurden die Elemente nicht nur bis zur Außenwand geführt, sondern auch ohne Trennung am Auflager als Balkone ausgebildet. Bei einer Begutachtung der Deckenuntersichten, ausgeführt in Sichtqualität, wurden Spalten zwischen den Elementen von ca. 6 bis 8 mm in den Innenräumen festgestellt. Auf den Balkonuntersichten außen waren diese Spalten nur 3 mm breit. Hier soll grundsätzlich angemerkt werden, dass von innen nach außen durchlaufende Elemente bauphysikalisch als bedenklich einzustufen sind. Im Zuge einer durchgeführten Leckageortung wurde festgestellt, dass eben diese Spalten einen entsprechenden Wärme- und Feuchtetransport im Wandbereich erzeugen. Die Sanierung dieser Fugen wäre nur noch über eine zusätzlich einzubauende Dampfbremse an den Decken in den Innenräumen sowie das Herstellen einer neuen Untersicht möglich. Damit wäre das Problem aber noch nicht gelöst, zumal es am darüberliegenden Bodenaufbau ebenso Feuchteeintrag über den Estrichrandstreifen gibt.

Beispiel 3:

Auch beim Anschluss einer Sichtdachkonstruktion an einen Massivbau gibt es einige Aspekte bei der Montage zu beachten, um nach der Fertigstellung die Gebäudedichtheit zu gewährleisten. Üblicherweise montiert der Holzbauer den Dachstuhl auf das vorhandene Mauerwerk, auf dem bereits ein Schließkranz betoniert ist. Die Dampfbremse wird innenseitig an der Ziegelwand hochgezogen. Die Dachschalung, die von innen nach außen verläuft, wird im Wandbereich getrennt, die Dampfbremse nach oben auf die Schalung verlegt und dort mit der Dachbahn verklebt. Damit sind die Arbeiten giebelseitig erledigt. Traufseitig erfolgt dieselbe Umsetzung. Eine entsprechende Dämmung hinter der Dampfbremse ist obligatorisch, wobei traufseitig jeder Sparren gesondert mit Klebeband zu versehen ist. Nur wenn die vorgenannte Umsetzung eingehalten wird, ist eine entsprechende Dampfdichtheit auch gewährleistet.

Tipp für den Handwerker:
Klären Sie im Vorfeld mit dem Auftraggeber, welche Arbeiten Sie angeboten haben und welche Vorleistungen bauseits zu erbringen sind. Speziell der Übergang zwischen Mauerwerk und Dachkonstruktion erfordert eine genaue Definition der Schnittstellen. So können bei Fehlen eines Betonschließkranzes sowie bei einem mangelhaft montierten Wärmedämmverbundsystem Feuchteschäden entstehen, die letztendlich nichts mit den Leistungen der Holzbauer/Zimmerer zu tun haben. Ich empfehle deshalb,  alle Schritte der Ausführung mittels Fotos zu dokumentieren. Besonders ist bei den Arbeitsschritten darauf zu achten, dass die Dampfbremse auf der Innenseite aus (überputzbarer) Folie besteht, die bei den Innenputzarbeiten mit eingebunden wird.

Das Thema Gebäudedichtheit ist natürlich nicht nur auf Leckagen und deren Sanierung reduzierbar. Dazu gibt es diverse Ansatzpunkte, die abschließend noch kurz zu erwähnen sind. Streng betrachtet wohnen wir heute in beinahe 100 % luftdichten Gebäuden. Die Luftdichtheitswerte dieser Bauten lassen einen wie früher üblichen Luftaustausch über Ritzen, Fugen und eben Fehlstellen nur noch sehr eingeschränkt zu. Damit einhergeht, dass Schadstoffe aus den Materialien, die verbaut wurden, und natürlich auch der Mensch das Innenraumklima und die Luftqualität sehr stark beeinflussen.

Die ÖNORM B 8110, Teil 2, gibt Feuchtewerte von maximal 65 % relative Luftfeuchte acht Stunden pro Tag vor. Für die übrigen 16 Stunden sollten maximal 55 % relative Luftfeuchte nicht überschritten werden. In Deutschland regeln die DIN 4108-3 [2] und die DIN 4108-7 [3] diese Thematik. Nun ist fraglich, wie das ohne technische Hilfe möglich sein soll. Haben die Nutzer einen normalen Arbeitsalltag, werden diese Räume nur „sporadisch“ bewohnt, und wer lüftet dann? Die Lösung kann in diesem Fall nur eine mechanische Lüftungsanlage sein, und sei es nur in der geringsten Form eines kleinen dezentralen Lüftungsgeräts. Diese Geräte benötigen nicht mehr als eine Bohrung durch die Außenwand und ermöglichen ohne großen Aufwand ein gutes Raumklima, zumindest für eine Wohnung oder ein Geschoss, gesteuert über Feuchte- oder CO2-Werte, auch mit Wärmerückgewinnung.

[1] Glaser Berechnung zur Dampfdiffusion Deutschland DIN 4108-3, Österreich ÖNORM B 8110 Teil 2.