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Mindestwärmeschutz bei Bestandsbauten

gepostet von (381 x gelesen) im
Jan 08 2019

Mindestwärmeschutz nach DIN 4108-2: 2013-02

Der Mindestwärmeschutz ist in DIN 4108-2: 2013-02 normativ geregelt. Er soll sicherstellen, dass die raumseitigen Oberflächen der Außenbauteile eine Mindesttemperatur von 12,6 °C, ausgehend von 20°C Raumlufttemperatur und 50% rel. Luftfeuchte der Raumluft aufweisen, damit kein Schimmel auftritt. In der Literatur findet man verschiedene Angaben, einige Quellen erachten schon 70 % als kritische Luftfeuchte für die Entstehung von Schimmel, andere Quellen einschließlich der DIN 4108-2 betrachten erst rel. Luftfeuchten über 80 % als kritisch, woraus die raumseitige Mindestoberflächentemperatur in Wärmebrücken von 12,6 °C resultiert. Derart niedrige Temperaturen können z.B. in der Raumecke (siehe Abbildung 3 Wärmebrücke Gebäudeaußenecke bei 20°C Raumlufttemperatur) oder in Fensterlaibungen / Fenstersturz auftreten. Dies verdeutlicht folgende Wärmebrückendarstellung einer Außenecke bei einer Außentemperatur von -5°C.

Abbildung 1: Wärmebrücke Gebäudeaußenecke bei 20°C Raumlufttemperatur

In der Raumecke beträgt die raumseitige Oberflächentemperatur nur noch 8 °C.

Wenn die Raumlufttemperatur niedriger als 20 °C ist, ist automatisch auch die Oberflächentemperatur der Wand geringer und damit auch die Oberflächentemperatur in der Wärmebrücke. Dies trifft z.B. auf unbeheizte Räume wie Schlafzimmer und ggf. die Küche zu.

Ein weiterer gefährdeter Raum ist das Bad, wobei speziell beim Duschen durch das Verspritzen des Wassers eine beträchtliche Menge Wasserdampf entsteht (bei einer Duschdauer von 6 min verdampft die Menge von 250 ml). Um zumindest die wegzutrocknenden Spritzwassermengen an den Duschwänden zu reduzieren, wird empfohlen, die Dusche nach der Nutzung trockenzuwischen oder abzuziehen. Außerdem ist die Luftfeuchtigkeit durch das weite Öffnen des Fensters (Stoßlüftung) wegzulüften.

Eine einfach einzuprägende Faustformel für die Lüftungsdauer in Abhängigkeit von der Außentemperatur lautet: 
bei Frost ca. 2 –3 min, bei 5 °C ca. 5 min, bei 10 °C ca. 10 min, bei 15°C ca. 15 min. Ein Hygrometer dokumentiert den Erfolg des Lüftens, die relative Luftfeuchte sinkt ab.

Nachfolgende Abbildung zeigt die raumseitige Oberflächentemperatur einer Außenwand ausgehend von einer Raumlufttemperatur von 20 °C und -5 °C Außenlufttemperatur in Abhängigkeit von Mauerwerksstärke und den U-Wert des Mauerwerks.

Abbildung 2: raumseitige Oberflächentemperaturen bei verschiedenen Mauerwerksstärken

Bei zweischaligem Mauerwerk mit 26 cm Stärke beträgt – ausgehend von 20 °C Raumlufttemperatur und 25 K Temperaturdifferenz zur Außenluft – die raumseitige Oberflächentemperatur (bei einer Mauerwerksdichte von 1.600 kg/m³ / = 0,68 W/ (m K) nur noch ca. 14,1 °C. Bei einer Mauerwerksstärke von 39 cm beträgt die Oberflächentemperatur 15,6 °C.

An den Gebäudeaußenecken und in Fensterlaibungen und -stürzen nicht wärmegedämmter Gebäude sinkt die Oberflächentemperatur drastisch ab, die Folge kann Schimmelbildung bei entsprechend hohen Luftfeuchten im Raum sein, siehe - Abbildung 2 Luftfeuchtigkeit ausgehend von 20 °C und 50 % relativer Luftfeuchte. Warum? Bei einer Gebäudeaußenecke ist - bei einer von Mauerwerksstärke von z.B. 36,5 cm–die kalte Außenwandseite 2 x 36,5cm „länger“, als die warme Innenseite, siehe -Abbildung 1 Wärmebrücke Gebäudeaußenecke bei 20°C Raumlufttemperatur. Dadurch kühlt die Raumecke besonders stark aus. Das gilt analog auch für Fensteranschlüsse, bei denen die Kälte „übers Eck“ von Fensterlaibung / Fenstersturz / Brüstung angreifen und zu einer starken Auskühlung der Fensteranschlüsse führen kann .

Ein Grund, warum es bei der früheren Ofenheizung in den Gebäuden nicht schimmelte, ist der Unterdruck bei Heizbetrieb im Haus und das sich daraus ergebende ständige „Nachziehen“ von trockener kalter Verbrennungsluft durch undichte Fenster-(anschluss-) fugen – verbunden mit entsprechenden Zuglufterscheinungen. Dadurch resultierte stets eine geringe Luftfeuchtigkeit im Raum. Dies ist nach heutigem Anspruch unkomfortabel. Deshalb sollte nach Einbau neuer – dichter –- Fenster dem Lüften mehr Aufmerksamkeit geschenkt werden, wofür nach Möglichkeit ein Hygrometer zu Hilfe zu ziehen ist, um die Luftfeuchtigkeit „im Blick zu behalten“ und durch aktives Lüften immer wieder z.B. auf 40 – 50 % zu begrenzen.

Wie verhält sich die Luftfeuchte bei abnehmender Temperatur? 

Luft kann mit abnehmender Temperatur immer weniger Feuchtigkeit aufnehmen, weswegen die relative Feuchtigkeit zunimmt. Dies zeigt folgendes Diagramm, ausgehend von 20 °C Raumlufttemperatur und einer relativen „Start“-Luftfeuchtigkeit von 50 %: Bei einer Abkühlung auf 10 °C wäre gemäß - Abbildung 2 Luftfeuchtigkeit ausgehend von 20 °C und 50 % relativer Luftfeuchte bei 12 °C raumseitiger Oberflächentemperatur schon eine schimmelgefährliche Luftfeuchte von 84 % erreicht und bei weniger als 10 °C würde die Luftfeuchte an der Wand auskondensieren.

Abbildung 3 Luftfeuchtigkeit ausgehend von 20 °C und 50 % relativer Luftfeuchte:

Es ist in obigem Diagramm deutlich zu erkennen, wie bei Abkühlung der Lufttemperatur die relative Luftfeuchte ansteigt.

Folgendes Diagramm zeigt die Entwicklung der rel. Luftfeuchtigkeit bei Abkühlung der Raumluft und Startbedingungen von 20 °C und 35 % rel. Luftfeuchte.

Abbildung 4: Luftfeuchtigkeit ausgehend von 20 °C bei 35 % relativer Raumluftfeuchte

Ausgehend von 35 % rel. Luftfeuchtigkeit bei 20 °C Raumtemperatur würde bei Abkühlung an einer Oberfläche von 8°C die relative Luftfeuchte schon kritische 77% betragen.
Daraus ergibt sich zwangsläufig das Erfordernis einer möglichst außenseitigen Wärmedämmung zur Erhöhung der raumseitigen Oberflächentemperaturen. Wird die Wärmedämmung als kapillaraktive Innendämmung ausgeführt, ist zur Verminderung der Tauwassermenge die rel. Luftfeuchtigkeit ebenfalls zu begrenzen, z.B. auf 40 bis 45 %.

Die gute Nachricht ist, dass bei Frost z.B. in Gebäudeaußenecken zwar niedrige raumseitige Oberflächentemperaturen vorherrschen, dafür aber auch die Außenluft sehr trocken ist, so dass sie aufgewärmt auf 20 °C wieder viel Feuchte aufnehmen kann. Um den Raum nicht auszukühlen, braucht bei Frost nur kurz bei weit geöffnetem Fenster gelüftet werden, ca. 2-3 min reichen aus. Nach dem Lüften sollte der Raum wiederaufgeheizt werden, um beim wiederholten Lüften auch die Restfeuchte, die z.B. in Textilien gespeichert ist, heraus zu lüften. Vorteilhaft ist gerade in alten Gebäuden in dem Zusammenhang auch ein Lehmputz, der viel Feuchte aus der Raumluft zwischenspeichern kann. 

 

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