Taupunkt, Diffusion, Glaser-Verfahren -- wie Feuchtigkeit in Bauteilen entsteht, warum Schimmel droht und welche Massnahmen im Altbau wirklich schuetzen.
Warum Feuchtigkeit in Bauteilen kondensiert -- und wie der Taupunkt darueber entscheidet, wo Schimmel entsteht.
Luft kann nur eine begrenzte Menge Wasserdampf aufnehmen. Die maximale Aufnahmefaehigkeit steigt mit der Temperatur: Bei 20 Grad Celsius traegt ein Kubikmeter Luft maximal ca. 17,3 g Wasser, bei 0 Grad Celsius nur noch 4,8 g. Das Verhaeltnis zwischen tatsaechlich enthaltener Feuchte und der maximal moeglichen Feuchte ist die relative Luftfeuchtigkeit (rF).
Wenn warme, feuchte Raumluft durch ein Bauteil diffundiert und dabei abkuehlt, erreicht sie irgendwann die Taupunkttemperatur -- den Punkt, an dem die relative Luftfeuchtigkeit 100 % betraegt. Hier kondensiert Wasserdampf zu fluessigem Wasser: Tauwasser entsteht. Im Bauteilinneren kann dies zu Durchfeuchtung, Schimmelbildung und Konstruktionsschaeden fuehren.
Das Mollier-h,x-Diagramm (auch: h,x-Diagramm fuer feuchte Luft) ist das zentrale Werkzeug der Bauphysik, um diese Zusammenhaenge zu berechnen. Es stellt die Beziehung zwischen Temperatur, absoluter und relativer Feuchte sowie Enthalpie grafisch dar.
Das standardisierte Berechnungsverfahren fuer den Feuchteschutznachweis -- Diffusionswiderstand, sd-Wert und Tauwassermenge.
Das Glaser-Verfahren nach DIN 4108-3 ist die in Deutschland am haeufigsten verwendete Methode fuer den Tauwassernachweis. Es berechnet, ob und wo innerhalb eines Bauteils Wasserdampf kondensiert. Dazu wird der Wasserdampf-Partialdruck schichtweise mit dem Saettigungsdampfdruck verglichen.
Jede Bauteilschicht hat einen bestimmten Diffusionswiderstand, ausgedrueckt durch die Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl mu (dimensionslos). Multipliziert mit der Schichtdicke ergibt sich der sd-Wert (wasserdampfdiffusionsaequivalente Luftschichtdicke in Metern): sd = mu x d.
Je hoeher der sd-Wert einer Schicht, desto weniger Wasserdampf laesst sie durch. Das Glaser-Verfahren prueft, ob im Tauperioden-Beurteilungszeitraum (60 Tage Winter) anfallendes Tauwasser in der Verdunstungsperiode (90 Tage Sommer) wieder vollstaendig abtrocknen kann.
Formel: sd = mu x d (Schichtdicke in Metern). Beispiel Kalksandstein: mu = 10, d = 0,24 m
2,4 m sd-Wert Kalksandstein 240 mm (mu = 10)Nach DIN 4108-3 darf die Tauwassermenge im Bauteil maximal 1,0 kg/m2 betragen (bei kapillar nicht saugfaehigen Schichten: 0,5 kg/m2).
1,0 kg/m2 Maximal zulaessige Tauwassermenge (DIN 4108-3)Entscheidend: Die Verdunstungsmenge in der Trockenperiode muss groesser sein als die Tauwassermenge -- sonst sammelt sich Feuchte ueber die Jahre an.
mW,T < mW,V Tauwasser (T) muss kleiner sein als Verdunstung (V)| Baustoff / Schicht | mu-Wert | Typische Dicke | sd-Wert | Einordnung |
|---|---|---|---|---|
| PE-Folie (Dampfsperre) | 100.000 | 0,2 mm | 20 -- 100 m | Dampfdicht |
| Alu-Dampfsperre | > 500.000 | 0,05 mm | > 1.500 m | Dampfdicht |
| Dampfbremse (feuchtevariabel) | variabel | 0,2 -- 0,4 mm | 0,25 -- 10 m | Dampfbremsend |
| EPS-Daemmung | 20 -- 100 | 140 mm | 2,8 -- 14 m | Dampfbremsend |
| Mineralwolle | 1 | 140 mm | 0,14 m | Dampfoffen |
| Kalksandstein | 5 -- 25 | 240 mm | 1,2 -- 6 m | Dampfbremsend |
| Beton | 70 -- 150 | 200 mm | 14 -- 30 m | Dampfbremsend |
| Gipskartonplatte | 8 | 12,5 mm | 0,1 m | Dampfoffen |
| Holzfaserplatte | 5 | 60 mm | 0,3 m | Dampfoffen |
| Kalkputz | 7 | 15 mm | 0,1 m | Dampfoffen |
Zwei Konzepte, ein Ziel -- den Feuchtetransport kontrollieren. Wann welche Loesung die richtige ist.
Wie funktioniert eine feuchtevariable Dampfbremse? Ihre Molekuelstruktur veraendert sich abhaengig von der umgebenden Feuchte. Im Winter, wenn hohe Luftfeuchtigkeit von innen droht, ist die Membran geschlossen (sd-Wert bis 10 m) und bremst Dampf ab. Im Sommer, wenn das Bauteil nach innen trocknen moechte, oeffnet sich die Membran (sd-Wert bis 0,25 m) und laesst Feuchte passieren. Dadurch ergibt sich eine aktive Ruecktrocknungsreserve, die Baufehler und unerwartete Feuchtequellen toleriert.
Grundregel: Der sd-Wert der raumseitigen Schichten sollte mindestens 6-fach hoeher sein als der der aussenseitigen Schichten. Bei einer Dampfsperre muss diese Regel nicht eingehalten werden, da sie den Dampftransport nahezu vollstaendig unterbindet.
Waermebruecken sind die haeufigste Ursache fuer Schimmel im Altbau. Drei Typen, deren Erkennung und Bewertung.
An Ecken und Kanten ist die waermeabgebende Aussenflaeche groesser als die waermeaufnehmende Innenflaeche. Typisch: Aussenecken, Dach-Wand-Anschluss.
Ecken Aussen- und Innenecken, Attika, DachanschlussBauteildurchdringungen mit hoeherem Waermeleitwert. Typisch: Betondeckenauflager auf der Aussenwand, Ringanker, Stuetzen in der Daemmebene.
Anschluesse Deckenauflager, Stuetzen, Balkon-AnschlussUnterschiedliche Waermeleitfaehigkeiten im Bauteil. Typisch: Moertelstege in Leichtbausteinen, Stahltraeger in der Wand, Fensterrahmen.
Material Moertelstege, Stahltraeger, FensterrahmenWenn eine Aussendaemmung nicht moeglich ist -- kapillaraktive vs. dampfdichte Systeme und das Tauwasserrisiko.
Innendaemmung ist bauphysikalisch anspruchsvoller als Aussendaemmung, weil der Taupunkt ins Bauteil wandert. Zwischen Daemmung und Bestandswand entsteht eine Zone mit niedriger Temperatur und hoher Feuchte -- ein idealer Naehrboden fuer Schimmel. Es gibt zwei grundsaetzlich verschiedene Strategien, um dies zu vermeiden.
Ob vor der Sanierung, bei Schadensfaellen oder zur Qualitaetskontrolle -- die richtige Messmethode macht den Unterschied.
| Baustoff | Ausgleichsfeuchte | Belegreife (CM-%) | Kritischer Wert |
|---|---|---|---|
| Zementestrich | 1,5 -- 2,5 % | ≤ 2,0 CM-% (ohne FBH) | > 4,0 CM-% |
| Zementestrich + FBH | 1,5 -- 2,5 % | ≤ 1,8 CM-% | > 3,5 CM-% |
| Calciumsulfatestrich | 0,2 -- 0,5 % | ≤ 0,5 CM-% (ohne FBH) | > 1,0 CM-% |
| Calciumsulfatestrich + FBH | 0,2 -- 0,5 % | ≤ 0,3 CM-% | > 0,8 CM-% |
| Beton | 2 -- 4 % | ≤ 2,0 CM-% | > 6,0 CM-% |
| Mauerwerk (Ziegel) | 0,5 -- 2 % | -- | > 4,0 Masse-% |
| Holz (verbaut) | 8 -- 12 % | -- | > 20 Masse-% (Pilzbefall) |
Was kosten die verschiedenen Massnahmen pro Quadratmeter? Eine Uebersicht fuer die Sanierungsplanung.
| Massnahme | Kosten pro m2 | inkl. Montage | Anmerkung |
|---|---|---|---|
| Dampfbremse (feuchtevariabel) | 8 -- 15 EUR/m2 | 25 -- 45 EUR/m2 | Inkl. Klebeband, Manschetten |
| Dampfsperre (Alu-Verbund) | 5 -- 12 EUR/m2 | 20 -- 40 EUR/m2 | Feuchtraeume, Flachdach |
| Innendaemmung Kalziumsilikat 50 mm | 40 -- 65 EUR/m2 | 90 -- 140 EUR/m2 | Kapillaraktiv, keine Folie |
| Innendaemmung Holzfaser 60 mm | 20 -- 35 EUR/m2 | 60 -- 100 EUR/m2 | Kapillaraktiv, diffusionsoffen |
| Innendaemmung PU-Verbund 40 mm | 25 -- 40 EUR/m2 | 55 -- 90 EUR/m2 | Dampfdicht (Alu-Kaschierung) |
| Waermebruecken-Daemmung (Laibung) | 15 -- 30 EUR/m2 | 35 -- 60 EUR/m2 | 20 -- 30 mm Resol-/PU-Platten |
| Abdichtung Kelleraussenwand | -- | 250 -- 500 EUR/lfm | Aufgrabung, Bitumen, Drainage |
| Horizontalsperre nachtraeglich | -- | 100 -- 250 EUR/lfm | Injektionsverfahren |
| Thermografie (EFH) | -- | 300 -- 600 EUR | Pauschal, inkl. Bericht |
| CM-Feuchtemessung | -- | 80 -- 150 EUR/Messung | Pro Messpunkt, vor Ort |
| Schimmelsanierung (oberflaechlich) | 20 -- 50 EUR/m2 | 40 -- 80 EUR/m2 | Abtragen, behandeln, neuverputzen |
| Lueftungsanlage (dezentral) | -- | 800 -- 1.500 EUR/Geraet | Feuchtegesteuert, WRG |
Logarithmische Darstellung -- je hoeher der sd-Wert, desto dampfdichter die Schicht
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