Wasserdampfdiffusionswiderstand

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Der Wasserdampfdiffusionswiderstand (auch Dampfsperrwert) drückt aus, wie stark ein Baustoff die Diffusion (lat. diffundere ‚ausbreiten‘, hier: Wandern von Wasserdampfmolekülen) von Wasserdampf behindert und wird in Form der Wasserdampfdiffusionswiderstandszahl (auch Wasserdampfdiffusionswiderstandsfaktor, Symbol µ) ausgedrückt.

Die Wasserdampfdiffusionswiderstandszahl eines Baustoffs ist ein dimensionsloser Materialkennwert, der angibt, um welchen Faktor das betreffende Material gegenüber Wasserdampf dichter ist als eine gleich dicke, ruhende Luftschicht. Je größer die µ-Zahl, desto dampfdichter ist der Baustoff. Die Wasserdampfdiffusionswiderstandszahl kann dabei keine Werte kleiner 1 (μLuft = 1) annehmen, jedoch bis Unendlich ansteigen. Es gilt: 1 ≤ μ ≤ ꝏ.

Die µ-Zahlen für die gebräuchlichsten Baustoffe werden in der DIN EN ISO 10456 und der DIN 4108-4 beziffert.

Multipliziert man die Wasserdampfdiffusionswiderstandszahl mit der Dicke der Bauteilschicht, so erhält man die wasserdampfdiffusionsäquivalente Luftschichtdicke (sd-Wert).

Meist besteht ein Bauteil aus mehreren Schichten, so dass die Sd-Werte der jeweiligen Schichten addiert werden müssen, um den Diffusionswiderstand des gesamten Bauteils zu errechnen.

In beheizten Gebäuden besteht im Winter ein Temperaturgefälle von den Innenräumen nach außen. Warme Luft kann mehr Wasser in Dampfform aufnehmen als kalte. Dies führt im Regelfall zu einem dem Temperaturgefälle gleichgerichteten Dampfdruckgefälle. Der Wasserdampf ist bestrebt, in Richtung des Dampfdruckgefälles nach außen zu diffundieren. Daraus resultiert ein Dampfdiffusionsstrom, der vom Diffusionswiderstand des Bauteils und insbesondere im Bauteil enthaltenen Dampfbremsen begrenzt wird.

Eine genaue Kenntnis über die Wasserdampfdiffusionswiderstandszahlen einzelner Baustoffe in einem Bauteil ist wichtig zur Vermeidung von Tauwasserausfall und Schimmelbildung.

Stoffbeispiele[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Es wird eine Unterteilung der Widerstandszahlen in feucht und trocken vorgenommen. Dies ist verschiedenen Prüfverfahren geschuldet, bei denen jeweils die relativen Luftfeuchten variiert werden. Im Trockenbereich liegen die Luftfeuchten bei 0 bis 50 % und der Wasserdampf wird überwiegend durch Dampfdiffusion befördert. Im Nassbereich nehmen die Luftfeuchten Werte von 50 bis 93 % an. Die Poren reichern sich mit Wasser in flüssiger Form an, was eine Steigerung des Flüssigkeitsstroms zur Folge hat. Es werden kleinere Wasserdampfdiffusionswiderstandszahlen gemessen.

Wasserdampfdiffusionswiderstandszahl einiger Stoffe nach DIN EN ISO 10456[1]:

Stoff Rohdichte
kg/m³
µ
trocken feucht
Luft 1,23 1 1
Gips 600–1.500 10 4
Gipskartonplatten 700--900 10 4
Beton, mittlere Rohdichte 1.800 100 60
Beton, hohe Rohdichte 2.400 130 80
Glas, Metalle
Wärmedämmstoffe
Expandierter Polystyrol-
Hartschaum (EPS, Styropor)
10–50 60 60
Extrudierter Polystyrol-
Hartschaum (XPS)
20–65 150 150
Polyurethanhartschaum 28–55 60 60
Mineralwolle 10–200 1 1
Schaumglas 100–150
Perlitplatten 140–240 5 5
Holzfaserdämmplatten 150–250 10 5
Mauerwerksstoffe
Vollziegel (gebrannter Ton) 1.000–2.400 16 10
Kalksandstein 900–2.200 20 15
Porenbeton 300–1.000 10 6
Mauer-, Putzmörtel 250–2.000 20 10
Holz, Holzwerkstoffe
Konstruktionsholz 500 50 20
Konstruktionsholz 700 200 50
Sperrholz nach DIN, leicht 300 150 50
Sperrholz nach DIN, schwer 1.000 250 110
Sperrholz, mittlere Dichte 700 200 70
Spanplatte 300 50 10
Spanplatte 900 50 20
OSB-Platte 650 50 30
Holzfaserplatte 250 5 3
Holzfaserplatte, MDF 400 10 5
Holzfaserplatte, MDF 600 20 12
Holzfaserplatte, MDF 800 30 20
Massive Kunststoffe
Acrylkunststoffe 1.050 10.000 10.000
Polycarbonate 1.200 5.000 5.000
Polytetrafluorethylen (PTFE) 2.200 10.000 10.000
Polyvinylchlorid (PVC) 1.390 50.000 50.000
Polymethylmethacrylat (PMMA) 1.180 50.000 50.000
Polyamid (Nylon) 1.150 50.000 50.000
Polyethylen 920–980 100.000 100.000
Polystyrol 1.050 100.000 100.000
Polypropylen 910 10.000 10.000
Polyurethan (PU) 1.200 6.000 6.000
Epoxidharz 1.200 10.000 10.000
Phenolharz 1.300 100.000 100.000
Polyesterharz 1.400 10.000 10.000
Gummi
Naturkautschuk 910 10.000 10.000
Chloropren-Kautschuk 1.240 10.000 10.000
Butylkautschuk 1.200 200.000 200.000
Schaumgummi 60–80 7.000 7.000
Gestein
Kristalliner Naturstein 2.800 10.000 10.000
Sediment-Naturstein 2.600 250 200
Leichter Sediment-Naturstein 1.500 30 20
Poröses Gestein, z. B. Lava 1.600 20 15

Siehe auch[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. DIN EN ISO 10456:2010. Baustoffe und Bauprodukte – Wärme- und feuchtetechnische Eigenschaften – Tabellierte Bemessungswerte und Verfahren zur Bestimmung der wärmeschutztechnischen Nenn- und Bemessungswerte (ISO 10456:2007 + Cor. 1:2009); Deutsche Fassung EN ISO 10456:2007 + AC:2009. S. 15–23.

Literatur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Wolfgang M. Willems, Kai Schild, Simone Dinter: Vieweg Handbuch Bauphysik Teil 1. Wärme- und Feuchtschutz, Behaglichkeit, Lüftung. 1. Auflage. Friedr. Vieweg & Sohn Verlag, Wiesbaden 2006, ISBN 978-3-528-03982-2.
  • Lutz, Jenisch, Klopfer, Freymuth, Krampf, Petzold: Lehrbuch der Bauphysik. Schall – Wärme – Feuchte – Licht – Brand – Klima. 5. Auflage. Verlag Teubner, Stuttgart/Leipzig/Wiesbaden 2002, ISBN 3-519-45014-3.
  • DIN 4108-3:2017. Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden – Teil 3: Klimabedingter Feuchteschutz – Anforderungen, Berechnungsverfahren und Hinweise für Planung und Ausführung. Entwurf. Beuth Verlag, Berlin 2017.