Dampfbremse

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Dieser Artikel behandelt eine bautechnische Sperrschicht. Die Dampfbremse von Lokomotiven ist unter Dampfbremse (Eisenbahn) beschrieben.
Dampfbremsfolie auf einer Rolle
Verlegte Dampfbremse

Die Dampfbremse ist ein Bauteil mit einem definierten Wasserdampfdiffusionswiderstand, das ein Diffundieren von Feuchtigkeit aus der warmen Innenraumluft in die Wärmedämmung eines Gebäudes behindert, damit sich innerhalb der dahinterliegenden Bauteile (besonders der Dämmung) kein schädliches Kondenswasser bildet. Sie kann gleichzeitig die Aufgaben der Luftdichtheitsschicht übernehmen.

Feuchteschutztechnische Bemessungswerte[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die wasserdampfdiffusionsäquivalente Luftschichtdicke (sd-Wert) eines Bauteils definiert seine Eigenschaft als Dampfbremse. Sie berücksichtigt auch die tatsächliche Stärke des Bauteils und nicht nur die Materialeigenschaft wie die dimensionslose Wasserdampfdiffusionswiderstandszahl.

In Deutschland werden nach DIN 4108-3 folgende Grenzen definiert:

sd-Wert Grad der Dichtheit Feuchtigkeitsschutz
sd < 0,5 m diffusionsoffen gering
sd > 0,5 m / sd < 1500 m diffusionshemmend (Dampfbremse) (in der Regel verbaut) mittel
sd > 1500 m diffusionsdicht (Dampfsperre) hoch

Dampfsperre

Dampfsperren sind mit einem sd-Wert von über 1500 m praktisch völlig dampfdiffusionsdichte Schichten.[1][2] Der Begriff Dampfsperre wird teilweise synonym zur Dampfbremse genutzt. Im strengen Sinne sind nur Metalle und Glas völlige Dampfsperren.

Im Baubereich werden einseitig oder beidseitig mit Alufolie kaschierte Hartschaumplatten sowie Mineral- bzw Glasfaserdämmung angeboten, um eine Durchfeuchtung des Dämmstoffs zu verhindern. Problematisch ist besonders bei horizontal verbauten Dämmstoffen der Umstand, dass Wasser durch jede kleine Verletzung der dünnen Folie eindringen, aber anschließend durch die Sperrschicht im Grunde nicht wieder verdunsten kann.

Material[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Einfache Dampfbremsen bestehen meist aus dickeren Plastikfolien, oft Polyethylen-Folien. Diese hat bei einer Dicke von 0,1 mm (0,0001 m) und einer Wasserdampfdiffusionswiderstandszahl (µ) von 100.000 demnach eine Sperrwirkung wie 10 m Luft. Bei Aluminiumfolie liegt dieser Wert noch um das Zehnfache höher.

Aber auch andere Materialien können je nach Wasserdampfdiffusionswiderstand, verwendeter Materialdicke und Dampfoffenheit auf der Außenseite als Dampfbremse dienen.

Bauphysikalische Funktion[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Solange in Innenräumen überwiegend wärmere Temperaturen herrschen, als im Freien, muss die Gebäudehülle von innen nach außen immer diffusionsoffener werden. Dampfbremsen werden daher in der Regel raumseitig, das heißt auf der beheizten Seite der Wärmedämmschicht angeordnet. Als Faustregel sollten auf der kalten Seite des Bauwerks installierte luftdichte Schichten sechsmal[1] wasserdampfdiffusionsoffener sein, als die „warme“ innenliegende Dampfbremse. Lediglich bei dauerhaft durch eine Klimaanlage abgekühlten Räumen in heißem Klima, wäre die Dampfbremse außen anzubringen.

Da bei Dampfbremsen und Dampfsperren immer damit zu rechnen ist, dass durch Beschädigungen dennoch Wasserdampf in die Dämmung eintritt, soll dieser durch die wasserdampfdiffusionsoffenen äußeren Schichten des Bauteils (im Dach z.B. die Unterdeckbahn) diffundieren können.

Liegt, wie bei einem Flachdach, der Fall vor, dass sich außen beispielsweise eine Dachabdichtung aus Bitumen-Schweißbahn mit extrem hohen sd-Wert befindet, so muss an der Innenseite der Konstruktion eine noch dichtere Schicht angebracht sein, also eine Dampfsperre. Da eine Leckage in einem solchermaßen beidseitig verkapselten Dachaufbau ein großes Schadenspotential mit sich bringt, wird gelegentlich ein sicher herzustellendes Umkehrdach bevorzugt, bei welchem die innere Dampfsperre zugleich als Dachabdichtung ausgebildet wird. Der wasserfeste Dämmstoff liegt somit auf der Außenseite der Dachhaut und kommt planmäßig mit der Feuchtigkeit aus Niederschlägen in Kontakt.

Rücktrocknung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Feuchtevariable Dampfbremse[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Planmäßig im Wand- oder Dachaufbau entstehendes Kondensat oder aufgrund von Bauschäden unplanmäßig auftretende Feuchtigkeit sollte jederzeit in ausreichendem Maß nach außen abgeführt werden können, um an der Aussenhaut des Gebäudes zu verdunsten.

Werden Kapillartransport und Verdunstung nach außen durch Folien, Wärmedämmverbundsystem oder schlecht durchlüftete Luftschichten (etwa bei doppelschaligem Mauerwerk) unterbunden, so muss das Kondensat nach innen abgeführt werden.

Falls innenseitig eine Dampfbremse erforderlich wird, weil der sd-Wert der inneren Wandschichten zu niedrig liegt oder im Innenraum regelmäßig eine hohe Luftfeuchtigkeit vorliegt, so empfiehlt sich der Einsatz einer feuchtevariablen Dampfbremse.

Im Handel werden diese auch als feuchteadaptive oder intelligente Dampfbremsen oder Klimamembranen bezeichnet. Ihr sd-Wert verringert sich, wenn an der Dampfbremse eine sehr hohe Luftfeuchtigkeit oder Wasser in flüssiger Form vorliegt. So kann Feuchtigkeit aus der Dämmschicht auch zur Innenseite der Außenwand transportiert werden und dort verdunsten, wenn Diffusion und Kapillartransport nach außen behindert sind.[3]

Die Verwendung feuchteadaptiver Dampfbremsen empfiehlt sich besonders bei ausgebauten Dächern. Dächer kühlen nachts schneller aus als massive Wände, so dass es eher zur Tauwasserbildung kommt. Nach Süden geneigte Dächflächen werden durch die Wärmestrahlung der Sonne auch bei bedecktem Himmel tagsüber meist ausreichend schnell wieder ausgetrocknet. Nach Norden geneigte Dachflächen neigen jedoch häufig aufgrund nur eingeschränkt funktionierender Hinterlüftung oder zu hohem Diffusionswiderstand der verwendeten Unterspannbahn zu Feuchtigkeitsansammlungen:

  • Beim Kaltdach kann die Hinterlüftung durch zu gering bemessene oder fehlende Lüftungsöffnungen besonders am Ortgang, Dachfirst sowie im Bereich von Dachflächenfenstern und Schornsteinen nicht ausreichen, um entstehendes Kondensat abzuführen.
  • Beim Warmdach kann die Verdunstung des Tauwassers aus der Dämmschicht nach außen durch Verschmutzung sowie durch Bildung einer Eisschicht oder eines Feuchtigkeitsfilms auf der Unterdeckbahn behindert werden.[4]

Feuchtevariable Dampfbremsen sind noch nicht allzu lange am Markt. Da es noch wenig Langzeiterfahrungen gibt, sollten keine allzu hohen Erwartungen mit der Fähigkeit der Dampfbremse verbunden werden, eine bauphysikalisch falsch aufgebaute Konstruktion dauerhaft trocken halten zu können.

Auch Holz sowie alle traditionellen mineralischen Baustoffe haben einen feuchtevariablen Diffusionswiderstand, der jedoch weniger ausgeprägt ist, als bei speziellen feuchteadaptiven Dampfbremsbahnen. Im Gegensatz zu diesen Baustoffen können Dampfbremsbahnen anliegende Feuchtigkeit aber meist nicht kapillar abführen, so dass aus bauphysikalischer Sicht Konstruktionen mit traditionellen Baustoffen in vielen Fällen der Vorzug zu geben ist.

Der Dampfdiffusionswiderstand von innenseitig aufgetragenem Putzmörtel läßt sich beispielsweise steuern, indem der Kunstharzanteil gezielt erhöht wird. Auf diese Weise kann oft der Einsatz einer Dampfbremse vermieden werden.

Beim Einsatz von Holzwerkstoffplatten als Dampfbremse ist zu beachten, dass Dampfdiffusionswiderstand und Kapillarität stark von eingesetzter Menge und Art des Bindemittels abhängen. Besonders von OSB-Platten sind nicht in jedem Fall bessere Eigenschaften als von Dampfbremsbahnen zu erwarten. Jedoch ist die Gefahr einer versehentlichen Perforation der Platten geringer.[5]

Kapillartransport[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Grundsätzlich sind fast alle mineralischen Baustoffe ebenso wie Holz- und Naturwerkstoffe zum Kapillartransport in der Lage, so dass sie nach einer Feuchtigkeitsbelastung zügig austrocknen können. Auch Diffusionswiderstand und Sorptionsfähigkeit eines Materials tragen zur Austrocknung bei, sind aber nicht die entscheidenden Faktoren.

Wasserdampf kann durch offenporige Baustoffe wie Mineralwolle hindurch diffundieren. Ebenso kann Mineralwolle flüssiges Wasser adsorptiv binden. Befindet sich jedoch aufgrund eines falschen Wandaufbaus oder einer mangelhaft installierter Dampfbremsfolie eine größere Menge flüssigen Wassers im Dämmstoff, so kann es lange dauern, bis dieser wieder ausgetrocknet ist. Denn Kapillartransport findet in Materialien wie Mineralwolle und Polystyrol (Styropor) kaum statt und die Verdunstung aus dem Dämmstoff wird meist von den umgebenden Bauteilschichten behindert.[6]

Da beim Kapillartransport deutlich größere Feuchtigkeitsmengen bewegt werden, als bei der Wasserdampf-Diffusion, sollte insbesondere bei bauphysikalisch kritischen Wand- und Dachkonstruktionen der Verwendung von kapillaraktiven Materialien der Vorzug vor dem Einsatz einer Dampfbremse gegeben werden.

Bei konsequenter Verwendung von mineralischen Materialien und Naturbaustoffen kann auf die strenge Einhaltung der Regel, dass der Diffusionswiderstand der inneren Bauteilschichten deutlich über derjenigen der äußeren Schichten liegen soll, verzichtet werden.[7] Wenn bestimmte Bedingungen erfüllt werden, ist es trotz der zu erwartenden Tauwasserbildung auch bei einer Innendämmung möglich, auf eine Dampfbremse zu verzichten.[8]

Bei Verwendung von mineralischen Baustoffen, Holz und Naturfasern und gleichzeitigem Verzicht auf kapillarbrechende, wasser- und dampfdichte Schichten in Decken und Wänden lassen sich die Folgen von Wasserschäden gewöhnlich auf ein Minimum reduzieren. In historischen Gebäuden ließen sich Nässeschaden rasch anhand von Wasserflecken an Decken oder Wänden feststellen. Die vom Baukörper aufgenommene Feuchtigkeit verdunstete nach der Beseitigung der Ursache in der Regel, bevor gravierende Schäden an der Bausubstanz entstehen konnten. Heute werden in Gebäuden häufig sperrenden Schichten wie Folien oder Kunstharzbeschichtungen eingesetzt, welche die Abführung und Verdunstung des Wassers verhindern. Nässeschäden werden oft erst dann entdeckt, wenn bereits Holzbauteile aufquellen und sich Schimmel bildet oder bereits der Hausschwamm aus den Fugen wächst.

Einbau[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Differenzdruck-Messverfahren zum Prüfen der Funktion

Sowohl Dampfbremsen als auch Dampfsperren werden in der Regel raumseitig, das heißt auf der beheizten Seite der Wärmedämmschicht angebracht und müssen luftdicht ausgeführt sein. Um eine Undichtigkeit zu vermeiden, sollte die Folie sorgfältig verklebt und bei Verwendung von Tackerklammern sollte im betroffenen Bereich ein zusätzliches Dichtband angebracht werden.

Eine nicht sachgemäß eingebaute Dampfbremse verursacht Tauwasserausfall in der Dämmebene. Schon wenige undichte Stellen (z. B. Kabeldurchlässe, Steckdosen) machen eine Dampfbremse wirkungslos. Warme und feuchte Innenraumluft gelangt in die Dämmung, kühlt dort ab, und die in der Luft enthaltene Feuchtigkeit kondensiert in Form von Tauwasser. Der Wärmedurchlaßwiderstand von durchfeuchtetem Dämmmaterial verringert sich, wodurch sich die Kondensation weiter erhöhen kann. Wasserschäden und Schimmelbefall an der Bausubstanz sind mögliche Folgen.

Die ordnungsgemäße Dichtheit der Gebäudehülle wird mit einem Differenzdruck-Messverfahren nachgewiesen.

Raumklima[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Eine Dampfbremse beeinflusst das Raumklima nur minimal, sie soll in erster Linie Bauteile und Konstruktionen vor Feuchtigkeit schützen. Der Feuchtigkeitsausgleich durch Pufferwirkung geschieht überwiegend in den ersten ein bis zwei Zentimetern des Wandaufbaus, so dass eine dahinterliegende Dampfbremse kaum Einfluss auf den Feuchtegehalt der Innenraumluft hat. Auch die Menge der durch eine diffusionsoffene, sogenannte atmende Außenwand ins Freie gelangenden Feuchtigkeit ist sehr gering im Vergleich zur gewöhnlich durch die einfache Lüftung von Innenräumen hinaus transportierten Luftfeuchte.

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. a b Susanne Rexroth, Friedrich May, Ulrich Zink: Wärmedämmung von Gebäuden: Zeitgemäß und wandlungsfähig. VDE-Verlag, Berlin 2014 ISBN 978-3-8007-3570-9 S. 175 ff
  2. Eberhard Schunck, Thomas Finke, Richard Jenisch und Hans J. Oster: Dach Atlas: Geneigte Dächer. Birkhäuser, Berlin 1996 ISBN 3-7643-6479-3 S. 204
  3. Dampfbremse bei u-wert.net. Abgerufen am 10. November 2012.
  4. Ing. Uwe Junge, Geneigtes Dach/ Steildach, Ingenieurbüro Junge; abgerufen im November 2016
  5. siehe Punkt 4.7 der Studie Studie (PDF; 2,1 MB) des Dampfbremsbahnenherstellers "pro clima"
  6. Sorption (PDF; 965 kB) Eine Betrachtung zum Thema „Feuchte im Bauteil Außenwand“, Matthias G. Bumann
  7. Peter Cheret und Kurt Schwaner,Holzbausysteme - eine Übersicht; abgerufen im Dezember 2016
  8. Anwendungsbroschüre Innendämmung von Außenwänden, Gutex Thermoroom, Stand August 2015; abgerufen im November 2016

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]