Kleine Bauphysik, eine kurze Präsentation zum Thema
energetische Modernisierung von Bestandsgebäuden
Wie schon in o.g. Präsentation besprochen, hält sich das Vorurteil gegenüber von außen gedämmten Wänden teils
hartnäckig – sehr gerne wird zur Untermauerung der Vorbehalte auch der Mythos der „Atmenden Wände“ herangezogen.
In einem Massivbau mit Außenwänden aus Kalksandstein, Porenbeton, Hochlochziegeln etc. stellt der Innenputz die
Luftdichte Ebene dar. Kein Atmen der Wände möglich – und so soll es auch sein !
Schimmel auf den Wänden / in Raumecken – bildet sich durch die Ansammlung von Feuchtigkeit über einen Zeitraum x.
Feuchtigkeit bzw. Tauwasser ensteht, wenn die Raumluft keine Feuchtigkeit mehr aufnehmen kann.
Die Tauwasserentstehung ist abhängig von der
- Raumlufttemperatur
- relativen Raumluftfeuchte
- Oberflächentemperatur des Bauteils
Einige Rechenbeispiele zum Tauwasserausfall:
Gesuchte Größe ist die Oberflächentemperatur eines Bauteils, bei der Tauwasser ausfällt
Gegeben:
Relative Raumluftfeuchte = 50%
Raumlufttemperatur = 20°C
Zunächst schaut man in die Tabelle der DIN 4108-3:2014-11 (Tab. C.1), diese liefert den sog. Sattdampfdruck (Ps)
bei 20°C = 2337 Pa.
Nun wird der Dampfdruck „p“ ganz einfach durch Multiplikation mit dem Sattdampfdruck bei 20°C bestimmt,
p = 50% * 2337 Pa = 1168,50 Pa
Jetzt bestimmen wir wieder mit Hilfe unserer Tabelle die Temperatur, bei der der Dampfdruck von 1168,50 Pa zum
Sattdampfdruck / Tauwasserausfall wird.
Ergebnis: Bei einer Raumlufttemperatur von 20°C und 50% relativer Luftfeuchtigkeit fällt an der Innenoberfläche des Bauteils
von ≤ 9,30°C Tauwasser aus.
Nun betrachten wir einmal die max. relative Raumluftfeuchte für eine tauwasserfreie Innenoberfläche des Bauteils.
Gegeben:
16°C = Oberflächentemperatur der Innenseite
20°C = Raumlufttemperatur
Wir notieren aus der Tabelle C.1 die beiden Werte für den Sattdampfdruck bei 20°C = 2337 Pa und 16°C = 1817 Pa.
Ergebnis:
Die Division 1817 Pa / 2337 Pa liefert eine max. Raumluftfeuchte von ca. 78 %.
Schimmel kann sich allerdings schon vor dem Tauwasserausfall an der Bauteiloberfläche bilden, die DIN EN ISO 13788
weist darauf hin, dass dieses bei 80% des Sattdampf- oder Sättigungsdampfdrucks an der Bauteiloberfläche der Fall sei.
Ein Blick auf die Oberflächentemperatur, bei der Tauwasser unter vorgenannten Bedingungen ausfällt:
Gegeben:
Raumlufttemperatur = 20°C mit Ps = 2337 Pa
Raumluftfeuchte relativ = 50%, Dampfdruck p = 50% * 2337 Pa = 1168,50 Pa
Berechnung des kritischen Dampfdrucks p: 1168,50 Pa / 80% = 1460,60 Pa
Ergebnis:
Aus der Tabelle entnehmen wir, das bei einer Oberflächentemperatur des Bauteils von ≤ 12,60°C Schimmel entstehen kann.
Eine mögliche Maßnahme zur Erhöhung der inneren Oberflächentemperatur einer Außenwand:
Um die Innenoberflächentemperaturen zu erhöhen wäre die logische Konsequenz eine Außenwanddämmung.
Auf den folgenden Zeichnungen habe ich die innere Ecktemperatur einer klassischen Außenwand der 1950er /
1960er Jahre / NRW – einmal in ungedämmten sowie in gedämmten Zustand gegenüber gestellt:
Grafik 1: Außenwand ungedämmt (Konstruktion)
Grafik 2: Temperaturverlauf bei 20°C innen und Außen -5°C (Temperaturfeld)
Die Ecktemperatur der Innenoberfläche ist zu gering / Tauwasserausfall
Grafik 3: Außenwand mit 14cm WDVS (Konstruktion)
Grafik 4: Temperaturverlauf bei 20°C innen und Außen -5°C (Temperaturfeld)
Die Ecktemperatur der innenseite hat sich deutlich erhöht.
