(Lösungen für den Feuchteschutz)
4.6 Feuchteadaptive Dampfbremsen
Einige Materialien zeigen eine Abhängigkeit der Dampfdurchlässigkeit von der umgebenden Luftfeuchte. Bei Kunststoffen ist dies auf die Einlagerung von Wassermolekülen zwischen die langkettigen Polymermoleküle zurückzuführen. Bauphysikalisch kann dieser Effekt genutzt werden, um die sommerliche Austrocknung von Konstruktionen zu erleichtern. Man spricht hier von feuchteadaptiven Dampfbremsen. Speziell im Dachbereich wurden diese in den letzten Jahren zunehmend eingesetzt, insbesondere bei Konstruktionen, bei welchen die Dampfdiffusion z.B. aus konstruktiven Gründen nicht ausreichend möglich ist.
In Abbildung 19 sind exemplarisch die sd-Werte in Abhängigkeit der relativen Feuchte einer feuchteadaptiven Dampfbremse auf Polyamidbasis aufgetragen. Die Werte steigen bei relativer Feuchte unter 40 % auf über 4 m an. Bei hohen Luftfeuchten sinken sie auf Werte unter 1 m. Das Material weist darüber hinaus auch einen negativen Temperaturgradienten auf, der aber von untergeordneter Bedeutung ist.
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| Abbildung 19: Feuchteadaptive Dampfbremse auf Polyamidbasis; links: Messung bei 23 °C; rechts: Messung im Trockenbereich (Messwerte nach Künzel, H.) |
Trägt man den Verlauf der relativen Feuchte an der Folie (wenn diese zwischen Wärmedämmung und Gipswerkstoffplatte einer Innendämmung angebracht wird) über das Jahr auf, so zeigt sich, dass dieser in den Wintermonaten absinkt und in den Sommermonaten sein Maximum annimmt. Bei einer Schlagregen-beanspruchten Außenwand liegen die Mittelwerte im Sommer bei ca. 64 % relativer Feuchte. In den Wintermonaten liegt der Mittelwert bei ca. 47 %. Derzeit auf dem Markt befindliche feuchteadaptive Dampfbremsen sind entweder auf Polyamidbasis hergestellt oder bestehen aus Polyethylencopolymer. Die sd-Werte dieser Folien sind in Abbildung 21 vergleichend über der relativen Feuchte aufgetragen. Bei den hier genannten Mittelwerten sinken die sd-Werte im Sommer bis unter 1 m ab. In den Wintermonaten liegt die dampfbremsende Wirkung der polyamidbasierten Folie bei einem sd-Wert von ca. 3,5 m, bei Polyethylen-copolymer steigt er auf knapp 8 m an.
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| Abbildung 20: Verlauf der relativen Feuchte (über der Zeit in Stunden; der Ausschnitt zeigt das letzte Betrachtungsjahr) an der Folie bei einer Außenwand ohne Schlagregenschutz (Schlagregen Beanspruchungsgruppe III) mit Innendämmung und feuchteadaptiver Dampfbremse |
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| Abbildung 21: sd-Wert Verlauf feuchteadaptiver Dampfbremsen auf Polyamidbasis und Polyethylen-copolymer und Mittelwerte der relativen Feuchte in den Sommer- und Wintermonaten nach Abbildung 20 |
Der Feuchtehub reduziert sich allerdings signifikant, wenn die Außenwand über einen Schlagregenschutz verfügt und keine Erwärmung der Fassadenoberfläche durch Absorption von Solarstrahlung (Nordorientierung) erfolgt. Dieser Unterschied wird in Abbildung 22 deutlich. Die Mittelwerte in letzterem Fall liegen bei ca. 65 % (Sommer) bzw. 48 % (Winter). Damit reduzieren sich sowohl die dampfbremsende Wirkung im Winter als auch das Austrocknungsvermögen im Sommer. Wie im vorangegangenen Abschnitt gezeigt werden konnte, sollte die Dampfbremse zur zuverlässigen Minimierung des winterlichen Feuchteeintrags durch Diffusion mindestens einen sd-Wert von 15 m aufweisen, besser wären 30 bis 40 m. Für die Anwendung bei Innendämmung sind die derzeit auf dem Markt erhältlichen feuchte-adaptiven Folien mit bis zu 20 m erhältlich. Dies zeigt sich auch am aw-Wert-Verlauf (siehe Abbildung 23), der sowohl bei der schlagregenbelasteten Wand als auch bei der mit wasserabweisender Fassadenbeschichtung in den Wintermonaten kritische Werte aufweist. Es ist zwar eine deutlich Austrocknung in den Sommermonaten zu erkennen, in den Wintermonaten zeigt sich aber eine Auffeuchtung bis über 90 % rel. Luftfeuchte.
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| Abbildung 22: Vergleich der relativen Feuchte an der Folie bei Schlagregenbelasteter Außenwand mit Westorientierung bzw. schlagregengeschützter Wand und Nordorientierung. |
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| Abbildung 23: Einsatz von feuchteadaptiver Dampfbremse am Beispiel der Mineralwolle-Innendämmung (Schlagregengruppe III ohne (links) bzw. mit (rechts) wasser-abweisende Fassadenbeschichtung). R.H. = relative humidity (relative Luftfeuchtigkeit) |
Wird eine sommerliche Austrockung zum Raum hin gewünscht, so müssen innenseitige Bekleidungen und Anstriche diffusionsoffen sein (keine OSB oder Mehrschichtplatten, sondern z.B. Profilbrettschalungen, Holzwolle-Leichtbauplatten mit Putz und Gipsbauplatten). Darüber hinaus ist dann darauf zu achten, dass die Luftfeuchte auf der Baustelle 75 % nicht überschreitet. Problematisch ist dies insbesondere bei Estricharbeiten. Beim Einbau solcher Folien sollte außerdem darauf geachtet werden, dass diese ohne Vorspannung locker verlegt werden. Die genannten Punkte lassen die Verwendung feuchteadaptiver Lösungen nicht als „olden bullet“ erscheinen, vielmehr müssen die genannten Voraussetzungen erfüllt werden. Unsere Simulationen zeigen, dass vergleichbare Ergebnisse oft unkomplizierter mit konventionellen Dampfbremsen zusammen mit einem wirksamen Schlagregenschutz erreichbar sind.