Widersinnige Schimmelpilzbekämpfung
Ein methodischer Irrtum in der DIN 4108, Teil 2Schimmelpilzbelastungen heutiger Gebäude nehmen zu. Insofern wird die Frage der Vermeidung von Schimmelpilz äußerst dringlich und die DIN 4108, Teil 2 behandelt dieses Problem. Allerdings wird dabei äußerst widersprüchlich und fehlerhaft vorgegangen.
Unter 6.1.1 ”Allgemeines” steht: ”Um das Risiko der Schimmelpilzbildung durch konstruktive Maßnahmen zu verringern, sind die in 6.1.2 angegebenen Anforderungen einzuhalten. Eine gleichmäßige Beheizung und ausreichende Belüftung der Räume sowie eine weitgehend ungehinderte Luftzirkulation an den Außenwänden wird vorausgesetzt”.
Kommentar: Das Risiko nur zu verringern ist zu wenig, Schimmelpilz muß vermieden werden. Außerdem ist hierzu anzumerken: Bei gleichmäßiger Beheizung, ausreichender Belüftung und ungehinderter Zirkulation an den Außenwänden tritt sowieso kein Schimmel auf, was soll dann dieses ganze DIN -Theater?
Die DIN 4108, Teil 2, geht in 6.1.2 ”Maßnahmen zur Vermeidung von Schimmelpilzbildung” davon aus, daß sich Schimmelpilz schon bei 80% relativer Feuchte entwickeln kann.
Kommentar: Hier geht es nun im Gegensatz zu 6.1.1 um die Vermeidung von Schimmelpilzbildung. Der Anwender kann sich nun je nach Interessenlage aussuchen, wofür er sich entscheidet: Für die Verringerung des Risikos oder für die Vermeidung – alles ist offen! Aber auch die 80% Grenze ist zu niedrig gewählt, etwa 85% wären zutreffender (siehe hierzu [1]).
Welche ”Schimmelpilztemperaturen JSch” entsprechen nun dieser 80% -Vorgabe in der DIN? Die Tabelle 1 gibt darüber Auskunft (siehe auch [1]).
Tabelle1: Schimmelpilztemperatur JSch (entsprechend einer rel. Feuchte. Fsi = 80%)
Ji
Relative Feuchte der Raumluft (%)
°C
30%
35%
40%
45%
50%
55%
60%
65%
70%
75%
80%
85%
90%
95%
100
30°
13,9
16,3
18,4
20,3
22,0
23,6
25,1
26,4
27,7
28,9
29°
13,0
15,4
17,5
19,4
21,1
22,7
24,1
25,5
26,7
27,9
28°
12,1
14,5
16,6
18,5
20,2
21,7
23,1
24,5
25,7
26,9
27°
11,3
13,6
15,7
17,5
19,2
20,8
22,2
23,5
24,7
25,9
26°
10,4
12,7
14,8
16,6
18,3
19,8
21,2
22,5
23,8
24,9
25°
9,5
11,8
13,8
15,7
17,3
18,8
20,3
21,6
22,8
23,9
24°
8,6
10,9
12,9
14,7
16,4
17,9
19,3
20,6
21,8
22,9
23°
7,7
10,0
12,0
13,8
15,4
16,9
18,3
19,6
20,8
21,9
22°
6,8
9,1
11,1
12,9
14,5
16,0
17,4
18,6
19,8
20,9
22,0
23,0
23,9
24,9
25,7
21°
5,9
8,2
10,2
11,9
13,6
15,0
16,4
17,7
18,8
20,0
21,0
22,0
22,9
23,8
24,7
20°
5,1
7,3
9,3
11,0
12,6
14,1
15,4
16,7
17,9
19,0
20,0
21,0
21,9
22,8
23,7
19°
4,2
6,4
8,3
10,1
11,7
13,1
14,5
15,7
16,9
18,0
19,0
20,0
20,9
21,8
22,6
18°
3,3
5,5
7,4
9,2
10,7
12,2
13,5
14,7
15,9
17,0
18,0
19,0
19,9
20,8
21,6
17°
2,4
4,6
6,5
8,2
9,8
11,2
12,5
13,8
14,9
16,0
17,0
18,0
18,9
19,7
20,6
16°
1,5
3,7
5,6
7,3
8,8
10,3
11,6
12,8
13,9
15,0
16,0
17,0
17,9
18,7
19,5
15°
0,6
2,8
4,7
6,4
7,9
9,3
10,6
11,8
12,9
14,0
15,0
15,9
16,8
17,7
18,5
14°
-0,3
1,9
3,7
5,4
7,0
8,3
9,6
10,8
12,0
13,0
14,0
14,9
15,8
16,7
17,5
13°
-1,1
1,0
2,8
4,5
6,0
7,4
8,7
9,9
11,0
12,0
12°
-2,0
0,1
1,9
3,6
5,1
6,4
7,7
8,9
10,0
11,0
11°
-2,9
-0,8
1,0
2,6
4,1
5,5
6,7
7,9
9,0
10,0
10°
-3,8
-1,7
0,1
1,7
3,2
4,5
5,8
6,9
8,0
9,0
Ergebnis:
Je nach Raumtemperatur und relativer Feuchte der Raumluft müssen recht unterschiedliche Oberflächentemperaturen Jsi eingehalten werden. Bei einer Raumtemperatur von 20°C und einer relativen Raumfeuchte von 50%, beim Tauwassernachweis werden diese Daten angenommen, darf eine Oberflächentemperatur Jsi von 12,6°C nicht unterschritten werden. Da bei einer Strahlungsheizung die anliegenden Luftschichten infolge der höher temperierten Wände erwärmt werden, erfüllen hier dann sogar relative Raumfeuchten von über 80 % die vorgeschriebene Randbedingung von 80% an der Wandoberfläche.
Beispiel:
Bei einer Raumlufttemperatur von 18°C würde eine relative Feuchte von 95% eine Wandoberflächentemperatur von 20,8°C bedingen (dies würde dann 80% rel. F. an der Wandoberfläche bedeuten). Eine Strahlungsheizung liefert diese Wandtemperaturen.Fazit: Raumlufttemperatur und relative Feuchte der Raumluft bedingen eine ganz bestimmte Oberflächentemperatur, um eine rel. Feuchte von 80% an der Wandoberfläche einzuhalten – dies ist der Tabelle 1 zu entnehmen.
Nun steht in 6.1.2: ”Alle konstruktiven, geometrischen und stoffbedingten Wärmebrücken, die beispielhaft in DIN 4108 Bbl 2 aufgeführt sind, sind ausreichend wärmegedämmt”.
Kommentar: Es ist ein Trugschluß zu glauben, eine ausreichende Wärmedämmung, die ”Wärmebrücken” mindert (?), würde auch Schimmelpilzbildung verhindern. Dem ist nicht so; viel entscheidender ist die relative Feuchte der Raumluft. Bei zu feuchter Luft kann selbst ein kleiner U-Wert die Schimmelpilzbildung nicht verhindern [2].
Weiter steht in 6.1.2: ”Für alle von DIN 4108 Bbl. 2 abweichenden Konstruktionen muß der Temperaturfaktor an der ungünstigsten Stelle die Mindestanforderung fRsi ³ 0,7 erfüllen, d. h. bei den unten angegebenen Randbedingungen ist eine raumseitige Oberflächentemperatur von Jsi ³ 12,6 °C einzuhalten”.
Welche Oberflächentemperaturen Jsi entsprechen nun dieser DIN -Vorgabe eines Temperaturfaktors fRsi von 0,7 ? Die Tabelle 2 zeigt die Oberflächentemperaturen Jsi.
Tabelle 2: Oberflächentemperatur Jsi in °C bei fRsi = 0,7 und die
Grenze der relativen Feuchte gemäß Fsi = 80%
Ji
40%
Außenlufttemperatur Je(°C)
45%
°C
-15°
-12°
-10°
-9°
-8°
-7°
-6°
-5°
-4°
-3°
-2°
-1°
±0°
+1°
+2°
30°
16,5
17,4
18,0
18,3
18,6
18,9
19,2
19,5
19,8
20,1
20,4
20,7
21,0
21,3
21,6
29°
15,8
16,7
17,3
17,6
17,9
18,2
18,5
18,8
19,1
19,4
19,7
20,0
20,3
20,6
20,9
28°
15,1
16,0
16,6
16,9
17,2
17,5
17,8
18,1
18,4
18,7
19,0
19,3
19,6
19,9
20,2
27°
14,4
15,3
15,9
16,2
16,5
16,8
17,1
17,4
17,7
18,0
18,3
18,6
18,9
19,2
19,5
26°
13,7
14,6
15,2
15,5
15,8
16,1
16,4
16,7
17,0
17,3
17,6
17,9
18,2
18,5
18,8
25°
13,0
13,9
14,5
14,8
15,1
15,4
15,7
16,0
16,3
16,6
16,9
17,2
17,5
17,8
18,1
24°
12,3
13,2
13,8
14,1
14,4
14,7
15,0
15,3
15,6
15,9
16,2
16,5
16,8
17,1
17,4
23°
11,6
12,5
13,1
13,4
13,7
14,0
14,3
14,6
14,9
15,2
15,5
15,8
16,1
16,4
16,7
22°
10,9
11,8
12,4
12,7
13,0
13,3
13,6
13,9
14.2
14,5
14,8
15,1
15,4
15,7
16,0
21°
10,2
11,1
11,7
12,0
12,3
12,6
12,9
13,2
13,5
13,8
14,1
14,4
14,7
15,0
15,3
20°
9,5
10,4
11,0
11,3
11,6
11,9
12,2
12,5
12,8
13,1
13,4
13,7
14,0
14,3
14,6
19°
8,8
9,7
10,3
10,6
10,9
11,2
11,5
11,8
12,1
12,4
12,7
13,0
13,3
13,6
13,9
18°
8,1
9,0
9,6
9,9
10,2
10,5
10,8
11,1
11,4
11,7
12,0
12,3
12,6
12,9
13,2
17°
7,4
8,3
8,9
9,2
9,5
9,8
10,1
10,4
10,7
11,0
11,3
11,6
11,9
12,2
12,5
16°
6,7
7,6
8,2
8,5
8,8
9,1
9,4
9,7
10,0
10,3
10,6
10,9
11,2
11,5
11,8
15°
6,0
6,9
7,5
7,8
8,1
8,4
8,7
9,0
9,3
9,6
9,9
10,2
10,5
10,8
11,1
14°
5,3
6,2
6,8
7,1
7,4
7,7
8,0
8,3
8,6
8,9
9,2
9,5
9,8
10,1
10,4
13°
4,6
5,5
6,1
6,4
6,7
7,0
7,3
7,6
7,9
8,2
8,5
8,8
9,1
9,4
9,7
12°
3,9
4,8
5,4
5,7
6,0
6,3
6,6
6,9
7,2
7,5
7,8
8,1
8,4
8,7
9,0
11°
3,2
4,1
4,7
5,0
5,3
5,6
5,9
6,2
6,5
6,8
7,1
7,4
7,7
8,0
8,3
10°
2,5
3,4
4,0
4,3
4,6
4,9
5,2
5,5
5,8
6,1
6,4
6,7
7,0
7,3
7,6
50%
55%
60%
65%
Ergebnis:
Je nach Raum- und Außenlufttemperatur werden mit dem zulässigen Temperaturfaktor von 0,7 sehr unterschiedliche Oberflächentemperaturen Jsi zugelassen. Bei einer Raumtemperatur von 20°C und einer Außentemperatur von –10°C, wie sie beim Tauwassernachweis angenommen werden, wird mit dieser Temperaturfaktor-Regel eine Oberflächentemperatur Jsi von 11°C zugestanden - eine Temperaturreduzierung von 9 K wird also akzeptiert. Lediglich bei einer Außenlufttemperatur von –5°C kommt man in die Nähe der nach Tabelle 1 notwendigen Oberflächentemperatur von 12,6 °C, nämlich 12,5°C.
Kommentar: Hier werden zwei völlig unterchiedliche Aspekte durcheinander gebracht:
a) Die Oberflächentemperatur von 12,6°C muß eingehalten werden, wenn die Raumluft (20°C, 50% rel. Feuchte) nur eine rel. Feuchte von 80% erreichen darf (siehe Tabelle 1).
b) Der Temperaturfaktor fRsi = 0,7 dient der mechanistischen und stationären Berechnung einer Oberflächentemperatur Jsi, die bei den in DIN vorgeschriebenen Randbedingungen Ji = 20°C und Je = -5°C zur Oberflächentemperatur Jsi von 12,5 °C führt (siehe Tabelle 2). Beim Temperaturfaktor wird also die relative Feuchte der Raumluft als Ursache für anfallendes Kondensat nicht berücksichtigt, sie wird ausgeblendet, sie existiert nicht.
Die Verquickung dieser beiden unterschiedlichen Aspekte und die damit vorgetäuschte Identität (12,5 und 12,6°C werden in der DIN als identische Daten behandelt) wird nur deshalb erreicht, weil eine unrealistische Außentemperatur von -5°C angenommen wird; dies jedoch ist rechnerische Willkür. Damit will man Glauben machen, daß mit der Einhaltung eines Temperaturfaktors von 0,7 gleichzeitig die 80% Klausel eingehalten wird. Dies aber bedeutet Irreführung der Fachwelt.
Der Tabelle 2 sind die Grenzen der relativen Feuchten zu entnehmen, die sich aus der Raumlufttemperatur und der 80% Bedingung ergeben (hierzu dient die Tabelle 1). Eine Raumluft von 20°C und eine Außentemperatur von -10°C mit einer gemäß Temperaturfaktor ”zulässigen” Oberflächentemperatur von 11°C bedingt unter Beachtung der maximal 80%igen relativen Feuchte auf der Wandoberfläche eine rel. Feuchte der Innenraumluft von 45% (die Grenze ist als Treppe besonders markiert). Eine Außenlufttemperatur von –15°C würde eine Wandoberflächentemperatur von 9,5°C ergeben – dies aber läßt nur eine rel. Feuchte der Raumluft von 40,7% zu.
Somit muß festgestellt werden:
Je niedriger die Außenlufttemperatur, desto niedriger wird mit dem Temperaturfaktor fRsi = 0,7 die ”zulässige” Oberflächentemperatur. Dies hat zur Folge, daß zur Vermeidung von Schimmelpilz unter der Prämisse einer rel. Feuchte an der Wandoberfläche von 80% die Innenraumluft immer trockener werden muß. Dies aber sind irreale Forderungen. Man sieht, der Anspruch der DIN, mit dem Temperaturfaktor Schimmelpilz bekämpfen zu können, ist ein kapitaler Irrtum. Im DIN Ausschuß lag geistige Konfusion vor.
Fazit: Diese unbedingt zu beachtenden Grenzen einer relativen Feuchte der Innenraumluft zeigen den Unsinn dieses in DIN festgelegten Verfahrens, mit dem Temperaturfaktor Schimmelpilzbildung vermeiden zu wollen. Der Temperaturfaktor fRsi hat mit einem Schimmelbefall methodisch überhaupt nichts zu tun.
Dies wird auch durch die DIN 4108, Teil 3 bestätigt.
Zunächst muß gesagt werden: Das verwendete Berechnungsverfahren mit einem Temperaturfaktor fRsi gilt nur unter stationären Bedingungen, dies steht sogar in der DIN EN ISO 13788. Die Gültigkeit des U-Wertes wird also vorausgesetzt. Bei speicherfähigen Konstruktionen und Solarenergieeintrag liegen jedoch instationäre Verhältnisse vor; so daß hier eklatante Phantomrechnungen herauskommen [2], [3].
Der Temperaturfaktor fRsi wird: (1)
Jsi = JSch
=
raumseitige Oberflächentemperatur (°C)
Je
=
Außenlufttemperatur (°C)
Ji
=
Innenlufttemperatur (°C)
Aus dem Temperaturfaktor fRsi wird dann gemäß DIN 4108, Teil 3, wiederum stationär und damit bei speicherfähigen Baustoffen fehlerhaft, der erforderliche U-Wert berechnet.
Die Formel hierfür lautet: (2)
(W/m²K)
Besonders fatal hierbei ist, daß der einzuhaltende und als Grenzwert deklarierte Temperaturfaktor von 0,7 über den vorgeschriebenen inneren Wärmeübergangswiderstand Rsi = 0,25 m²K/W stets zu einem konstanten Wärmedurchgangskoeffizienten führt:
(2)
(W/m²K)
Fazit: Ein U-Wert von 1,2 W/m²K ist demnach immer ausreichend, um die DIN 4108, Teil 2, Absatz 6.1.2 ”Maßnahmen zur Vermeidung von Schimmelpilzbildung” zu erfüllen. Die maßgebende relative Feuchte der Innenraumluft jedoch wird dabei überhaupt nicht angesprochen. Allein dies zeigt schon, daß der Temperaturfaktor hierfür unsinnig ist.
Diese fehlerhaften und widersprüchlichen Inhalte der DIN 4108, Teil 2, bezüglich der ”Vermeidung” von Schimmelpilzbefall werden nun sogleich in den Fachmedien publiziert.
In [4] ist zu lesen: ”Der Faktor fRsi (dimensionsloser Faktor zur Abschätzung der feuchteschutztechnischen Qualität einer Wärmebrücke unter verschiedenen klimatischen Randbedingungen nach DIN 4108-2) sollte immer gleich oder größer 0,7 betragen. Ein Wert unterhalb 0,7 führt zu einer Kapillarkondensation und erhöht damit das Risiko einer Schimmelpilzbildung erheblich”.
Diese Falschaussage gipfelt in der Feststellung:
”Faktor zur Vermeidung von Schimmelpilzbildung: fRsi > 0,7”
Hier wird bauphysikalischer Unfug verbreitet.
Auch in [5] steht: ”Tauwasser auf der Bauteiloberfläche ist grundsätzlich zu vermeiden. Ein ausreichender Schutz vor Schimmelpilz wird sichergestellt, wenn ein Temperaturfaktor von fRsi ³ 0,7 eingehalten wird”. Dann wird ausgesagt, daß die gemäß vorgegebener Randbedingungen von Ji = 20°C und Je = -5°C sich ergebende Oberflächentemperatur mindestens 12,6°C betragen müsse (statt 12,5°C). Die methodischen Fehler und Irrtümer der DIN werden also auch hier komplett und widerspruchslos übernommen.
Resümee:
Im Glauben, erarbeitete DIN-Inhalte sogleich weit streuend und ”heilsbringend” verkünden und verbreiten zu müssen, stehen folgsame Hilfstruppen stets zur Verfügung. Diese übernehmen dann eilfertig und unwissend die kapitalen Irrtümer in den DIN-Normen - gläubige Jünger verdummen durch diesen DIN-Unsinn die Fachwelt.
Literatur
[1] Meier, C:: Richtig bauen und lüften. Ursachenbekämpfung: Anti-Schimmelpilz-Strategien. Bautenschutz und Bausanierung (B + B), 2003, H. 4, S. 50.
[2] Meier, C:: Richtig bauen – Bauphysik im Widerstreit – Probleme und Lösungen. Renningen-Malmsheim: expert verlag, 2. Auflage 2003, 265 Seiten. ISBN: 3-8169-2187-6
[3] Meier, C:: U-Wert-Auseinandersetzung. Bautenschutz und Bausanierung (B + B), 2003, H. 7, S. 45.
[4] Horschler, S:: Die neue Energieeinsparung. Anforderung an Planung und Ausführung – Stand 07/2002; in: VBN-Sonderheft ”Topthema Wärme Energie”, Dämmen wir uns krank? Pro und Kontra Wärmeschutz und Energieeinsparung 2003, S. 23.
[5] Pohlenz, R:: Diffusion und Tauwasserbildung. Bericht vom 5. Berliner Bauschadenstag. Bautenschutz und Bausanierung (B + B), 2003, H. 2, S. 10.
Prof. Dr.-Ing. habil. Claus Meier
Architekt SRL, Bay AK
Nürnberg
20.12.2003
nach oben
Pathologie der LüftungstechnikDamit Feuchteschäden und somit auch die Schimmelpilzbildung vermieden werden, gehört zu einer ”fortschrittlichen” Bauweise gemäß Energieeinsparverordnung mittlerweile auch eine Lüftungsanlage. Insofern wird sie nun zum Standard einer geforderten Niedrigenergiebauweise erhoben. Ist dieses Ansinnen gerechtfertigt, ist diese Vorgehensweise richtig?
Kritikwürdige Heizungskonzepte
In der Mehrzahl werden Konvektionsheizungen eingebaut, die erst die Voraussetzung für eine Lüftungsanlage bilden; keine Konvektionsheizung bedeutet halt keine Lüftungsanlage. Bei einer Konvektionsheizung wird nun die Luft als Energietransportmittel benutzt – und arg mißbraucht. Immerhin ist Luft und damit Sauerstoff (21%) das wichtigste Lebensmittel für den Menschen; deshalb verdient es diese Verwendung nicht. Da die erwärmte Raumluft hierbei die umschließenden Wände erwärmt, sind die Oberflächen dadurch kühler als die Raumluft – und nur deshalb kann Kondensat und damit Schimmelpilz entstehen.
Um dies zu vermeiden, muss eine Strahlungsheizung gewählt werden [1]. Die Vorteile sind:
1. Eine Wärmestrahlung erwärmt keine Luft, sondern nur feste Körper oder Flüssigkeiten. Luft ist diatherm, daher bleibt die Raumluft kühl und angenehm.
2. Da deshalb die Umfassungstemperaturen stets höher sind als die Lufttemperatur, entsteht auch kein Kondensat, also auch kein Schimmelpilz.
3. Bei dem aus hygienischen Gründen notwendigen Luftaustausch wird infolge niedriger Lufttemperaturen Energie gespart.
4. Infolge der ruhenden Luft (keine Staubaufwirbelung) wird eine geringe Luftwechselrate ermöglicht. Dies spart wiederum Energie.
5. Alle Oberflächentemperaturen im Raum gleichen sich durch Strahlungsausgleich an. Es entstehen gleichmäßig temperierte Umfassungsflächen einschließlich der Möbel – man fühlt sich wohl und behaglich.
6. Die langwellige Wärmestrahlung durchdringt kein normales Glas, sie verbleibt im Raum und erzeugt damit einen ”Treibhauseffekt”. Dadurch werden ”Wärmeschutzgläser” mit kleinen U-Werten überflüssig.
Diese Vorteile erzwingen geradezu eine Strahlungsheizung – und machen eine Konvektionsheizung und damit eine Lüftungsanlage überflüssig. Das bisherige Ziel in der Heiztechnik, mit einer Konvektionsheizung Raumlufttemperaturen zu gewährleisten, muss aufgegeben werden zugunsten der Aufgabe, mit einer Strahlungsheizung temperierte Wände zu schaffen. Bei einer Strahlungsheizung würde auch die Notwendigkeit ständigen Lüftens zur Vermeidung von Schimmelpilz entfallen. Eine Lüftungsanlage kann man sich ersparen.
Feuchtebelastung der Außenkonstruktion
Die verstärkt auftretenden Feuchte- und damit Bau- und Gesundheitsschäden (auch durch Schimmelpilzbildung) sind einmal auf zu hohe relative Feuchten der Innenraumluft, aber auch auf eine mißverstandene zukunftsweisende, energiesparende Bauweise (Leichtbauweise und Wärmedämmverbundsysteme) zurückzuführen [2], [3]. Wichtig ist:
1. In einer Außenkonstruktion ist der diffusive und kapillare Feuchtetransport zu gewährleisten. Die DIN behandelt nur die Diffusion, nicht aber die Sorption, eben das kapillare Feuchteverhalten. Diese Beschränkung der DIN auf die Diffusion führt zu fehlerhaften und fragwürdigen bauphysikalischen Beurteilungen von Außenkonstruktionen.
2. Die DIN 4108 von 1952 (sinngemäß auch die von 1960) enthielt bezüglich der Diffusion noch folgende Aussage: ”Auch im Innern von unsachgemäß aufgebauten Bauteilen kann Tauwasser auftreten, besonders dann, wenn sie mehrschichtig und die Schichten unzweckmäßig hintereinander angeordnet sind. Derartiges Tauwasser kann den Wärmedurchlaßwiderstand der Bauteile bedeutend herabsetzen, außerdem Bauschäden verursachen”. Das war klar und eindeutig. Heute dagegen wird gemäß DIN ”als technischer Fortschritt” im Winter bis zu 1 Liter Tauwasser pro m² zugelassen – ein Zugeständnis der DIN an die feuchtigkeitsfördernden Chemieprodukte der Industrie.
3. Durch die von DIN sanktionierten, meist sorptionsdichten und diffusionsbehindernden äußeren Schichten von Wärmedämmverbund- und Leichtbausystemen wird die Entfeuchtung der Konstruktion nach außen hin stark beeinträchtigt bzw. sogar verhindert.
4. Die dann notgedrungen nach innen orientierte ”Entfeuchtung” wird allerdings von innen liegenden Dampfsperren und -bremsen behindert bzw. ganz blockiert. Auch die ”Intelligente Dampfbremse” [4] kann hier nicht weiterhelfen und muss deshalb ebenfalls als eine fehlerhafte bautechnische Lösung angesehen werden. Bleibende Durchfeuchtung der Außenbauteile mit Schimmelpilzbildung an der Innenwand sind die zwangsläufigen Folgen.
5. Durch fehlende Speicherfähigkeit der äußeren Putzschicht (besonders bei WDVS, aber auch bei Leichtkonstruktionen) unterkühlt nachts die Oberfläche infolge Abstrahlung derart stark, dass Kondensation der Nachtluft und damit Algenbildung meist nicht zu vermeiden sind.
6. Um Algenbildung zu verhinderen, wird von WDVS-Anbietern deshalb verlangt, der Endschicht Algizide zuzusetzen Geschieht dies nicht, hat der WDVS-Fachbetrieb ”unfachmännisch” gehandelt und muss die Kosten für die Beseitigung des Algenbewuchses tragen (Landgericht Frankfurt/Main 3-13 O 104/96). Giftmischerei gehört also heutzutage zum ”Stand der Technik”. Allerdings wird richterlich geahndet, auf diese schwerwiegende Problematik hinzuweisen, da durch eine ”richtige Behandlung der Oberfläche”, wie den Einsatz fungizider Mittel, Algenwachstum vermieden werden kann (Landgericht Wiesbaden 13 O 120/03). Das Sick-Building Syndrom wird also allgemein gehegt und gepflegt.
Das Propagieren von Wärmedämmverbund- und Leichtbausystemen als zukunftsweisende Bautechnik leistet also der Durchfeuchtung von Außenkonstruktion und damit der Bildung von Schimmelpilzen ohne Einsatz von Giften Vorschub. Als Ersatz für die fehlende Sorptionsfähigkeit und damit der kapillaren Entfeuchtung der Außenkonstruktionen wird nun die Lüftungsanlage als Allheilmittel gehandelt. Monolithische, speicher- und sorptionsfähige Massivkonstruktionen dagegen gewährleisten ein schadenfreies Bauen – und zwar völlig ohne Gift und Lüftungsanlage.
Hohe relative Innenraumfeuchten
Fragt man nach den Ursachen der auftretenden hohen relativen Feuchten in Innenräumen, so ist hierfür auch der Einbau dichter Fenster mit verantwortlich. In [5] steht: ”Die ursprünglichen Fenster wurden fast überall in den Jahren 1978 bis 1986 durch Konstruktionen mit besserem Wärmeschutz und meist auch größerer Luftdichtigkeit ersetzt. Ein bis zwei Jahre nach dem Fenstereinbau hat in den meisten Wohnungen der Schimmelbefall begonnen”. (Anmerkung: Nur bei Konvektionsheizungen beginnt der Schimmelbefall). Diese bautechnische Fehlentwicklung dichter Fenster hätte man jedoch bei entsprechender Sachkunde auch schon vorher erkennen können, denn in der DIN 4108 von 1952 steht: ”Bei besonders dicht schließenden Fenstern, z. B. mit Gummidichtungen, ist es zweckmäßig, für leichte Lüftungsmöglichkeit durch Lüftungsklappen oder ähnliches zu sorgen”. Heute wird dieser Hinweis als ”innovative Lösung” neu entdeckt, gefeiert und von der Industrie eilfertig angeboten. Auch werden wegen der Dichtheit der Gebäude feuchtigkeitsgesteuerte Lüftungsanlagen mit und ohne Wärmerückgewinnung empfohlen. Das mechanisierte Lüften wird zum Non plus ultra einer ”fortschrittlichen Bautechnik” erhoben. Damit aber wird eine sehr bedenkliche Entwicklung eingeläutet.
Fragwürdige Lüftungskonzepte
Zur Vermeidung von Schimmelpilz muss neben einer sorptionsfähigen Außenkonstruktion eben auch gelüftet werden. Folgende Lüftungsgewohnheiten können genannt werden:
1. Ursprünglich wurde über das Kippfenster gelüftet. Dies wurde verworfen, weil damit die aufsteigende Wärme des unter dem Fenster angebrachten Heizkörpers direkt ins Freie gelangt - Energieverschwendung.
2. Nun hieß die Empfehlung ”Stoßlüftung”; dies ist die aktuelle Variante. Aber auch diese ist nicht zu empfehlen, da mit steigender relativer Feuchte der Wärmeinhalt der Raumluft ansteigt. Wer feuchte Luft und damit auch sehr energiereiche Luft hinauslüftet, ist ebenfalls ein Energieverschwender.
3. Das Lüften muss deshalb in einer Art erfolgen, die ein Ansteigen der relativen Feuchte grundsätzlich in normalen Grenzen hält – dies ist die permanente Lüftung. Hierfür gibt es zwei Möglichkeiten: die Lüftungsanlage und das undichte Fenster.
4. Eine Lüftungsanlage ist teuer, sie muss aus hygienischen Gründen stets gewartet werden (Verschmutzung und Verkeimung der Kanäle) und verbraucht Antriebsenergie. Es muss deshalb im Wohnungsbau ernsthaft davon abgeraten werden. Entlarvend war der Hinweis im Entwurf der EnEV vom 29. 11. 2000, §10 (4), dass Lüftungsanlagen jährlich zu warten sind. Jetzt fehlt dieser Absatz (4), doch sicher wird bald festgestellt werden, dass ”die Hygiene nicht mehr gewährleistet sei”. Anlagenbauer können also später durch langfristige Wartungsverträge die Einnahmen stabilisieren. In Schweden muss bereits jährlich ein Hygieniker die Lüftungsanlage überprüfen und die Unbedenklichkeit bestätigen.
5. Es gibt dazu jedoch auch Alternativlösungen, die hygienisch einwandfrei sind und nichts kosten – früher wurden sie gebaut, die nicht ganz dichten Fenster als energiesparende Permanent-Lüfter. Das ”undichte Fenster” ist die einzige kostengünstige und überschaubare Konstruktion, um einen Feuchtestau der Raumluft und damit Feuchteschäden zu vermeiden – eine uralte Lüftungsvariante.
6. Sogar die ”Industrie” hat sich darauf eingestellt. Sie bietet ”undichte” Dichtungen an (Noppen auf dem Dichtungsband), empfiehlt Lüftungsschlitze und -klappen im Fensterrahmen (auch mit Staudruckbremse) oder entfernt lapidar wieder die Lippendichtung. Gegenüber dem in den Verordnungen geforderten ”Fugendurchlaßgrad” bedeutet dies ein Salto Mortale rückwärts – Schizophrenie im konstruktiven Denken.
7. Warum eigentlich kann man zum Lüften nicht einfach das Fenster aufmachen – frische Luft und die Verbundenheit zur Außennatur läßt dies am wünschenswertesten erscheinen.
Die Lüftungsanlagenindustrie jedoch ist da ganz anderer Meinung. Nach ihren Vorstellungen müssten Lüftungs- und Klimaanlagen – ohne und vor allem mit Wärmerückgewinnung zur Standardausrüstung einer jeden Wohnung gehören. Davor muss gewarnt werden – dies alles ist äußerst unwirtschaftlich – und hygienisch problematisch. ”Wohnmaschinen” sind strikt zu vermeiden.
Luftdichtheit der Außenkonstruktion
Zur Funktionsfähigkeit von Lüftungs- und Klimaanlagen muss die Luftdichtheit der Außenhülle gewährleistet sein. Deshalb ist hierzu anzumerken:
1. Zur Begründung der zu prüfenden ”Luftdichtheit” durch Blower Door werden nicht die dadurch zwangsläufig auftretenden Feuchteschäden, sondern stets die ”energetischen” Lüftungsverluste genannt. Diese aber sind unbedeutend.
2. Durch die in den Verordnungen eingearbeiteten Konstanten ergibt sich pro Stunde bei 0,8 fachem Luftwechsel ein Luftvolumenstrom von 2 m³/m² Nutzfläche, bei 0,7 fachem Luftwechsel ein Luftvolumenstrom von 1,75 m³/m² Nutzfläche und bei 0,6 fachem Luftwechsel ein Luftvolumenstrom von 1,50 m³/m² Nutzfläche.
3. Diese Luftvolumenströme lassen eine Undichtheit (z. B. in [6] von 15 m³/h) zu einem unbedeutenden Nichts schrumpfen. Mit dieser beispielhaft gewählten ” Leckage” von 15 m³/h würde sogar die ”verordnete” Lüftung für 7,5 m², für 8,57 m² bzw. für 10 m² Grundfläche abgedeckt werden, energetisch also völlig in Ordnung. Mit dem Horrorszenario einer dadurch energetisch nicht zu verantwortenden Energieverschwendung, wie in [6] deklariert, wird damit nur vom eigentlichen Problem der Feuchteschäden durch unbelüftete Leichtkonstruktionen abgelenkt.
4. Dieser ”unbeabsichtigte” Luftvolumenstrom nach außen von 15 m³/h würde sogar, wenn dadurch kein Kondensat in der Außenkonstruktion entsteht, eine notwendige Grundlüftung gewährleisten, die in schlecht belüfteten Räumen eine hohe relative Luftfeuchte und damit die Schimmelpilzbildung verhindern würde.
Obgleich die bisher geforderte Dichtheit der Fenster zu großen Feuchte- und Schimmelschäden führte, wird weiterhin nach EnEV § 5 das ”dichte Fenster” zur Bedingung gemacht. Lieber weicht man zu einem ”undicht gemachten” dichten Fenster aus (perforierte Dichtung, Lüftungsschlitze im Rahmen, eingebaute Lüftungsklappen), als nun grundsätzlich davon Abstand zu nehmen. Als ”Erfolgsrezept” gegen die Dichtheit wird nun die Lüftungsanlage propagiert. Ein falscher Weg wird konsequent beibehalten – zum Schaden der Nutzer.
Zu hohe Lüftungsraten:
Um Lüftungsanlagen am Markt durchzusetzen, werden in den Verordnungen viel zu hohe Lüftungsraten vorgeschrieben. Die EnEV sieht hier einen 0,6 bzw. 0,7fachen Luftwechsel vor.
Dabei muss auf Folgendes hingewiesen werden:
1. Ein stündlicher 0,6facher Luftwechsel bedeutet für 24 Stunden den vollständigen 14,4fachen Austausch der Innenraumluft.
2. Ein 0,7facher Luftwechsel bedeutet den 16,8fachen Austausch der Innenraumluft.
3. Ein 0,8facher Luftwechsel (WSchVO 1995) bedeutete den 19,2fachen Austausch der Innenraumluft.
Es ist leicht zu erkennen, dass derartige rechnerisch zu berücksichtigende Lüftungsraten rettungslos überdimensioniert sind. Wer tauscht im Wohnungsbau schon ca. 14mal, 17mal bzw. 19mal die gesamte Innenraumluft aus? Dies sind unsinnige Vorgaben, die jedoch in den ”Verordnungen” festgeschrieben sind. Bei einem dreimaligen Austausch (morgens, mittags, abends – schon sehr hoch gegriffen) würde sich lediglich eine stündliche Lüftungsrate von 0,125 einstellen. Die in der Literatur, z. B. in [7], geforderte ”Mindestlüftungsrate” von 0,5 charakterisiert bereits den damals schon eingeschlagenen und beabsichtigten Trend zum Einbau von Lüftungsanlagen (der Autor ist Maschinenbauer).
Ausreichende Luftqualität
Bei einer Konvektionsheizung würde infolge der Luftumwälzung, die zu einer staubhaltigen Luft führt (und deshalb zur Bindung der Staubpartikel auch feucht sein muss), etwa ein 0,2facher Luftwechsel anzustreben sein (4,8facher Luftwechsel in 24 Stunden). Bei einer Strahlungsheizung kann dieser Wert noch weiter reduziert werden – ein 0,1 bis 0,15facher Luftwechsel dürfte den Erfordernissen entsprechen und deshalb völlig ausreichend sein.
Konsequenzen
Diese nachweisbar bewährten und erprobten bautechnischen Hinweise zur Lüftungsproblematik werden durch unsinnige Verordnungen und eine sich absurd gebärdende ”Lüftungstechnik” mißachtet [8]. Die Industrie und eine opportune Wissenschaft sind leider gegen die einfachsten, solidesten und bewährtesten Lösungen und versuchen diese durch ”DIN-Vorschriften” zu verhindern [9]; sie sind halt sehr kostengünstig und langlebig und daran ist eben nichts zu verdienen. Bewährtes Erfahrungswissen wird durch einen pseudowissenschaftlich-bürokratischen Aktionismus verdrängt.
Eine notwendigerweise kundenfreundliche Lüftungstechnik ist derzeit am Markt nicht zu erkennen, man befindet sich damit weiterhin auf einem industriegenehmen Pfad. Deshalb müssen im Interesse der Kunden – und nur darum geht es - die Weichen neu gestellt werden. Die Zeit ist reif – die Bauschäden nehmen überhand. Es muss endlich wieder richtig gebaut werden [10].
Literatur
[1] Meier, C:: Die Behaglichkeits-Maxime. Heiztechnik: Strahlungsheizung als Alternative zur Konvektionsheizung. Bauen im Bestand (B + B), 2004, Nr. 7, S. 47.
[2] Meier, C:: Richtig bauen und lüften. Ursachenbekämpfung: Anti-Schimmelpilz-Strategien. Bauen im Bestand (B + B), 2003, Nr. 4, S. 50
[3] Meier, C:: Widersinnige Bekämpfung – Methodischer Irrtum zur Schimmelpilzbeseitigung. Bauen im Bestand (B + B), 2004, Nr. 5, S. 47.
[4] Künzel, H. M:: Feuchtesichere Altbausanierung mit neuartiger Dampfbremse. Bundesbaublatt 1996, H. 10, S. 798.
[5] Erhorn, H:: Schimmelbildung in Wohnungen. deutsche bauzeitung 1990, H. 5, S. 89.
[6] Pohl, W. H:: Wärmeschutzverordnung 1995 - Konsequenzen für die Konstruktion von Anschlußpunkten. Baumeister-Sonderheft Oktober 1995, S. 12.
[7] Gertis, K:: Tauwasserbildung in Außenwandecken; Kritische bauphysikalische Anmerkungen zu einem Urteil des Oberlandesgerichtes Hamm. Deutsches Architektenblatt 1983, H. 10, S. 1045.
[8] Meier, C:: Energieeinsparverordnung – ein Mißgriff. Methodische und inhaltliche Kritik. VBN-Info Sonderheft ”Topthema Wärme Energie”, VBN Seminare GmbH Bremerhaven, S. 85.
[9] Meier, C:: DIN-Normen, EnEV und die Sachverständigen. Bauen im Bestand (B + B), 2004, Nr. 3, S. 38.
[10] Meier, C:: Richtig bauen – Bauphysik im Widerstreit – Probleme und Lösungen. Renningen-Malmsheim: expert verlag, 3. Auflage 2004, 271 Seiten. ISBN: 3-8169-2394-1.
18.01.2006
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Schimmelpilzbefall – Muß beim Altbau wirklich gedämmt werden?Bei Schimmelpilzbefall gibt es zwei Argumentations-Lager:
1) Die Bausubstanz sei schuld
2) Das Wohnverhalten der Nutzer sei schuld.
Wie müssen die bauphysikalischen Zusammenhänge gesehen werden, um hier den Nebel zu lichten?
Zur Bausubstanz:
Die DIN 4108 war ursprünglich eine Hygiene-Norm, die Kondensatschäden und damit Schimmelpilzbefall verhinderte. Die DIN 4108 von 1960 forderte für das Wärmedämmgebiet II (der übliche Normalfall) einen Wärmedurchlaßwiderstand 1/L von mindestens 0,55 m²h°/kcal bzw. 0,473 m²K/W (daraus folgt ein U-Wert von maximal 1,55 W/m²K). Die DIN von August 1981 forderte dagegen generell einen Wärmedurchlaßwiderstand 1/L von mindestens 0,55 m²K/W bzw. einen Wärmedurchgangskoeffizienten k (U) von maximal 1,39 W/m²K.
Unter dem Aspekt der Schimmelpilzbildung hat also eine bestehende Altbausubstanz, erbaut bis 1981, einen U-Wert von 1,55 W/m²K, erbaut ab 1981 dann einen U-Wert von 1,39 W/m²K einzuhalten. Dies dürfte gewährleistet sein. Bei einer Außentemperatur von –10°C und einer Innenraumtemperatur von 20°C (DIN-Vorgaben) führt die gängige Rechenmethode damit zu einer Oberflächentemperatur von 14,0°C (bis 1981) und von 14,6°C (ab 1981). Zur Vermeidung von Schimmelpilz bedeutet diese Temperatur eine recht erhebliche, jedoch noch zu duldende Oberflächenabkühlung. Diese Abkühlung darf jedoch nicht noch verstärkt werden durch mangelhafte Wärmezufuhr infolge ungünstiger Möblierung.
Weshalb kommt es dann aber trotzdem immer wieder zur Schimmelpilzbildung?
Luft nimmt je nach Lufttemperatur unterschiedliche Mengen an Wasserdampf auf. 20°C warme Luft kann maximal 17,3 g/m³, 10°C warme Luft dagegen nur 9,4 g/m³ aufnehmen. Eine Luft von 20°C und einer relativen Feuchte von z. B. 60% enthält dann 0,6 x 17,3 = 10,4 g/m³ Wasserdampf. Wird nun diese Luft auf eine Temperatur abgekühlt, bei der diese 10,4 g/m³ Wasserdampfgehalt 100% relative Feuchte bedeuten, ist die Taupunkttemperatur erreicht – es erfolgt Kondensatbildung.
Die Tabelle 1 der DIN 4108, Teil 5, enthält die Taupunkttemperaturen für unterschiedliche Raumlufttemperaturen und relative Feuchten. Hier ein Ausschnitt, der die Oberflächentemperaturen von 14,0°C (bis 1981) und 14,6°C (ab 1981) genauer fixiert:
nach Tabelle 1
genauer
rel. Feuchte
Js (°C)
rel. Feuchte
Js (°C)
bis 1981
20°C
65%
13,2
68%
14,0
ab 1981
20°C
70%
14,4
71%
14,6
Bei 20°C Raumtemperatur würde eine Bausubstanz, erbaut vor 1981, eine relative Feuchte von 68%, eine Bausubstanz nach 1981 dagegen noch eine relative Feuchte von 71% verkraften.
Schlußfolgerung:
Bei einer Altbausubstanz tritt erst bei erhöhten Raumfeuchten Kondensation und damit die Gefahr von Schimmelpilzbildung auf.
Konsequenz:
Es müssen höhere Raumfeuchten vermieden werden. Dies geschieht durch einen ständigen Luftaustausch zwischen innen und außen – eben durch Lüften. Ausreichend dimensionierte Lüftungsöffnungen (Lüftungsschlitze im Rahmen) bzw. luftdurchlässige Fenster (Entfernen der oberen Lippendichtung oder Verwendung einer luftdurchlässigen Dichtung ! – diese wird sogar von der Industrie angeboten) gewährleisten diesen Luftaustausch. Allerdings wird damit in bestechender Weise das schizophrene Denken beim Bauen charakterisiert – einmal wird das ”dichte Fenster” wegen der Energieeinsparung verlangt (Verringerung der Lüftungswärmeverluste), dann aber wird wieder das ”undichte Fenster” wegen der Schimmelpilzbildung empfohlen! (Vermeidung hoher relativer Feuchten).
Zur Schimmelpilzbildung:
Drei Voraussetzungen begünstigen die Schimmelpilzbildung:
1. Eine Optimaltemperatur von 20° bis 30°C. Diese ist immer gegeben.
2. Eine ausreichende Feuchte. Dies ist der entscheidende Part im Kampf gegen den Schimmel. Es werden heutzutage einfach zu viel ”Feuchtbuden” gebaut, toleriert sogar von DIN. Dies aber muß im Interesse der Bewohner vermieden werden.
3. Ein guter Nährboden (Zucker, Eiweiß, Lignin), wie z. B. die Rauhfasertapete, und ein saures Milieu mit pH-Werten zwischen 4,5 und 6,5 (neutral pH = 7), wie z. B. Dispersionsfarbe. Stark alkalische Materialien wie Kalkputz, Kalkmilch und Kalkanstriche wären damit probate Mittel zur Vermeidung von Schimmelpilz.
”Feuchtbuden” werden allerdings durch bautechnische Fehlentwicklungen stark begünstigt. Hier sind der Leichtbau und das Wärmedämmverbundsystem (WDVS), das beim Altbaubestand stets zur ”energetischen Ertüchtigung” empfohlen wird, zu nennen:
a) In einer Außenkonstruktion ist immer der diffusive und der kapillare Feuchtetransport zu beachten. Die DIN behandelt nur die Diffusion, nicht aber die Sorption, eben den kapillaren Feuchtetransport. Diese Beschränkung der DIN auf die Diffusion führt zu fehlerhaften und fragwürdigen Beurteilungen von Außenkonstruktionen.
b) Die DIN 4108 von 1952 (sinngemäß auch die von 1960) enthielt bezüglich der Diffusion noch folgende Aussage: ”Auch im Innern von unsachgemäß aufgebauten Bauteilen kann Tauwasser auftreten, besonders dann, wenn sie mehrschichtig und die Schichten unzweckmäßig hintereinander angeordnet sind. Derartiges Tauwasser kann den Wärmedurchlaßwiderstand der Bauteile bedeutend herabsetzen, außerdem Bauschäden verursachen”. Heute dagegen wird ”als technischer Fortschritt” bis zu 1 Liter Tauwasser pro m² zugelassen – ein Zugeständnis der DIN an die Chemieprodukte der Industrie – nach früherer Auffassung wäre dies also eine unsachgemäße Konstruktion. Auf die DIN ist deshalb kein Verlaß, wenn es um kundenfreundliche Konstruktionen geht.
c) Durch die von DIN sanktionierten, meist sorptionsdichten und diffusionsbehindernden äußeren Schichten von Wärmedämmverbund- und Leichtbausystemen wird die Entfeuchtung der Konstruktion nach außen hin stark beeinträchtigt.
d) Die dann notgedrungen nach innen orientierte ”Entfeuchtung” fördert die Schimmelpilzbildung an der Innenwand.
e) Diese nach innen orientierte Entfeuchtung wird dann noch von innen liegenden Dampfbremsen, auch ein Dispersionsanstrich gehört dazu, behindert. Bleibende Durchfeuchtung der Außenbauteile ist die zwangsläufige Folge.
f) Durch fehlende Speicherfähigkeit der äußeren Putzschicht (besonders bei WDVS) unterkühlt nachts die Oberfläche infolge Abstrahlung derart stark, daß Kondensation der Nachtluft und damit Algenbildung meist nicht zu vermeiden sind.
g) Um Algenbildung zu verhindern, wird von WDVS-Herstellern empfohlen, umweltverträgliche Algizide einzusetzen. Dem Fassadenanstrich werden deshalb Fungizide beigemengt, also giftige Bestandteile, die durch den Regen ausgewaschen werden und dann im Boden versickern. Damit aber fehlt der ”Schutz” der Fassade, die Algen kommen dann etwas später. Das Sick-Building Syndrom wird also gehegt und gepflegt.
Das Propagieren von Wärmedämmverbund- und Leichtbausystemen als zukunftsweisende Bautechnik leistet der Bildung von Schimmelpilzen Vorschub. Monolithische, speicherfähige Massivkonstruktionen dagegen bieten die Voraussetzungen für ein schadenfreies Bauen.
Was ist daraus abzuleiten?
Die Bekämpfung von Schimmel durch ein Wärmedämmverbundsystem ist eine falsche Therapie, sie führt zu schädlichen Folgeerscheinungen. Schimmelpilzbefall durch eine ”Dämmverpackung” beseitigen zu wollen, ist eine unzweckmäßige und deshalb abzulehnende Maßnahme.
Kommentar zu Sanierungs-Empfehlungen:
Tritt Schimmelpilzbefall ein, so versuchen ”Energieberater” und Firmen permanent, die Schäden durch eine ”Verbesserung der Dämmung” zu beheben und begründen dies mit der ”neuen Energieeinsparverordnung” (EnEV) und mit vorgelegten ”bauphysikalischen” Nachweisen.
Hierzu wäre zu sagen:
Da es sich mit dem beabsichtigten Einbau von ”Wärmedämmungen” nicht um eine Energieeinsparungsmaßnahme handelt (diese ist mit Dämmung sowieso sehr fragwürdig), gilt nicht die EnEV, sondern - und dies ist nur als Hinweis gedacht - die neue DIN 4108, die die Vermeidung von Schimmelpilz im Abschnitt 6.1 anspricht. Dort wird eine einzuhaltende Oberflächentemperatur von mindestens 12,6°C genannt; diese Forderung wird mit den vorn genannten 14,0°C und 14,6°C ohne weiteres erfüllt. Auch die zweite Forderung der ”neuen DIN” wird erfüllt, denn ein einzuhaltender Temperaturfaktor fRsi von 0,7 führt bei einer Raumlufttemperatur von 20°C zu einer notwendigen Oberflächentemperatur von 11°C. Es besteht also überhaupt keine Notwendigkeit, den Schimmelpilzbefall mit einem Dämm-Mantel aus Polystyrol oder Mineralwolle beseitigen zu wollen. Mit einer solchen Baumaßnahme wird keinesfalls das Problem der Schimmelpilzbildung gelöst – im Gegenteil, es wird verschärft.
Eventuell unterstützende Wärmeschutz- und Diffusionsberechnungen, die die Notwendigkeit dieser ”Dämm-Maßnahme” bekräftigen sollen, gelten jedoch nur für die in Realität nie vorliegende stationäre Betrachtungsweise (Beharrungszustand). Außerdem werden absurde Randbedingungen angenommen, die selbst bei einer völlig kondensatfreien monolithischen Außenwand zu einer ”errechneten” fiktiven Kondensatmenge führen. Insofern können Rechenergebnisse nicht zum Beweis einer ”schlechten Konstruktion” herangezogen werden. Demgegenüber wird dann jedoch oft ein Wärmedämmverbundsystem als kondensatfrei ”berechnet”, obgleich gerade dort die Feuchtebelastung sehr groß ist. Der kapillare Feuchtetransport wird gemäß DIN ja nicht behandelt, so daß diese ”Rechenergebnisse” völlig falsche Vorstellungen über das Feuchteverhalten einer Außenwand liefern. Derartige Berechnungen sind mehr als ”Flunkerei” zu werten und deshalb zu verwerfen.
In DIN 4108, Abschnitt 6.1.1 ”Allgemeines” steht deshalb unter anderem auch der Satz: ”Eine gleichmäßige Beheizung und ausreichende Belüftung der Räume sowie eine weitgehend ungehinderte Luftzirkulation an den Außenwandoberflächen wird vorausgesetzt”. Dies ist der entscheidende Kernsatz. Auch hier wird es deutlich: Ein normales Wohn- und Nutzerverhalten ist Bedingung für eine schimmelfreie Behausung.
Wenn also Schimmel auftritt, dann liegt es nicht an der Bausubstanz, sondern am Bewohner, der sein Verhalten überdenken und ändern muß.
Fazit:
Die meist von Firmen und ”Energieberatern” vorgeschlagenen und beabsichtigten Baumaßnahmen haben folgende Nachteile:· Die Ursachen der Schimmelpilzbildung werden nicht beseitigt,
· Ein Wärmedämmverbundsystem verschlechtert wegen fehlender Sorption und verminderter Diffusion das Feuchteverhalten der Außenwand,
· eine zusätzliche Dämmung ist energetisch höchst umstritten und darüber hinaus auch noch unwirtschaftlich.
Als Sanierungs-Maßnahme sollte deshalb die Dichtheit der Fenster beseitigt und z. B. die obere Lippendichtung herausgenommen werden. Außerdem ist darauf zu achten, daß die Wärmezufuhr für die Außenwand nicht beeinträchtigt wird. Diese einfachen Mittel reichen aus, um den Schimmel wirkungsvoll zu bekämpfen.
12.05.2003
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Bautechnische Lösungen gegen Schimmelpilz
Schimmelpilz ist derzeitig hochaktuell. Symposien und Seminare schießen wie (Schimmel) Pilze aus der Erde. Gegenstand der Erörterungen sind Gesundheitsstörungen und die juristischen, chemischen und mikrobiologischen Folgen einer Schimmelpilzbelastung. Bewertung und Sanierung von Schäden stehen im Vordergrund.
Viel zielführender wären dagegen Klärungen über Bautechniken, die Schimmelpilzbelastungen von vornherein ausschließen.
Welche bauphysikalisch wichtigen Fakten und konkreten Hinweise wären hier zu beachten?
Strahlungsheizung
Beim Einbau einer Heizung in einem Gebäude werden als Heizkörper Strahlplatten vorgesehen, die nicht allein wegen der ästhetischen Vorzüge, sondern wegen der Energiebilanz und der physiologischen Vorteile für den Nutzer zu bevorzugen sind. Temperierte Wände erfüllen ebenfalls die Voraussetzungen für eine Strahlungsheizung (Hüllflächen-Temperierung).
Die Vorteile einer Strahlungsheizung stützen sich dabei auf folgende physikalische Grundlagen:
- Wärmestrahlung (oder Temperaturstrahlung) ist eine elekromagnetische Welle, wie das Licht, der Strom, die Mikrowelle.
- Die Strahlleistung gehorcht dem Stefan-Boltzmannschen Gesetz, das heißt, sie ist proportional zur vierten Potenz der absoluten Temperatur.
- Eine Wärmestrahlung erwärmt keine Luft, sondern nur Materie (fest oder flüssig). Sie ist diatherm, die Raumluft bleibt deswegen kühl und angenehm.
- Da die Umfassungstemperaturen eines Raumes deshalb stets höher sind als die Lufttemperatur, entsteht auch kein Schimmelpilz – Luft kondensiert nur bei Abkühlung.
- Bei dem aus hygienischen Gründen notwendigen Luftaustausch wird infolge der niedrigen Lufttemperaturen Energie gespart.
- Alle Oberflächentemperaturen im Raum gleichen sich durch Strahlungsausgleich an. Es entstehen dadurch gleichmäßig temperierte Umfassungsflächen einschließlich der Möbel – man fühlt sich wohl und behaglich.
- Die langwellige Wärmestrahlung einer Strahlungsheizung durchdringt kein normales Glas. Sie verbleibt im Raum und erzeugt damit einen ”Treibhauseffekt”. Dadurch werden ”Wärmeschutzgläser” mit kleinen U-Werten überflüssig.
Diese physikalischen Gesetzlichkeiten erzwingen geradezu die Wahl einer Strahlungsheizung. Die praktizierende Heiztechnik jedoch berücksichtigt diese Vorzüge leider nicht.
Die Wärmeleistung einer Konvektionsheizung verhält sich proportional zur ”Übertemperatur” – dies ist richtig. Bei der Strahlungsheizung jedoch wäre dies falsch (siehe Punkt 2.). Eine analoge Behandlung von Konvektions- und Strahlungsheizung ist deshalb ein physikalischer Fauxpas – wird aber stets praktiziert und sogar in ”Prüfberichten” so gehandhabt.
Bereits installierte Strahlungsheizungen zeigen deutlich, dass diese in Zukunft eine immer größer werdende Verbreitung finden werden. ”Strahlplattenheizkörper” und ”Temperierte Wandflächen” werden in völlig neue Dimensionen einer fortschrittlichen und gesunden Heiztechnik vorstoßen.
Feuchteschutz der Außenkonstruktion
Verstärkte Feuchte- und damit Bau- und Gesundheitsschäden sind Folgen der verstärkten Durchsetzung ”zukunftsweisender, energiesparender” Bauweisen, wobei das Wärmedämmverbundsystem und die Leichtbauweise eine dominierende Rolle spielen.
Was ist zur Vermeidung von Schäden hierbei zu beachten?
- Verantwortlich für Oberflächen-Kondensat (nur bei einer Konvektionsheizung möglich) ist die zu hohe relative Feuchte im Raum. Diese entsteht durch unzureichendes Lüften und Heizen.
- Ein schlechter U-Wert der Außenkonstruktion ist gegenüber der relativen Feuchte der Raumluft von völlig untergeordneter Bedeutung. Ein ”guter” U-Wert kann die verheerende Wirkung einer zu hohen relativen Feuchte nicht kompensieren (nur bei einer Konvektionsheizung).
- Der kapillare und diffusive Feuchtetransport ist in einer Außenkonstruktion zu gewährleisten. Die DIN behandelt allerdings nur die Diffusion, jedoch nicht die Sorption, eben den kapillaren Feuchtetransport. Dies führt zu fehlerhaften Beurteilungen.
- Durch meist sorptionsdichte und diffusionsbehindernde äußere Schichten von Wärme-dämmverbund- und Leichtbausystemen wird die Entfeuchtung der Konstruktion nach außen stark beeinträchtigt. Durchfeuchtung der Konstruktion ist die zwangsläufige Folge.
- Die dann verstärkt nach innen orientierte ”Entfeuchtung” fördert die Schimmelpilzbildung an der Innenwand. Die ”Schimmelhäuser” sind viel diskutierte Sanierungsobjekte. Viele ”neue” Wohnungen sind durch Umweltgifte und Schimmelpilze belastet.
- Nach innen orientierte Entfeuchtung wird von innen liegenden Dampfsperren und Dampfbremsen behindert bzw. blockiert. Auch die “Intelligente Dampfbremse” ist hier keine befriedigende Lösung.
- Durch fehlende Speicherfähigkeit der äußeren Putzschicht (besonders bei WDVS) unterkühlt nachts die Oberfläche infolge Abstrahlung derart stark, dass Kondensation der Nachtluft und damit Algenbildung meist nicht zu vermeiden sind. Die Konstruktion veralgt. Diese Unterkühlung ist bei Autodächern ja allseits bekannt.
- Um Algenbildung zu vermeiden, wird von WDVS-Herstellern empfohlen, umweltverträgliche Algizide einzusetzen. Das Sick-Building Syndrom wird also gehegt und gepflegt.
Mit dem Propagieren von ”Wärmedämmverbund- und Leichtbausystemen” als “zukunftsweisende Bautechnik” wird der Bildung von Schimmelpilzen Vorschub geleistet. Monolithische Massivkonstruktionen dagegen bieten die Voraussetzungen für schadenfreies Bauen.
Luftdichtheit der Außenkonstruktion
Mit der Dämmhysterie wächst auch der ”Luftdichtheitsaktionismus”, der in pseudowissenschaftlicher Manier hier zu fehlerhaften Vorstellungen über Notwendigkeiten und Möglichkeiten einer Luftdichtheit führt.
Was muss hierzu gesagt werden?:
- Luftdichtheit ist notwendig, um Kondensat in der Außenkonstruktion infolge Abkühlung der nach außen strömenden Luft zu vermeiden.
- Massivbauten gewährleisten Luftdichtheit. Bei Skelettbauten und Leichtkonstruktionen lässt sich eine Luftdichtheit konstruktiv/handwerklich jedoch nicht dauerhaft herstellen. Deshalb waren hier bisher belüftete Konstruktionen Regel der Technik.
- Durch den ”verordneten Vollwärmeschutz” werden jetzt die unbelüfteten Konstruktionen zum Standard erhoben. Um die notwendige Dichtheit vorzutäuschen, ist die ”Blower Door Prüfung” erfunden worden. Allerdings wird Dauerhaftigkeit damit nicht erreicht.
- Zur Begründung der zu prüfenden ”Luftdichtheit” werden stets die ”energetischen” Lüftungsverluste, nicht aber die zwangsläufig auftretenden Feuchteschäden genannt.
- Durch den in den Verordnungen eingearbeiteten stündlichen Luftwechsel ergibt sich ein Luftvolumenstrom von 2 m³/m² Nutzfläche (bei 0,8 fachem Luftwechsel), von 1,75 m³/m² Nutzfläche (bei 0,7 fachem Luftwechsel) und von 1,50 m³/m² Nutzfläche (bei 0,6 fachem Luftwechsel).
- Diese großen Luftvolumenströme lassen eine Undichtheit (z. B. von 15 m³/h) zu einem unbedeutenden Nichts schrumpfen. Mit diesem beispielhaft gewählten Luftvolumenaustausch von 15 m³/h würde sogar die ”verordnete” Lüftung für 7,5 m², für 8,57 m² oder für 10 m² Grundfläche abgedeckt werden. Energetisch also überhaupt kein Problem. Mit dem Horrorszenario einer ”energetisch nicht zu verantwortenden Energieverschwendung” durch Leckagen wird damit nur vom eigentlichen Problem der Feuchteschäden durch unbelüftete Konstruktionen abgelenkt.
- Dieser ”unbeabsichtigte” Luftvolumenstrom von 15 m³/h würde sogar, wenn keine Feuchteschäden entstehen, eine notwendige Grundlüftung gewährleisten, die die hohen relativen Luftfeuchten schlecht belüfteter Räume und damit die Schimmelpilzbildung verhindern würde.
Das Lüften
Zur Vermeidung von Schimmelpilz muss gelüftet werden. Dabei haben sich unterschiedliche Lüftungsgewohnheiten herausgebildet. Welche Lüftungsart ist zu empfehlen?
- Ursprünglich wurde das Kippfenster zur Lüftung herangezogen. Dies wurde verworfen, weil damit die aufsteigende Wärme des unter dem Fenster montierten Heizkörpers direkt ins Freie gelangte - Energieverschwendung.
- Nun hieß die Empfehlung ”Stoßlüftung”. Aber auch diese ist nicht zu empfehlen, da mit steigender relativer Feuchte auch der Wärmeinhalt der Raumluft ansteigt. Wer feuchte Luft hinauslüftet, tauscht damit leider auch sehr energiereiche Luft aus, ist damit ebenfalls ein Energieverschwender.
- Das Lüften muss deshalb in einer Art erfolgen, die ein Ansteigen der relativen Feuchte grundsätzlich in normalen Grenzen hält – dies ist das permanente Lüften.
- Hierfür gibt es zwei Möglichkeiten: die Lüftungsanlage und das undichte Fenster.
- Eine Lüftungsanlage ist teuer, sie muss aus hygienischen Gründen stets gewartet werden (Verschmutzung und Verkeimung der Kanäle) und verbraucht Antriebsenergie. Es muss deshalb ernsthaft davon abgeraten werden.
- Das ”undichte Fenster” ist die einzige kostengünstige und überschaubare Konstruktion, um einen Feuchtestau der Raumluft zu vermeiden – eine uralte Lüftungsvariante.
- Sogar die ”Industrie” hat sich darauf eingestellt: Sie bietet ”undichte” Dichtungen an (Noppen auf dem Dichtungsband), empfiehlt Lüftungsschlitze im Rahmen (auch mit Staudruckbremse) oder entfernt lapidar nur wieder die Lippendichtung. Gegenüber dem in den Verordnungen geforderten ”Fugendurchlaßgrad” bedeutet dies ein Salto Mortale rückwärts – Schizophrenie im konstruktiven Denken.
- Warum eigentlich kann man zum Lüften nicht einfach das Fenster aufmachen – frische Luft und die Verbundenheit zur Außennatur lässt dies am wünschenswerten erscheinen.
Die Lüftungsindustrie jedoch ist da ganz anderer Meinung. Wenn es nach ihr ginge, müssten Lüftungsanlagen – ohne und vor allem mit Wärmerückgewinnung - sowie Klimaaggregate zur Standardausrüstung einer jeden Wohnung gehören. Davor sei gewarnt - unwirtschaftlich.
Konsequenzen
Diese nachweislich bewährten und erprobten bautechnischen Hinweise werden nun durch unsinnige Verordnungen und eine sich absurd gebärdende Entwicklung von ”Bautechnik” arg bedrängt. Die Industrie und eine opportune Wissenschaft sind leider gegen die einfachsten und solidesten Lösungen, da sie zu kostengünstig sind – man kann daran nichts verdienen. Bewährtes Erfahrungswissen soll durch pseudowissenschaftlich-bürokratischen Aktionismus verdrängt werden.
Eine notwendigerweise kundenfreundliche Bautechnik ist nicht zu erkennen, hier befindet man sich weiterhin auf dem falschen Pfad – wenn nicht ernsthaft die Weichen neu gestellt werden. Die Zeit ist reif – die Bauschäden nehmen überhand.
Deshalb wird empfohlen:
Meier, C. Richtig bauen – Bauphysik im Widerstreit – Probleme und Lösungen.
Renningen-Malmsheim: expert verlag, 2. Auflage 2003, 265 Seiten. ISBN: 3-8169-2187-6
Prof. C. Meier
01.2003
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