Auf und nieder immer wieder Berg- und Tal-Verlegung der Dampfbremse und Luftdichtung bei Dachsanierung von außen (Teil 1)

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1 Auf und nieder immer wieder Berg- und Tal-Verlegung der Dampfbremse und Luftdichtung bei Dachsanierung von außen (Teil 1) In einer dreiteiligen Serie hatten wir uns im vergangenen Jahr mit verschiedenen Varianten zur wärmetechnischen Dachsanierung von außen beschäftigt. In jüngerer Zeit wird vielfach die Verlegung einer Folie nach der Sub- und Top-Methode beworben. Eine wachsende Anzahl von Herstellern von Dampfbremsen und Unterspannbahnen bietet spezielle Produkte für diesen Einsatzfall an. Der Charme dieser Arbeitsweise liegt in einer rationellen, großflächigen Verarbeitung. Für die richtige Material- und Systemwahl gibt es jedoch einige Tücken und bauphysikalische Ausrufungszeichen, die der Erläuterung bedürfen. Autor: Robert Borsch-Laaks, Sachverständiger für Bauphysik, Aachen Die besondere Herausforderung: Die Sanierung halbgarer Lösungen Für historische Dachausbauten der 20er bis 50er Jahre gibt es eine sichere und ganz einfache Lösung zur Nachrüstung des mangelhaften Wärmeschutzes. Die bekannt gute Luftdichtheit von Putzen auf Trägerkonstruktionen (z. B. Holzwolleleichtbauplatten oder Sparschalung mit Schilfrohrgewebe) macht möglich, was wir im Heft 6/ 2006 empfahlen: Diffusionsoffene Holzfaserdämmplatte auf die Außenseite der Sparren und Zellulose- Einblasdämmung in den Raum dazwischen und: Ich habe fertig. Wenn die Luftdichtheit innenseitig gewährleistet ist, (ggfs. durch Augenschein oder BlowerDoor prüfen) reicht der Diffusionssperrwert der inneren Putzschicht aus, um eine tauwasserfreie Konstruktion zu gewährleisten (vgl. feuchtetechnischer Nachweis in Heft 1/ 2004 bzw. [condetti & Co Bd ). Weit schwieriger ist die Nachrüstung von Dachausbauten seit den 60er Jahren. Hier gibt es eine Vielzahl von Ausführungsvarianten, denen dreierlei gemeinsam ist: Die Dämmdicken sind bei weitem nicht mehr für das heutige Anforderungsniveau ausreichend. Zum Teil sind die eingesetzten Mineralfaserdämmstoffe heute auf der roten Liste, was besondere Sorgfalt beim Umgang mit diesem unter Krebsverdacht stehenden Baustoff erfordert. Die Luftdichtheit war bis weit in die 90er Jahre hinein bei vielen Handwerksbetrieben und Planern kein ernsthaftes Thema. Klebebänder zur dauerhaften Dichtung standen über lange Zeit nicht zur Verfügung. Der Schutz vor Diffusionstauwasser entspricht ebenfalls nicht mehr den heutigen anerkannten Regeln der Technik (oft fehlende Dampfbremsen auf der Innenseite und mäßig dampfdurchlässige Unterspannungen auf der Außenseite). Bewährt aber aufwändig: Dampfbremse zwischen den Sparren In manchen Konstruktionskatalogen finden sich schon seit ein, zwei Jahrzehnten Empfehlungen, wie Abb. 1: Berg-und Tal-Verlegung einer feuchtevariablen Dampfbremse beim öffentlichen A plus - Bauworkshop im e.u.[z.] in Springe 2007 in Abb. 2 dargestellt. Hierbei werden Längsstreifen von Dampfbremsbahnen von außen in die Gefache gelegt und an den Sparrenflanken angeklebt und/oder mit Latten befestigt. Diffusionstechnisch ist dies in Verbindung mit einer diffusionsoffenen Bekleidung auf der Sparrenaußenseite sicher unproblematisch. Die Qualität der Luftdichtheit lässt jedoch vielfach zu wünschen übrig. Alte Sparren sind nicht selten krumm, haben ausgeprägte Baumkanten sowie schräg verlaufene Trocknungsrisse. Angesichts der vielen lfd. Meter Anschlüsse sind potentielle Leckagen vorprogrammiert. 1/

2 Abb. 2: Dampfbremse und Luftdichtung von außen. Reine Tal-Verlegung mit seitlichem Anschluss an die Sparrenflanken. Abb. 3: Feuchteverteilung im Dach 6 und 12 Monate nach der Sanierung. Simulation mit WUFI 2D. Anfangsfeuchte von Balken und Schalung: 30 M-%. Berechnungsstart: Quelle: [ Künzel, H.M. 2001] Über dies ist der Verarbeitungsaufwand groß und der sichere Anschluss an Traufe und Giebel sowie an aufgehende Innenwände, die in den Sparrenzwischenraum einbinden, erzeugen zusätzliche Verarbeitungsprobleme. Dies wird besonders dann kritisch, wenn der Konvektionsschutz des vorhandenen Aufbaus sehr gering ist (z. B. bei inneren Profilholzbekleidungen). Gleichwohl hat sich diese Methode in Verbindung mit diffusionsoffenen Unterdeckplatten und hohlraumfüllender Einblasdämmung durchaus in der Praxis bewährt. Die Wissenschaft hat festgestellt Wesentlich einfacher und weniger fehlerträchtig als die Vorgehensweise Sparrenfeld für Sparrenfeld erscheint eine großflächige Verlegung der Dampfbremsund Luftdichtungsbahn. Hierbei entsteht jedoch das Problem, dass übliche Dampfbremsen mit ihren hohen s d -Werten auf der kalten, äußeren Seite der Holzkonstruktion bauphysikalisch nichts zu suchen haben. Deshalb ist die von verschiedenen Herstellern angebotene Berg-und-Tal- Verlegung an die Verwendung spezieller Bahnen geknüpft. Schon in einer Untersuchung gegen Ende der 90er Jahre hatte das Fraunhofer Institut für Bauphysik, Holzkirchen, nachgewiesen, dass die Verwendung einer feuchteadaptiven Folie die nötigen Sicherheiten für die Austrocknung bieten kann. Abb. 3 zeigt das Trocknungsverhalten eines feucht eingebauten Sparrens (links im Bild) bei Verwendung von Polyethylen- oder Polyamid-Folie. Bei einer dampfdichten PE-Folie bleibt die eingebaute Feuchte lange gefangen und verlagert sich zunehmend auf die äußere Seite der Sparren. Im Verlauf von 3 Jahreszyklen (Abb. 4) entstehen an der Grenzschicht zur außen liegenden Folie äußerst kritische Feuchtezustände. Im anderen Fall (PA- Folie) trocknet der Sparren an allen Oberflächen rasch auf Feuchtegehalte unter 20 Masse-% ab. Die zeitweise Verlagerung eines Teils der Einbaufeuchte in den Bereich der Schalung ist am Ende des ersten Jahres vollständig ausgetrocknet. Auf lange Sicht stellt sich bei üblichem Wohnraumklima auch an der diffusionstechnisch problematischsten Stelle (Sparrenoberfläche) ein ganzjährig unkritischer Wassergehalt ein. und Produktentwicklungen angestoßen Auf der Anwendung dieser Erkenntnisse beruhen die meisten der heute angebotenen Systeme. In Abb. 5 haben wir die s d -Werte derzeit marktverfügbarer feuchtevariablen Bahnen dargestellt in Abhängigkeit von der relativen Luftfeuchte, in der sie sich befinden. Im Trockenbereich (< 50 % rel.f.) weisen alle Folien außer der Dasatop (Fa. proclima) einen s d -Wert > 2 m auf. D.h. der Gefachbereich hat einen inneren Diffusionssperrwert, der gemäß DIN ohne weiteren Nachweis zulässig ist, wenn außen ein Diffusionssperrwert von s da 0,3 m eingebaut wird. Im Falle der winterlichen Feuchteerhöhung auf der Außenseite der Sparren (rel. Luftfeuchte > 80 %) gehen die s d -Werte der meisten Bahnen auf ein Niveau zurück, das in etwa den Mindestanforderungen an eine diffusionsoffene Bahn nach DIN Tab. 3 entspricht. Lediglich die Resano (Fa. Ampack) verharrt auch oberhalb von 80 % rel. F. auf einem s d -Wert von ca. 0,8 m. 26 1/2008

3 sd- Wert [ m ] s d - Werte von Sanierungsdampfbremsen 0 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% Relative Luftfeuchte Vario KM Duplex Dasatop Delta-sd-flexx Resano Abb. 4: Zeitliche Entwicklung der Feuchteverhältnisse in den Sparren während der ersten drei Jahre nach der Sanierung. Quelle: [ Künzel, H.M. 2001] Ob und in wieweit die Unterschiede im Kurvenverlauf bei den verschiedenen Produkten nennenswert das Trocknungspotential beeinflussen, kann nur mit zweidimensionaler hygrothermischer Simulation erfasst werden. Die Produkte delta-sd-flexx (Fa. Dörken) und Vario KM duplex (Fa. G+H isover) stützen ihre Funktionstüchtigkeit da es sich um Polyamidbahnen handelt - auf die alten Künzel Untersuchungen. Dabei ist allerdings zu bedenken, dass die Abb. 5: Vergleich der s d -Werte von feuchtevariablen Bahnen verschiedener Hersteller. Quelle: Prüfzeugnisse und Herstellerangaben Der Ampack-Rundumschutz vom Keller bis zum Dach Dieses Haus ist geschützt vor: Lüftungswärmeverlust Wind und Wetter Kondensatbildung Elektrosmog Schimmelbildung Radonstrahlung Bauschäden Lärm Produkte für innen und aussen: Klebetechnik Dampfbremsen Dampfsperren Dachbahnen Fassadenbahnen Besuchen Sie uns in der Halle 3, Stand Ampack Bautechnik GmbH Alte Biberacher Strasse Warthausen Tel / Fax / ampack@ampack.de 1/ Für ganzheitlichen Schutz der Gebäudehülle

4 Feuchtegehalt Sparren [kg/m ] M.-% [Jahre] Abb. 6: Vergleich der Sparrentrocknung (Anfangswert: 50 M.-%) bei Verwendung von Dampfbremse mit konstant 2 m bzw. feuchtadaptivem sd-wert Quelle: WUFI 2D- Simulation, Fa. proclima, Schwetzingen Anzeige Fachfortbildung Sachverständiger für Holzschutz 25. April 2008 bis 18. April zweitägige Präsenzkurse, 181 Std., Freitag bis Samstag Abschluss: Sachverständiger für Holzschutz (EIPOS/IHK Bildungszentrum Dresden ggmbh) Ihr Ansprechpartner: Dr. Klaus-Dieter Hansel Tel.: d.hansel@eipos.de Fachfortbildung Sachverständiger für Bautenschutz und Bausanierung 4. April 2008 bis 13. Dezember zweitägige Präsenzkurse, 133 Std., Freitag bis Samstag Abschluss: Sachverständiger für Bautenschutz und Bausanierung (EIPOS) Ihre Ansprechpartnerin: Dipl.-Ing. (FH) Silke Grün Tel.: s.gruen@eipos.de Besuchen Sie uns auch unter Europäisches Institut für postgraduale Bildung an der Technischen Universität Dresden e. V. Goetheallee 24 D Dresden Tel.: Fax: eipos@eipos.de 28 1/ vlieskaschierten Bahnen beider Hersteller andere Kurvenverläufe aufweisen. Der deutlich abweichende Kurvenverlauf der Polyolefinbahn Dasatop hat patentrechtliche Gründe. Abb. 6 zeigt, dass auch mit dieser relativ diffusionsoffenen Bahn die Trocknungssimulation in ähnlicher Weise erfolgreich ist wie bei den Polyamid-Folien. Für die neue Bahn von Ampack sind noch keine Simulationsrechnungen verfügbar. Es wäre an der Zeit, dass eine neutrale Vergleichsrechnung mit aktuellen Materialkennwerten seitens der Hersteller oder anderer interessierter Kreise in Auftrag gegeben wird. Es geht nicht nur um Diffusion Um eine funktionstüchtige Diffusionsbilanz auch im kritischen Außenbereich herzustellen, dürften alle Produkte ausreichende Reserven aufweisen. Ob diese allerdings ausreichen, wenn Warmluft aus den undichten Innenverkleidungen des alten Dachausbaus austritt, darf in Zweifel gezogen werden. Dies zeigen nicht zuletzt die diversen Schadensfälle, die wir in dieser Zeitschrift zur Verschimmelung auch an diffusionsoffenen Unterdach- platten publiziert haben. Dann, wenn der Konvektionsdruck durch Thermik am größten ist also bei kaltem Winterwetter herrscht zwischen den beiden Seiten einer Unterspannbahn nur eine äußerst geringe Dampfdruckdifferenz, d.h. auch bei niedrigem sd-wert ist die absolute Höhe der Verdunstungsmengen äußerst begrenzt. Dies lässt sich verbessern, wenn zusätzlich eine Dämmlage oberseitig der Sparren angeordnet wird (z. B. durch ein möglichst diffusionsoffenes Aufdachdämmsystem). Besser ist jedoch, das Übel bei der Wurzel zu packen, will heißen, Konvektionsströme auf die kalte Seite der Bahn durch eine geeignete Verlegetechnik zu minimieren. Abb. 7: Faltenfreie Verlegung ist nicht möglich. Deshalb bringen seitlich durchgängig angetackerte Leisten eine entscheidende Minimierung des Tauswasserrisikos in der Praxis

5 Und hiermit kommen wir doch wieder zur Empfehlung seitlich an den Sparrenflanken angebrachter Leisten zurück. Allerdings mit weniger Aufwand (vgl. Abb. 7) und geringeren Anforderung and die Akribie der Verarbeitung dieser seitlichen Strömungsbremse. Die grundlegende Luftdichtheit wird durch die möglichst großflächig verlegte Berg-und-Tal-Bahn hergestellt. Die seitlichen Leisten müssen lediglich den konvektiven Transport entlang von Falten verhindern. Eine zusätzliche Verklebung in diesem Bereich ist nicht erforderlich, da die dort herrschenden Druckdifferenzen bei guter Ausführung der Gesamtmaßnahme eher gering sind. Eine Dampfbremse mit einstellbarem s d -Wert Die Fa. Bauder geht mit Ihrem Produkt Top Select einen anderen Weg. Diese spezielle Dampfbremse hat keinen variablen Diffusionssperrwert sondern einen zweischichtigen Aufbau. Grundlage ist eine diffusionsoffene Unterspannbahn mit einem s d -Wert von 0,1 m. Eine aufkaschierte oberseitige Folie macht hieraus eine Dampfbremse mit s d > 4,6 m. Diese Kaschierung ist streifenweise abziehbar und kann so entsprechend von Breite und Abstand der Sparren im Top -Bereich abgezogen werden. Im Sub -Bereich bleibt der erhöhte Dampfbremswert erhalten. Zu dieser Entwicklung wurden von der TU Dresden zweidimensionale hygrothermische Simulationen durchgeführt, die die diffusionstechnische Wirksamkeit nachweisen [Ruisinger u.a. 2007]. Gleichwohl ist es auch in diesem Falle ratsam, die oben beschriebenen Verarbeitungskniffe (z.b. seitliche Leisten) anzuwenden. Da die aufkaschierte Folie nur in der Längsrichtung der Bahn abziehbar ist, müssen im Bereich von Auswechselungen Bahnenstreifen quer verlegt werden, um die Einstellung des s d -Wertes auch in diesen Top -Bereichen zu gewährleisten. Wie die Leser dieser Zeitschrift wissen, steckt der Teufel stets im Detail. Deshalb werden wir in einem 2. Teil dieses Beitrages weitere praktische Hinweise für die Ausführung der Bauteilanschlüsse publizieren. Literaturhinweise [condetti & Co. Bd ] Autorenteam: condetti & Co. 2 Details im Holzhausbau, Band 2, Wolnzach (Verlag Kastner) [Künzel, H.M. 2001] Künzel, H.M.: Trocknungsfördernde Dampfbremsen Einsatzvoraussetzungen und feuchteschutztechnische Vorteile in der Praxis. wksb 46 (2001), Nr. 47, S [Ruisinger u.a. 2007] Ulrich Ruisinger, Peter Häupl, Wolfgang Rieck: Zweischichtige Dampfbremsen mit unterschiedlich einstellbarem s d -Wert für die energetische Sanierung von Dachkonstruktionen. In: TU Dresden (Hg.), 12. Bauklimatisches Symposium, Tagungsband 1, S. 369, Dresden März HOLZ IST UNSERE STÄRKE Auf der Dach + Holz International präsentieren wir Ihnen Produkte, Systeme und Lösungen für das intelligente und konstruktive Bauen mit Holz. MESSE-HIGHLIGHTS Produkte, Systeme und Lösungen für: ENERGETISCHE SANIERUNG NEUBAU MODERNISIERUNG Wir freuen uns auf Ihren Besuch! Finnforest Deutschland GmbH Louis-Krages-Straße Bremen Germany Telefon Halle 1 Stand Finnforest Merk GmbH Industriestraße Aichach Germany Telefon /