Kleine Bauphysik-Kunde. Grundwissen

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1 Kleine Bauphysik-Kunde Grundwissen

2 Das ideale Wohlfühl-Haus. Alles aus Ton. Alles von Wienerberger Die Frage nach dem idealen Haus ist schwer zu beantworten, sind die Geschmäcker bekanntlich doch sehr verschieden. Worauf sich aber fast alle Planer und Bauherren schnell einigen können, ist der Wunsch nach einem wohngesunden Klima in den eigenen vier Wänden, niedrigen Energiekosten und einer langlebigen und wartungsarmen Bausubstanz. Die ideale Lösung heißt homogenes Bauen mit Ziegeln. Das massive Mauerwerk aus unserem wärmedämmenden POROTON-Ziegelsystem, die schützenden Verblender aus dem vielfältigen TERCA-Sortiment, als energiesparendes Heizkonzept das zukunftsorientierte KAMTEC-Schornsteinsystem und als farbschönes und langlebiges Dach natürliche Tondachziegel von KORAMIC.

3 Inhalt Wärmeschutz Energieeffizientes Bauen 4 Wärmeleitfähigkeit 6 Wärmedurchlasswiderstand R 6 Wärmedurchgangswiderstände R si und R se 7 Wärmedurchgangswiderstand R T 7 Wärmedurchgangskoeffizient (U-Wert) 7 U-Werte ein- und zweischaliges Mauerwerk 8 Instationäre Wärmebewegung 10 Wärmespeicherfähigkeit 10 Auskühlzeit 11 Temperaturträgheit 12 Sommerlicher Wärmeschutz 12 Wärmebrücken 13 Luftdichtheit 13 Feuchteschutz Feuchtigkeitsquellen 14 Feuchtigkeit und Wärmedämmung 14 Austrocknungsverhalten 15 Gleichgewichtsfeuchte 16 Praktischer Feuchtegehalt 16 Feuchtegehalt frei Bau 16 Wasserdampf in der Luft 18 Relative Luftfeuchtigkeit 18 Taupunkttemperatur 19 Tauwasser 19 Wasserdampfdiffusion 19 Wasserdampfdiffusionsverhalten 20 Wasserdampfdiffusionswiderstandszahl 20 Diffusionsäquivalente Luftschichtdicke s d 20 Wasserdampfdruck p [Pa] 20 Tauwasserschutz 21 Bauwerksabdichtung 22 Schallschutz Schall 24 Luftschall 24 Körperschall 24 Trittschall 25 Schallabsorption 25 Schalldämmmaß 25 Schalldämmung 25 Schalllängsleitung 25 Schalldämmmaß von Außenbauteilen 26 Brandschutz Brandverhalten 28 Brandwände 28 Feuerwiderstandsklasse 28 Formbeständigkeit Formänderung 30 Kriechen 30 Schwinden 30 Frostbeständigkeit 30 Statik Druckfestigkeit 31 Festigkeitsklassen 31 Fugendicke 31 Mauerwerksdruckspannung 32 Ringanker 32 Ringbalken 32 Überbindemaß 33 Verband 33 Tragende Wände 33 Aussteifende Wände 33 Nichttragende Wände 33 Wandsystemvergleich Bewertung von Neubau- Wandkonstrukionen 34 Beurteilungskriterien 34 3

4 Wärmeschutz Die Grundformel zur Ermittlung des Gesamtenergiebedarfs Q P = Endenergie in kwh/a Q W = Wärmebedarf für die Warmwasserbereitung =(Q +Q ) e Q =(Q +Q ) e P h w P P h w P Q h = Jahresheizwärmebedarf (Transmissionswärmeverluste inkl. Wärmebrücken + Lüftungswärmeverluste = interne und solare Gewinne) e P = Anlagenaufwandszahl Schematische Darstellung der Verlust- und Gewinnquellen einer Gebäudeenergiebilanz Energieeffizientes Bauen Im Rahmen der internationalen Verpflichtung des Kyoto-Protokolls sind die CO 2 -Emissionen in Deutschland deutlich zu reduzieren. Ein erster Schritt dazu war die Einführung der Energieeinsparverordnung (EnEV) im Jahr Im Juni 2008 hat der Bundestag ein umfangreiches Gesetzespaket zum Klimaschutz (kurz Klimapaket ) verabschiedet, bei dem weiterhin die Reduzierung der CO 2 -Emissionen im Vordergrund steht. Gebäudebestand und Neubauten nehmen in diesem Klimapaket eine tragende Rolle ein. EEWärmeG Bereits zum 1. Januar 2009 wurde das im Rahmen des Klimapakets novellierte Erneuerbare-Energien-Wärme-Gesetz (EEWärmeG) verbindlich. Zur Deckung des Wärmeenergiebedarfs beinhaltet es eine Nutzungspflicht für regenerative Energien beim Hausneubau. Energieeinsparverordnung (EnEV) Mit der Novellierung der EnEV 2009 steht eine Verschärfung der Anforderungen mit dem Ziel bevor, den Primärenergiebedarf für Heizung und Warmwasser im Gebäudebereich um etwa 30 Prozent zu senken. Q =(Q +Q ) e Q S Q v Q T Q T QP S h w P Q Anl Q i Q w Endenergie (Gebäudegrenze) Q v Q T Primärenergie Das soll die EnEV beim Neubau erreichen: Senkung des Primärenergie-Bedarfs auf ein jeweils politisch festgelegtes niedriges Niveau. Reduzierung des durch Gebäudebeheizung und Warmwasser bereitung entstehenden CO 2 -Ausstoßes. Berücksichtigung möglichst vieler energiewirksamer Einflussfaktoren (Gewinn/Verlust) zur größtmöglichen Planungsfreiheit. Förderung des Einsatzes erneuerbarer/alternativer Energien für Raumheizung, Warmwasser-Bereitung und Lüftung. Sommerlicher Wärmeschutz auch ohne Einsatz von Energie zur Kühlung. Vergleich des Energiebedarfs von unterschiedlichen Häusern und Wohnungen. Dadurch Wettbewerbssituation auf dem Wohnungsmarkt im Sinne eines Verbraucherschutzes. 4

5 Der Primärenergie-Bedarf Q P stellt die Hauptanforderung der EnEV dar und umfasst den Heizenergiebedarf sowie alle Vorketten der zur Energienutzung erforderlichen fossilen Brennstoffe. Der vorhandene Primärenergie-Bedarf eines Wohngebäudes wird in [kwh/a] angegeben. Der Heizwärmebedarf Q h [kwh/a] beinhaltet den rechnerisch ermittelten Wärmeeintrag über das Heizsystem, das zur Aufrechterhaltung einer defi nierten Rauminnentemperatur benötigt wird. Spezifischer Transmissionswärmeverlust H T [W/m 2 K] Kann als spezifi scher Wärmestrom vom beheizten Raum zur äußeren Umgebung defi - niert werden. In die Berechnung fl ießen als wichtigste Parameter sämtliche Bauteilfl ächen der wärmetauschenden Gebäudehülle und deren U-Werte (ehemals k-werte) ein. Des weiteren wird der Einfl uss von Wärmebrücken berücksichtigt. Der zulässige Transmissionswärmeverlust ist grundsätzlich von der Gebäudeart abhängig. Unter dem Trinkwasser-Wärmebedarf Q w [kwh/a] wird die Nutzwärme verstanden, die zur Erwärmung der gewünschten Menge des Trinkwassers zugeführt werden muss. Nach EnEV und DIN V wird ein fl ächenbezogener Wert von 12,5 kwh/m 2 a angegeben. Dies entspricht etwa einem täglichen Trinkwarmwasserbedarf von 23 Litern pro Person bei 50 C Warmwassertemperatur. Mit der Aufwandszahl e P werden sämtliche Anlagenverluste für Trinkwarmwasser - er wärmung, Heizungs- und Lüftungstechnik beschrieben. In der DIN V sind entsprechende Kennwerte für diverse Anlagensysteme hinterlegt. Eine kompakte Bauform trägt zum geringen Energiebedarf bei und lässt Spielraum in der wärmedämmtechnischen Gestaltung der Außenbauteile zu. Der Kompaktheitsgrad eines Gebäudes ergibt sich aus dem Verhältnis seiner Wärme übertragenden Hüllfl äche zum beheizten Bauwerksvolumen. Der nach den o. a. normativen Vorgaben errechnete und im Energieausweis auszuweisende Endenergiebedarf kann in Abhängigkeit vom Nutzerverhalten (Heizen, Lüften, Warmwasserverbrauch) deutlich vom tatsächlichen Verbrauch abweichen. Weitere Informationen finden Sie in unserer Broschüre Energieeffizientes Planen und Bauen 5

6 Wärmeleitfähigkeit l Jeder Baustoff besitzt eine bestimmte Wärmeleitfähigkeit. So weisen z. B. Metalle eine sehr hohe Wärmeleitfähigkeit auf und leichte und poröse Stoffe eine eher geringe. Die physikalische Größe dafür ist der Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit l [W/mK]. Er gibt die Wärmemenge in Watt an, die stündlich durch 1 m 2 einer 1 m dicken Stoffschicht geleitet wird, wenn die beiden gegenüberliegenden Oberflächen einen Temperaturunterschied von 1 K (1 C) aufweisen. Es findet ein Wärmestrom von der wärmeren zur kalten Seite statt, dabei wird in den Stoffschichten eines Bauteiles Wärme durch Leitung von einer Baustoffschicht zur nächsten befördert. POROTON-Ziegel haben eine sehr geringe Wärmeleitfähigkeit und dadurch eine sehr gute Wärmedämmwirkung. Beispiele für die Wärmeleitfähigkeit von POROTON-Mauerwerk: POROTON-T 7 POROTON-T 8 POROTON-T 9 POROTON-S 11 POROTON-Planziegel-T 10 POROTON-Planziegel-T 12 POROTON-Planziegel-T 14 POROTON-Planziegel-T 16 POROTON-Planziegel-T 18 l = 0,07 W/mK l = 0,08 W/mK l = 0,09 W/mK l = 0,11 W/mK l = 0,10 W/mK l = 0,12 W/mK l = 0,14 W/mK l = 0,16 W/mK l = 0,18 W/mK Wärmedurchlasswiderstand R Der Wärmedurchlasswiderstand R, auch als Wärmedämmwert bezeichnet, wird als Quotient aus der Schichtdicke des Baustoffes und seinem Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit berechnet. Bei geschichteten Wänden setzt sich der gesamte Wärmedämmwert aus den Wärmedurchlasswiderständen der einzelnen Schichten zusammen. R = d 1 /l 1 + d 2 /l 2 + d n /l n [m 2 K/W]. Je höher der Wert, desto geringer der Wärmeverlust. 6

7 Wärmeübergangswiderstände R si und R se An der Grenzschicht zwischen Innen- bzw. Außenluft wird beim Wärmeübergang von der Luft zur Wand eine Temperaturreduzierung hervorgerufen. Von der leicht bewegten Luft wird dabei Wärme an die Wandoberflächen übertragen. Daran ist auch Wärmeleitung in den angrenzenden Luftschichten beteiligt. Erfasst wird dieser Wärmeaustausch durch den Wärmeübergangswiderstand R s. Er gibt die Wärmemenge in Watt an, die stündlich je Quadratmeter Wandfläche durch Strahlung, Leitung und Konvektion übertragen wird, wenn der Temperaturunterschied zwischen Luft und Wandoberfläche 1 K beträgt. Die Rechenwerte der Wärmeübergangswiderstände sind auf der Innen- und Außenseite der Wand zu berücksichtigen. Der Wärmeübergangskoeffizient für Innenseiten von Wandflächen wird mit dem Index i = intern- bzw. raumseitig versehen. Auf der Außenseite erhält er den Index e = extern. Anzusetzen sind festgelegte Werte, je nach Bewegungsrichtung des Wärmestroms (nach oben, nach unten, horizontal). Wärmedurchgangswiderstand R T Werden der innere und der äußere Wär me übergangswiderstand zum Dämmwert der Wand hinzugezählt, so ergibt sich der Wärmedurchgangswiderstand: R T = R si + R + R se [m 2 K/W] Wärmedurchgangskoeffizient (U-Wert) Nach der Ermittlung des Wärmedurchgangswiderstandes kann der Wärmedurch gangskoeffizient U [W/m 2 K] durch Bildung des Kehrwertes bestimmt wer den Der Wärme - durchgangskoeffizient, auch U-Wert genannt, dient der Berechnung des Transmissionswärmebedarfs nach der Energieeinsparverordnung. Er stellt eine Verlustgröße dar und dient damit auch dem Vergleich unterschiedlicher Bauteile (Wände, Fenster, Dach usw.). Je kleiner der Verlust, desto sparsamer wirkt das Bauteil. Formeln Wärmedurchlasswiderstand R R = d 1 /l 1 + d 2 /l 2 + d n /l n [m 2 K/W] Wärmedurchgangswiderstand R T R T = R si + R + R se [m 2 K/W] 7

8 U AW -Werte ein- und zweischaliger Wandkonstruktionen mit Poroton-Planziegeln von Wienerberger U-Werte berechnet nach DIN EN ISO 6946 Einschaliges Ziegelmauerwerk beidseitig verputzt Produktempfehlung Rohdichteklasse Wärmeleitfähigkeit (W/mK) U-Werte** (W/m 2 K) nach DIN EN ISO 6946 ( ) für Wandstärken in cm 30,0 36,5 42,5 49,0 POROTON-T 7 0,60 0,07 mit DM 0,16 POROTON-T 8 0,60 0,08 mit DM 0,25 0,21 0,18 0,16 POROTON-T 9 0,65 0,09 mit DM 0,28 0,23 POROTON-S 11 0,90 0,11 mit DM 0,34 0,28 Planziegel-T 10* 0,65 0,10 mit DM 0,31 0,25 Planziegel-T 12* 0,65 0,12 mit DM 0,36 0,30 0,26 0,23 Planziegel-T 14 0,70 0,14 mit DM 0,42 0,35 Wandaufbau: 2,0 cm Außenputz (mineralischer Leichtputz), = 0,31 W/(mK) POROTON-Planziegel 1,5 cm Innenputz (Kalkgips), = 0,70 W/(mK) 2,0 d 1,5 Zweischaliges Ziegelmauerwerk mit Kerndämmung und verputzter Vormauerschale Produktempfehlung Wandstärke Ziegel in cm Rohdichteklasse Wärmeleitfähigkeit (W/mK) U-Werte** (W/m 2 K) nach DIN EN ISO 6946 ( ) Dämmstoffdicke in cm ( = 0,035 W/mK) Mauerwerk nach DIN (Schalenabstände bis 15,0 cm) 10,0 12,0 14,0 Planziegel-T 14 0,7 24,0 0,14 mit DM 0,16 0,18 0,16 Planziegel-T 0,8 Hochlochziegel- Plan-T 0,9 17,5 0,23 0,20 0,18 0,18 mit DM 24,0 0,21 0,19 0,17 17,5 0,26 0,23 0,20 0,42 mit DM 24,0 0,25 0,22 0,20 Wandaufbau: 2,0 cm Außenputz (mineralischer Leichtputz), = 0,31 W/(mK) 11,5 cm POROTON-Hochlochziegel-Plan-T, = 0,39 W/(mK) Wärmedämmung, = 0,035 W/(mK) POROTON-Planziegel 1,5 cm Innenputz (Kalkgips), = 0,70 W/(mK) Einschaliges Ziegelmauerwerk mit WDVS Produktempfehlung Wandstärke Ziegel in cm Rohdichteklasse Wärmeleitfähigkeit (W/mK) U-Werte** (W/m 2 K) nach DIN EN ISO 6946 ( ) Dämmstoffdicke in cm ( = 0,035 W/mK) 10,0 12,0 14,0 16,0 20,0 Planziegel-T 0,8 17,5 0,25 0,23 0,20 0,18 0,15 0,18 mit DM 24,0 0,24 0,21 0,18 0,17 0,15 Hochlochziegel- 17,5 0,29 0,25 0,22 0,20 0,17 0,9 0,42 mit DM Plan-T 24,0 0,28 0,24 0,22 0,19 0,16 Hochlochziegel- 17,5 0,29 0,25 0,23 0,20 0,17 1,2 0,50 mit DM Plan-T 1,2 24,0 0,28 0,24 0,22 0,20 0,16 Hochlochziegel- 17,5 0,30 0,26 0,23 0,20 0,17 1,4 0,58 mit DM Plan-T 1,4 24,0 0,29 0,25 0,22 0,20 0,17 15,0 0,30 0,26 0,23 0,21 0,17 1,2 17,5 0,50 mit DM 0,29 0,25 0,23 0,20 0,17 Planelement-T ,0 0,29 0,25 0,23 0,20 0,17 1,0 24,0 0,45 mit DM 0,28 0,24 0,22 0,20 0,16 Wandaufbau: Wärmedämmverbundsystem (WDVS), = 0,035 W/(mK) POROTON-Planziegel /-Hochlochziegel-Plan-T/-Planelement-T 500 1,5 cm Innenputz (Kalkgips), = 0,70 W/(mK) 8

9 Zweischaliges Ziegelverblendmauerwerk mit Luftschicht Produktempfehlung Rohdichteklasse Wärmeleitfähigkeit (W/mK) U-Werte** (W/m 2 K) nach DIN EN ISO 6946 ( ) für Wandstärken in cm 30,0 36,5 POROTON-T 8 0,60 0,08 mit DM 0,25 0,21 POROTON-T 9 0,65 0,09 mit DM 0,28 0,24 POROTON-S 11 0,90 0,11 mit DM 0,33 0,28 Planziegel-T 10 0,65 0,10 mit DM 0,31 0,25 Planziegel-T 12 0,65 0,12 mit DM 0,30 Wandaufbau: 11,5 cm TERCA-Verblender, Rohdichteklasse 1.6, = 0,68 W/(mK) 4,0 cm Luftschicht POROTON-Planziegel 1,5 cm Innenputz (Kalkgips), = 0,70 W/(mK) Zweischaliges Ziegelverblendmauerwerk mit Luftschicht und Wärmedämmung Produktempfehlung Wandstärke Ziegel in cm Rohdichteklasse Wärmeleitfähigkeit (W/mK) U-Werte** (W/m 2 K) nach DIN EN ISO 6946 ( ) Dämmstoffdicke in cm ( = 0,035 W/mK) Luftschichtanker mit bauaufsichtlicher Zulassung 10,0 12,0 14,0 POROTON-T 8 0,60 30,0 0,08 mit DM 0,14 0,1 0,13 POROTON-T 9 0,65 30,0 0,09 mit DM 0,16 0,15 0,14 POROTON-S 11 0,90 30,0 0,11 mit DM 0,18 0,16 0,15 Planziegel-T 14 0,70 24,0 0,14 mit DM 0,21 0,19 0,17 17,5 0,24 0,22 0,20 Planziegel-T 0,8 0,18 mit DM 24,0 0,23 0,21 0,19 Hochlochziegel- 17,5 0,28 0,24 0,22 Plan-T 0,9 24,0 0,42 mit DM 0,27 0,23 0,21 Hochlochziegel- 17,5 0,29 0,25 0,22 Plan-T 1,2 1,2 24,0 0,50 mit DM 0,28 0,24 0,22 Hochlochziegel- 17,5 0,29 0,25 0,23 Plan-T 1,4 1,4 24,0 0,58 mit DM 0,28 0,24 0,22 15,0 0,29 0,25 0,23 1,2 17,5 0,50 mit DM 0,29 0,25 0,22 Planelement-T ,0 0,28 0,24 0,22 1,0 24,0 0,45 mit DM 0,27 0,24 0,22 Wandaufbau: 11,5 cm TERCA-Verblender, Rohdichteklasse 1.6, = 0,68 W/(mK) 4,0 cm Luftschicht Wärmedämmung, = 0,035 W/(mK) POROTON-Planziegel 1,5 cm Innenputz (Kalkgips), = 0,70 W/(mK) Zweischaliges Ziegelverblendmauerwerk mit Kerndämmung Produktempfehlung Rohdichteklasse Wandstärke Wärmeleitfähigkeit (W/ Ziegel in cm mk) U-Werte** (W/m 2 K) nach DIN EN ISO 6946 ( ) Dämmstoffdicke in cm ( = 0,035 W/mK) Mauerwerk nach DIN (Schalenabstände bis 15,0 cm) Luftschichtanker mit bauaufsichtlicher Zulassung 10,0 12,0 14,0 16,0 18,0 POROTON-T 8 0,60 30,0 0,08 mit DM 0,15 0,14 0,13 0,12 0,11 POROTON-T 9 0,65 30,0 0,09 mit DM 0,16 0,15 0,13 0,13 0,12 POROTON-S 11 0,90 30,0 0,11 mit DM 0,17 0,16 0,15 0,14 0,13 Planziegel-T 14 0,70 24,0 0,14 mit DM 0,20 0,18 0,17 0,15 0,14 17,5 0,24 0,21 0,19 0,17 0,16 Planziegel-T 0,8 0,18 mit DM 24,0 0,22 0,20 0,18 0,16 0,15 Hochlochziegel- 17,5 0,26 0,24 0,21 0,19 0,17 Plan-T 0,9 24,0 0,42 mit DM 0,25 0,23 0,20 0,18 0,17 Hochlochziegel- 17,5 0,27 0,24 0,21 0,19 0,17 Plan-T 1,2 1,2 24,0 0,50 mit DM 0,26 0,23 0,21 0,19 0,17 Hochlochziegel- 17,5 0,27 0,24 0,22 0,19 0,18 Plan-T 1,4 1,4 24,0 0,58 mit DM 0,26 0,24 0,21 0,19 0,17 15,0 0,27 0,24 0,22 0,19 0,18 1,2 17,5 0,50 mit DM 0,27 0,24 0,21 0,19 0,17 Planelement-T ,0 0,27 0,24 0,21 0,19 0,17 1,0 24,0 0,45 mit DM 0,26 0,23 0,21 0,19 0,17 Wandaufbau: 11,5 cm TERCA-Verblender, Rohdichteklasse 1.6, = 0,68 W/(mK) Wärmedämmung, = 0,035 W/(mK) POROTON-Planziegel 1,5 cm Innenputz (Kalkgips), = 0,70 W/(mK) Die Bemessungswerte der Wärmeleitfähigkeit für Putze, Dämmstoffe und Wärmedämmverbundsysteme können differieren. Bitte die jeweiligen Herstellerangaben berücksichtigen. * mineralischer Faserleichtputz, = 0,22 W/mK ** Einfluss der Verbindungsmittel 5 Stück/m 2 ist berücksichtigt 9

10 Instationäre Wärmebewegung Die Lufttemperaturen zu beiden Seiten eines Bauteils, wie einer Außenwand, sind nie konstant. So findet also immer eine Wärmebewegung (Wärmestrom) statt: vom Warmen zum Kalten hin. Während die Raumtemperatur nur wenig schwankt (15 C bis 22 C = 7 K), liegt die Spreizung der Außenluft z. B. an Sommertagen bei 16 K; über das Jahr ergeben sich sogar fast 60 K. Deshalb sind zum Vergleich von Wandbaustoffen die spezifische Wärmekapazität c und der Wärmeeindringkoeffizient b für das Wohnklima von Bedeutung: Wie schnell und wie tief dringt die Wärmeenergie in den Baustoff ein? Für übliche Zyklen können bei Ziegelmauerwerk bis 15 cm angesetzt werden. Ist z. B. nach einem Lüftungsvorgang im Winter die Lufttemperatur im Raum niedriger, als die der massiven Wände, dann strahlen diese die gespeicherte Energie wieder in den Raum zurück. Warme Baustoffe wie z. B. Ziegel weisen dafür günstige Werte auf. Wärmespeicherfähigkeit Je schwerer ein Baustoff ist (hohe Rohdichte), desto mehr Energie kann er speichern. Diese Wärmespeicherfähigkeit wirkt sich direkt auf das Wohlgefühl der Bewohner aus, weil der größte Teil als Wärmestrahlung (Temperaturstrahlung) abgegeben wird. Diese elektromagnetische Strahlung ist die angenehmste Wärme, weil sie quasi wie die Sonnenstrahlung arbeitet: sie heizt nicht die Luft auf, sondern die Oberfläche auf die sie trifft (Haut, Kleidung, Möbel). Bei einschaligen Massivwänden werden sogar während der Heizperiode bei Sonneneinstrahlung Wärmegewinne erzielt, weil die außenseitig aufgewärmte Wand die Heizenergie von innen nicht abfließen lässt. Ebenso wird die durch die Fenster eindringende Strahlung gespeichert. Im genauen Rechenverfahren der EnEV kann der günstige Einfluss der Wärme speicherung auch rechnerisch berücksichtigt werden. Bei geringer Wärmespeicherfähigkeit von raumumschließenden Bauteilen kann die Temperatur der inneren Wandoberfläche bei Heizungsunterbrechung binnen kurzer Zeit stark absinken. Wände aus POROTON-Ziegel haben dagegen die angenehme Eigenschaft, neben dem erhöhten Wärmespeicherfähigkeit Wärmespeicherfähigkeit Q in kj/m 2 K bei Wanddicken von Ziegelrohdichte kg/dm 3 11,5 cm 17,5 cm 24,0 cm 30,0 cm 36,5 cm 42,5 cm 49,0 cm 0, , , , , , , , , , Bei beidseitigem 1,5 cm dickem Putz sind jeweils 51 kj/m 2 K hinzuzurechnen. 10

11 Wärmeschutz ohne besondere Vorkehrungen auch gen ügend Wärmespeicherfähigkeit zu erbringen. Die Wärmespeicherfähigkeit berechnet sich pro Grad Tem peratur differenz nach der Beziehung: Q = d r c [kj/m 2 K] Hierin ist d = Wanddicke [m] r = spezifisches Gewicht [kg/m 2 ] c = spezifische Wärmekapazität [kj/(kg K)] Auskühlzeit Für ein behagliches Wohnklima ist es wichtig, dass die eingebrachte Wärmeenergie möglichst lange im Mauerwerk gespeichert und nur möglichst langsam wieder abgegeben wird. Dieser Vorgang wird durch den Begriff Auskühlzeit definiert. Die Auskühlzeit charakterisiert somit das Auskühlverhalten eines Außenbauteiles im Winter bzw. der Aufwärmung im Sommer. Wohnräume werden um so behaglicher beurteilt, je länger ihre Auskühlzeit andauert. Ziegel weisen unter den Wandbaustoffen im Vergleich die längsten Auskühlzeiten auf. Je langsamer ein Raum nach dem Abstellen der Raumheizung auskühlt, desto länger bleibt die die Raumlufttemperatur im behaglichen Bereich. Die Auskühlzeit berechnet sich in Stunden nach folgender Gleichung: t a = Q R 3,6-1 [h] Raumlufttemperatur Wandtemperatur 24 C C Auskühlen eines Raumes Raumluft- und Wandtemperaturen in einem Raum schwerer und leichter Bauart während einer Tagesperiode bei 12-stündiger Nachtabsenkung der Heizung bei durchschnittlichen winterlichen Außenbedingungen (Außenlufttemperatur -2 C). schwer (z. B. Ziegelbauweise) leicht (z. B. Holzständerbauweise) h Uhrzeit schwer (z. B. Ziegelbauweise) leicht (z. B. Holzständerbauweise) h 14 Uhrzeit 14 Quelle: Lutz, u. a. Lehrbuch der Bauphysik Teubner Auskühlzeiten von Wandbaustoffen im Vergleich Auskühlzeiten in h bei Wanddicken von Wandbaustoff Rohdichteklasse (W/mK) 17,5 cm 24,0 cm 30,0 cm 36,5 cm 42,5 cm 49,0 cm Ziegel 0,6 0, Ziegel 0,65 0, Ziegel 0,7 0, Ziegel 0,75 0, Ziegel 0,8 0, Ziegel 0,9 0, Ziegel 1,2 0, Ziegel 1,4 0, Bsp. Porenbeton 0,4 0, Bsp. Kalksandstein 1,4 0,

12 Temperaturträgheit Mit dem Begriff Temperaturträgheit ist das Verhalten eines Baustoffes oder einer Konstruktion gegenüber äußeren Temperaturschwankungen definiert. Den äußeren Temperaturschwankungen kann eine Außenwand mehr oder weniger großen Widerstand entgegensetzen, d. h. zeitlich, entweder sehr schnell oder auch sehr langsam folgen. Die Temperaturträgheit wird sowohl von der Wärmedämmfähigkeit der Außenwandkonstruktion als auch von der Wärmespeicherfähigkeit der in der Wand verarbeiteten Baustoffe bestimmt. Ziegel haben den Vorteil, dass sie gespeicherte Wärme lange halten und erst zeitversetzt wieder abgeben. Die Wärmeabgabe wirkt sich insbesondere dann positiv aus, wenn die Außentemperatur sinkt und die gespeicherte Wärme zur Raum erwärmung beiträgt. So bleibt ein Haus aus Ziegeln im Winter angenehm warm und im Sommer wohltuend kühl. Sonnenstrahlen erwärmen im Winter eine massive Wand. Dadurch entweicht weniger Heizwärme. Sommerlicher Wärmeschutz Nach der Verabschiedung der Neufassung der EnEV ist nachzuweisen, dass im Som mer eine Überhitzung von Räumen nicht eintritt. Die Berechnung erfolgt gemäß DIN , DIN EN ISO und und ist stark vereinfacht. Dabei darf der vorhandene Son neneintragskennwert S vorh den zulässigen Sonneneintragskennwert S max nicht überschreiten. Der vorhandene Wert wird berechnet nach der Formel: S vorh = j (A w,j g j F c,j )/A G mit A w = Fensterfläche [m 2 ] g = Gesamtenergiedurchlassgrad des Glases [-] (Herstellerangabe) F c = Abminderungsfaktor einer Sonnenschutzvorrichtung [-] (Tabellenwert) A G = Nettogrundfläche des Raumes [m 2 ] Der zulässige Wert ergibt sich aus der Addition von drei genormten Kenngrößen S x aus: der Klimaregion (A, B oder C) der Bauart (leicht, mittel oder schwer) einer möglichen Nachlüftung dieses multipliziert mit dem Flächenanteil. außen innen Dämmeigenschaft und Wärmespeichereigenschaft von POROTON-Ziegeln 12

13 Bei der raumweisen Berechnung wirkt sich eine massive Bauweise vorteilhaft aus. Die schweren Bauteile nehmen die Wärmeenergie bei im Sommer rasch ansteigenden Lufttemperaturen auf und kühlen so den Raum. Diesen Effekt kennt jeder, der in der warmen Jahreszeit Gebäude mit dicken Wänden (Kirchen, Burgen) betreten hat. Poroton Ziegel kompensieren diese Temperaturspitzen und harmonisieren auf diese Weise die Raumtemperatur. Wärmebrücken Eine Wärmebrücke kennzeichnet den Bereich einer Konstruktion, bei dem im Vergleich zu angrenzenden Flächen in Richtung des Temperaturgefälles ein höherer Wärmestrom (Wärmeverlust) stattfindet. Da dadurch an diesen Stellen die innere Oberflächentemperatur stärker absinkt, sprechen Nicht-Fachmenschen auch von Kältebrücken. Hier kann es zu Tauwasserbildung aus der Raumluftfeuchtigkeit kommen. Deshalb sind solche Brücken auch aus hygienischen Gründen möglichst zu vermeiden. Bei normalen Raumklimabedingungen ist gem. DIN 4108 Teil 2 eine raumseitige Oberflächentemperatur einzuhalten von si > 12,6 C. Der Verlust der Wärme kann geschehen durch die Wärmeleitung im Baustoff als Luftströmung (Konvektion). Wärmebrücken können geometrisch und konstruktiv bedingt sein oder durch Undichtigkeiten (Luftlecks) auftreten. Wärmebrücken Wärmebrücken können eingeteilt werden in geometrische Wärmebrücken, wie Gebäudeecken, wo einer kleineren warmen Oberfläche eine größere kalte gegenüberliegt konstruktiv bedingte Wärmebrücken, wie z. B. aus mehreren Komponenten zusammengesetzte Bauteile oder durchgehende Verankerungen aus gut wärmeleitenden Stoffen konvektive Wärmebrücken durch mangelnde Luftdichtigkeit der Gebäudehülle. Im Beiblatt 2 der DIN 4108 werden die im Bauwesen üblichen Wärmebrücken behandelt. Mit dem POROTON Ziegelsystem sind Konstruktionen möglich, bei denen kritische Wärmebrücken vermieden werden. Luftdichtheit Auch Luftdichtigkeit eines Gebäudes soll verhindern, dass Wärmeenergie durch undichte Stellen sinnlos entweicht. Zudem besteht dort die Gefahr, dass beim Abkühlen der entweichenden warmen Luft Tauwasser ausfällt und den Baustoff durchfeuchtet. Dann verliert dieser rasch an Dämmwirkung. Besonders gefährdet sind dabei leichte Konstruktionen mit Dämmschichten. Der Gesetzgeber hat daher Grenzwerte für die Dichtheit vorgegeben. Eine Prüfung wird vorgenommen, indem innerhalb des Gebäudes ein stabiler Über- oder Unterdruck von 50 Pa erzeugt wird (sog. Blower-door-Test ) und dann zu messen und zu rechnen ist, wie hoch die Luftwechselrate liegt. Gemäß EnEV in Verbindung mit DIN 4108 Teil 7 ist die Luftdichtheitsebene vom Planer festzulegen. Massive Ziegelwandkonstruktionen werden von Haus aus dicht, wenn sie mit mindestens einer Nassputzschicht versehen wurden. Temperaturverlauf am Beispiel einer Gebäudeecke als typisches Beispiel für eine geometrische Wärmebrücke Die maximale Luftwechselrate beträgt für Wohngebäude ohne raumlufttechnische Anlagen 3,0 h -1 und für Gebäude mit einer raumlufttechnischen Anlage 1,5 h

14 Feuchteschutz Dämmverhalten von Mauerwerk bei Durchfeuchtung Wärmedämmung (%) z. B. 1 Vol. % Feuchtigkeit = 100 % Wärmedämmung 4 Vol. % Feuchtigkeit = 50 % Wärmedämmung 10 Vol. % Feuchtigkeit = 23 % Wärmedämmung Feuchtigkeit (Vol. %) Quelle: Nach S. Cammerer, München Wasser ist die Hauptursache von Bauschäden. Feuchte in Bauteilen mindert die Wärmedämmung und verschlechtert das Raumklima. Es muss daher sichergestellt sein, dass in einem Bauteil auf Dauer keine unzulässige Feuchtigkeitsanreicherung stattfindet. Das oben gezeigte Diagramm nach Cammerer zeigt anschaulich die Verminderung der Wärmedämmung von Massivbaustoffen bei Zunahme des Feuchtegehalts. In Wohnungen entsteht nutzungsbedingt immer Feuchtigkeit, die als Wasserdampf oder in flüssiger Form auf die Bauteile einwirkt. Feuchtigkeit wirkt in vielfacher Form auf die Bauteile ein Niederschlag (Regen, Schnee, Eis) Schlagregen Spritzwasser Oberflächenwasser Schichtenwasser, Stauwasser Bodenfeuchte Kapillarwasser, Tauwasser im Bauteil Porenwasser, Überschwemmung, Tagwasser Raumlufttemperatur und relative Feuchte Wasserdampf (kalt + heiß) Feuchtigkeitsquellen Mensch Kochen Duschen, baden (pro Pers.) Wäschetrocknen (4,5 kg) geschleudert tropfnass Zimmerblumen, Topfpflanzen Feuchtigkeitsabgabe pro Tag 1,0 1,5 Liter 0,5 1,0 Liter 0,5 1,0 Liter 1,0 1,5 Liter 2,0 3,5 Liter 0,5 1,0 Liter Feuchtigkeit in Bauteilen kann entstehen durch: Baufeuchte während der Herstellung (z. B. Anmachwasser von Mörtel und Beton) Tauwasser auf Bauteiloberflächen durch Kondensation von Wasserdampf im Gebäude inneren bei zu geringer Wärmedämmung Tauwasser im Bauteil durch Wasserdampfdiffusion bei Unterschreitung des Taupunkts mangelnden Schutz gegen Schlagregen mangelhafte Bauwerksabdichtung im Untergeschoss Schäden an wasserführenden Leitungen Feuchtigkeit und Wärmedämmung Feuchtigkeit kann die Wärmedämmwirkung eines Baustoffes stark herabsetzen. Für das thermische Verhalten einer Wandkonstruktion ist daher nicht allein die Wärmedämmung 14

15 Baustoffe mit vielen kleinen und feinsten Kapillaren, wie z. B. Poroton-Ziegel, besitzen eine große Kapillarleitfähigkeit, die für den Austrocknungsvorgang in erster Linie bestimmend ist. entscheidend, sondern auch das Beibehalten der Wärmedämmeigenschaften der Baustoffe unter Feuchtigkeitseinfl uss. Da eine Außenwand durch Witterungseinfl üsse und ggf. Tauwasseranfall immer feucht werden kann, ist ein schnelles Trocknungsverhalten der Konstruktion von entscheidender Bedeutung. Ziegelmauerwerk entfeuchtet sich aufgrund seiner Kapillarleitfähigkeit schneller als grobporiges Material, wie Porenbeton oder sehr dichtes Material, wie Schwerbeton oder Kalksandstein. außen innen Austrocknungsverhalten Das Austrocknungsverhalten der Baustoffe wird, neben den außenklimatischen Bedingungen, auch durch den Wohnbetrieb mehr oder weniger stark beeinfl usst. Die Austrocknung wird durch konsequente Lüftung und Beheizung im Allgemeinen beschleunigt, durch starken Wasserdampfanteil ohne Lüftung und Beheizung verzögert, unter Umständen sogar verhindert oder rückgängig gemacht. Sorption Verdunstung Die Austrocknungszeit in Tagen lässt sich für Vergleichszwecke nach Cadiergues näherungsweise mit der Formel t = s d 2 abschätzen. Hierin ist: d = Wanddicke in cm s = Baustoffkenngröße in Tagen/cm 2 Daraus lässt sich ableiten, dass Ziegel im Vergleich zu anderen Wandbaustoffen mit Abstand die kürzesten Austrocknungszeiten erreichen. Wasserdampfdiffusion Kondenswasser Beispiel Austrocknungszeit Baustoffkenngröße s* in Tagen/cm 2 1,20 1,40 kapillarer Wassertransport 1,60 0,90 Beispiel* Ziegelwand d = 36,5 cm Porenbetonwand d = 36,5 cm t = 0,28 36,5 2 = 373 Tage t = 1,20 36,5 2 = Tage Fazit: Ziegelmauerwerk trocknet nach dieser Näherungsformel bereits nach ca. einem Jahr aus. 0,28 Ziegel Kalksandstein/ Porenbeton Leichtbeton Beton Fichtenholz * Die angegebenen Werte gelten nur unter stationären Randbedingungen und sind zu Vergleichszwecken verwendbar. Sie stellen jedoch keine physikalischen Absolutwerte dar. 15

16 Gleichgewichtsfeuchte von Baustoffen Baustoffe nehmen auf Grund ihres inneren Aufbaues (Art, Zahl, Größe und Verteilung der Hohlräume) bei jedem Luftzustand (relative Luftfeuchtigkeit und Temperatur) einen Feuchtigkeitsgehalt an, der sich nach genügend langer Lagerung des Stoffes in der Luft einstellt. Diese Gleichgewichtsfeuchte liegt um so höher, je größer die relative Luftfeuchtigkeit bei bestimmter Temperatur ist. Im fertigen Bauwerk stellt sich die physikalisch definierte Gleichgewichtsfeuchtigkeit selten ein, weil keine konstanten Umgebungsverhältnisse bestehen. Untersuchungen über die Feuchtigkeit in den Wänden normal ausgetrockneter Bauten haben ergeben, dass die Feuchtigkeitsgehalte fast immer die für die verschiedenen Baustoffe kennzeichnenden Werte aufweisen. Ist die Häufigkeitsverteilung der Feuchtigkeit von Außenmauern normal ausgetrockneter Häuser aus einem bestimmten Baustoff bekannt, so lässt sich hieraus der sogenannte praktische Feuchtegehalt des Stoffes bestimmen. Praktischer Feuchtegehalt Baustoffe sind dem Einfluss von Feuchtigkeit ausgesetzt. Der praktische Feuchtegehalt wird auch als hygroskopischer Wassergehalt von Baustoffen bezeichnet, der volumenoder massebezogen in Prozent ausgedrückt wird. Je trockener ein Baustoff ist, desto geringer ist seine Wärmeleitfähigkeit, bzw. desto besser ist die Wärmedämmwirkung. POROTON-Ziegel weisen im Vergleich zu bindemittelgebundenen Baustoffen (Beton, Leichtbeton, Porenbeton und Kalksandsteinen) einen sehr geringen praktischen Feuchtegehalt von nur ca. 0,5 Massenprozent auf. Die ausgewiesenen Rechenwerte der Wärmeleitfähigkeit sind auf den praktischen Feuchtegehalt der Baustoffe bezogen. Ziegel weisen unter den Wandbaustoffen insgesamt den geringsten praktischen Feuchtegehalt auf. Praktischer Feuchtegehalt in Vol.-% einiger Wandbaustoffe im Vergleich Feuchtegehalt frei Bau Der Feuchtigkeitsgehalt von Baustoffen bei der Anlieferung ist in Bezug auf die Wärmedämmung nicht zu vernachlässigen. Ziegel werden durch die Trocknung und das Brennen mit dem geringsten Feuchtegehalt aller massiven Wandbaustoffe auf die Baustelle geliefert. Um diesen positiven Aspekt zu erhalten, sollten Ziegel auf der Baustelle trocken gelagert und bereits erstelltes Mauerwerk durch eine entsprechende Abdeckung vor Witterungseinflüssen geschützt werden. Bei Einhaltung dieser Maßnahmen entfällt bei Ziegelmauerwerk das energieaufwendige Trockenheizen der Wandkonstruktionen. Alle mit hydraulischen Bindemitteln hergestellten Baustoffe, wie z. B. Beton, Leichtbeton, Porenbeton und Kalksandsteine, weisen bereits produktionsbedingt einen deutlich höheren Feuchtigkeitsanteil auf. Das in den Steinen enthaltene Wasser wird de facto frei Baustelle mitgeliefert. Der praktische Feuchtegehalt dieser Baustoffe stellt sich dadurch u. U. erst nach Jahren durch Beheizung und Belüftung des Gebäudes ein. Dieser Vorgang wird dann als Trockenheizen bezeichnet, denn erst bei Erreichen des praktischen Feuchtigkeitsgehalts der Baustoffe stimmt auch die Energiebilanz des Gebäudes. 16

17 Praktische Feuchtegehalte von Baustoffen Praktischer Feuchtegehalt volumenbezogen massenbezogen Baustoff (u v %) (u m %) Ziegel 1) 1,5 Kalksandsteine 5,0 Beton mit geschlossenem Gefüge mit dichten Zuschlägen 5,0 Beton mit geschlossenem Gefüge mit porigen Zuschlägen 15 Leichtbeton mit haufwerkporigem Gefüge mit dichten Zuschlägen nach DIN 4226 Teil 1 5,0 Leichtbeton mit haufwerkporigem Gefüge mit porigen Zuschlägen nach DIN 4226 Teil 2 4,0 Porenbeton 3,5 Mineralische Faserdämmstoffe aus Glas-, Stein-, Hochofenschlacken- (Hütten)-Fasern 1,5 Pflanzliche Faserdämmstoffe aus Seegras, Holz-, Torf- und Kokosfasern und sonstige Fasern 15 1) Prüfungen im Rahmen der Güteüberwachung haben ergeben, dass POROTON-Ziegel in der Regel den praktischen Feuchtgehalt < 0,5 % haben. Auswirkung auf die Wärmeleitfähigkeit: Die Wärmeleitfähigkeit feuchter Mauerwerksbaustoffe steigt mit Zunahme des Feuchtegehalts an (siehe Grafik S. 14). Vor allem bei wärmedämmenden monolithischen Außenwänden kann die Restfeuchte zu einer inakzeptablen Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit führen, die neben erhöhten Energieverlusten auch Oberflächentemperaturabsenkungen nach sich zieht. Fazit: Die zugesicherten Wärmedämmeigenschaften von Mauerwerk gelten erst bei Erreichen der Ausgleichsfeuchte bzw. des praktischen Feuchtegehaltes. Für das energieaufwändige Trockenheizen bzw. -lüften feuchter Baustoffe entstehen für den Nutzer zusätzliche Kosten. Ziegelmauerwerk bietet durch guten Wärmeschutz und trockenes Mauerwerk dagegen von Anfang an eine volle Wertschöpfung ohne Zusatzkosten. 17

18 20 C 0 C 17,3 g Kondensat (Tauwasser) 12,4 g 4,9 g Kühlt man ein gesättigtes Wasserdampf-Luftgemisch von 20 C auf 0 C ab werden 12,4 g Wasser als Kondensat abgegeben. Wasserdampf in der Luft Je nach Temperatur hat Luft die Fähigkeit eine unterschiedlich große Menge an Wasser in Form von Dampf aufzunehmen. Je wärmer die Luft, desto mehr Wasserdampf kann aufgenommen werden. Jeder Lufttemperatur kann daher ein bestimmtes maximales Wasseraufnahmevermögen zugeordnet werden (siehe Tabelle unten). Relative Luftfeuchtigkeit f Die Maximalmenge des Wasserdampfes wird in der Praxis meistens nicht vorgefunden. Es wird lediglich ein gewisser Prozentsatz davon erreicht. Man spricht dann von relativer Luftfeuchtigkeit, die ebenfalls temperaturabhängig ist. Sie steigt bei unveränderter Feuchtig keitsmenge an, wenn die Temperatur sinkt und sie reduziert sich bei Erwärmung der Luft. Beispiel: Bei einer Temperatur von 0 C sind in einem Wasserdampf-Luftgemisch von 1 m 3 bei 100 % relativer Feuchtigkeit 4,9 g Wasser enthalten. Bei Erwärmung auf z. B. 20 C tritt ohne weitere Feuchtigkeitsaufnahme eine Verringerung der relativen Luftfeuchtigkeit ein. Bei dieser Temperatur wäre die Luft in der Lage bei 100 % relativer Feuchtigkeit maximal 17,3 g also 12,4 g mehr Wasser aufzunehmen. Da bei der Erwärmung keine Feuchtigkeit zugeführt wurde, entsprechen die aus der kalten Luft enthaltenen 4,9 g nun einer relativen Luftfeuchtigkeit von 28 %. Wasserdampfsättigungsdichte in Luft in g/m 3 bei Temperaturen von C 0,9 1,5 2,1 3,2 4,9 6,8 9,4 12,8 17,3 23,0 30,3 g/m % relative Feuchte Quelle: Schneider Bautabellen 15. Auflage

19 Taupunkttemperatur Umgekehrt erhöht sich bei Abkühlung eines Wasserdampf-Luftgemisches die relative Luftfeuchtigkeit. Bei einer bestimmten Temperatur, Taupunkttemperatur genannt, wird die relative Luftfeuchte von 100 % erreicht. Dann ist die maximale Sättigung erreicht und Wasser kann nicht mehr in Form von Dampf gehalten werden und ändert seinen Aggregatzustand. Jede weitere Temperaturverringerung führt nun zum Ausfall von Kondensat, auch Tauwasser genannt. Der Taupunkt ist also die Temperatur, die eine Luftmasse ohne Wasserausscheidung bei 100 % relativer Luftfeuchtigkeit aufnehmen kann. Wasserdampfdiffusion Tauwasser Eine Abkühlung unter die Taupunkttemperatur führt zur Bildung von Tauwasser. Es bildet sich Nebel oder aber das Wasser schlägt sich an den kühlen Oberflächen fester Körper nieder, es bildet Schwitzwasser. Dieser Vorgang hält so lange an, bis der Feuchtigkeitsgehalt der Luft kleiner oder gleich dem maximal aufnehmbaren Feuchtigkeitsgehalt ist. Wasserdampfdiffusion Aufgrund ihrer Molekularbewegung können Wasserdampfmoleküle unterschiedliche Feuch tig keitsgehalte ausgleichen. Trennt ein Bauteil zwei Bereiche mit unterschiedlich hohem Wasserdampfgehalt, aber gleichem barometrischen Druck, so dringen infolge der Molekularbewegungen Wassermoleküle in die Wand. Die Moleküle durchwandern das Bauteil und treten an der freien Seite aus. Diesen Vorgang nennt man Diffusion. 19

20 Wasserdampfdiffusionsverhalten Das Wasserdampfdiffusionsverhalten von Baustoffen ist in erster Linie von Ihrer Dichtheit gegenüber dem Durchdringen von Wasserdampf abhängig. Diffusionsoffene Baustoffe ermöglichen den Durchgang von Wasserdampf, diffusionsdichte Bauteile führen zu einer Sperrwirkung. Wasserdampfdiffusionswiderstandszahl (m-wert) Sie ist eine Stoffkenngröße und gibt an, um wie viel der Diffusionswiderstand gegen Wasser dampf in der Stoffschicht größer ist als in einer Luftschicht gleicher Dicke. Wasserdampfmoleküle können sich in Luft frei bewegen. Luft hat daher die Diffusionswiderstandszahl 1. Mit steigender Wasserdampfdiffusionswiderstandszahl wird die Wasserdampfdiffusionsstromdichte kleiner, d. h. das Material leitet Wasserdampf schlechter. Die m-werte von Baustoffen sind in DIN deklariert. Ziegel haben den m-wert 5 bzw. 10. Klinker weisen aufgrund ihrer dichteren Oberflächenstrukturen höhere Werte auf (50/100). Diffusionsäquivalente Luftschichtdicke s d Der sog. s d -Wert berechnet sich als Produkt aus dem m-wert und der Schichtdicke des Baustoffs und kennzeichnet ebenfalls die Diffusionsdichte von Baustoffen. Er wird zur grafischen Darstellung des Diffusionsverhaltens von Bauteilen im sogenannten Glaser- Verfahren benötigt. Wasserdampfdruck p [Pa] Neben der relativen Luftfeuchte spielen beim Diffusionsvorgang auch Druckverhältnisse eine entscheidende Rolle. Es wird zwischen dem Partial- oder Teildruck p und dem Sättigungsdruck p s unterschieden. Der Teildruck wird aus dem Verhältnis der vorhandenen relativen Luftfeuchte zum temperaturabhängigen Sättigungsdruck bei 100 % relativer Luftfeuchte nach folgender Formel bestimmt: p = f p s Dampfdiffusionswiderstand zwei typischer Wände i 20ºC i 20ºC i 20ºC i 20ºC e -10ºC e -10ºC Wand 1: Monolithische Wand mit geringem Dampfdiffusionswiderstand und guter kapillarer Leitfähigkeit. Wand 1: Monolithische Wand mit geringem Dampfdiffusionswiderstand und guter kapillarer Leitfähigkeit. Wand 2: Monolithische Wand mit großem Dampfdiffusionswiderstand an der Außenseite und eingeschränkter Wand kapillarer 2: Leitfähigkeit. Monolithische Wand mit e großem Dampfdiffusionswiderstand an der Außen- -10ºC seite und eingeschränkter kapillarer Leitfähigkeit. Wandaufbau von außen nach innen Wand 1: Monolithische Wand ohne Zusatzdämmung, U-Wert = 0,30 W/m 2 k 2 cm Mineral-Leichtputz 36,5 cm Planziegel-T 12 1,5 cm Innenputz + Tapete Insgesamt Wand 2: Monolithische Wand mit Zusatzdämmung, U-Wert = 0,30 W/m 2 k 2 cm Kunstharzputz 12 cm PU-Hartschaum 24 cm Ziegelmauerwerk 1,5 cm Innenputz + Tapete Insgesamt Dampfdiffusionswiderstand des Stoffes 15/20 5/10 15/35 50/200 30/100 5/10 15/35 Der Diffusionswiderstand e von Wand 2 ist etwa 7-mal größer als von Wand 1. Dadurch wird die Feuchteregulierung über die Wand stark eingeschränkt. -10ºC Diffusionsäquivalente Luftschichtdicke s d 0,40 m 1,83 m 0,23 m 2,46 m 4,00 m 12,00 m 1,20 m 0,23 m 17,43 m 20

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