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Die Legende von der "atmenden Wand"
Lesen Sie
hierzu den folgenden Artikel von Albert Walch, Energieberater und Dozent
für Bauphysik an der Universität Kassel, erschienen in der Energiedepeche
3/1997 des Bund der Energieverbraucher e.V.:
Können Wände wirklich atmen ?
Energiesparendes und ökologisches Bauen: Stehen sie im Wiederspruch zueinander? Die Forderung der "Energiesparer" nach einer winddichten Gebäudehülle ruft die Ablehnung vieler "Baubiologen" hervor. Sie sehen dadurch die "Atmungsaktivität" des Gebäudes beeinträchtigt. Die Entwicklung zum Niedrigenergie- und Passivhaus wird dadurch behindert. Im Folgenden Beitrag zeigt Albert Walch, dass die Forderung nach "atmungsaktiven Wänden" sinnlos ist und dass bei allzu diffusionsoffenen Wänden sogar Feuchteschäden entstehen können.
Vielfach wird
der Anteil der Energieverluste durch Luftundichtigkeiten unterschätzt.
Baut man nach der Wärmeschutzverordnung von 1995, so sind die Lüftungswärmeverluste
etwa gleich groß wie die gesamten übrigen Wärmeverluste der Gebäudehülle.
Die Forderung nach "aktiv atmenden" Wänden ist leider eine besonders hartnäckige
Irrvorstellung, die einer vernünftigen Bauweise im Wege steht.
Alte Irrtümer
"Atmen" bedeutet den Austausch verbrauchter Luft durch sauerstoffreiche
Frischluft. Im eigentlichen Wortsinn könne Wände also nicht atmen. Im
Gespräch mit Protagonisten der "die-Wand-muß-atmen" Theorie wird jedoch
schnell deutlich, dass nicht die wand (in sich selbst) atmet, sondern
beatmet, und zwar das Gebäude. Das Gebäude wird durch luftdurchlässige
wände beatmet. Dahinter steckt ein Gedankenmodell, das sich (leider immer
noch) auch in Fachkundebüchern findet: "Die Durchlässigkeit der Baustoffe
… sorgt für Luftwechsel in den Räumen" (Appold u.a.:"Fachkenntnisse Zentralheizungs-
und Lüftungswärmebauer", S.117, Handwerk und Technik, 1992). Die dafür
erforderliche Anschubenergie liefert das Druckgefälle infolge Winddruck
bzw. Windsog auf den Außenwänden und im Winter thermische Druckunterschiede.
Diese Theorie geht zurück auf Max von Pettenkofer der sie im letzten Jahrhundert
aufgestellt hat. (Pettenkofer, M.v.: Populäre Vorträge "über das Verhalten
der Luft zum Wohnhaus des Menschen", Braunschweig 1877).
Verputzte Wände winddicht
Die These von der Luftdurchlässigkeit von verputzten Wänden (normale Druckverhältnisse
vorausgesetzt) wurde bereits 1928 widerlegt (Raisch,E.:"Die Luftdurchlässigkeit
von Baustoffen und Baukonstruktionen". Gesundheitsring 51, S. 481-489,
1928).
Verputzte Wände sind winddicht. Der Feuchtetransport durch Außenwände
ist vernachlässigbar gering. Windundichte Wände haben unangenehme Zugerscheinungen,
Energieverschwendung und Bauschäden durch Feuchteausfall zu Folge. Das
von der Ziegelindustrie gern erzählte Märchen von den "atmenden" Wänden
muß endgültig beerdigt werden. Denn der Energieverlust durch Fugen und
Ritzen steigt im Verhältnis zu den immer besser gedämmten Wänden und kann
diese sogar überwiegen.
Seit den zwanziger Jahren weis man also schon, das verputzte wände winddicht
sind. Ist eine wand winddurchlässig, so liegt ein Bauschaden vor: Bei
starker Windbewegung zieht es. Keinesfalls sichern Fugen und Ritzen den
hygienisch erforderlichen Luftwechsel eines Gebäudes. Denn bei Windstille
ist der Luftwechsel nicht ausreichend, bei starkem zu groß und besonders
im Winter sehr störend und energiefressend. Unangenehme Zugerscheinungen
sind ein Ärgernis für die Hausbewohner. Gebäude können also nicht über
die Wände belüftet werden. Der notwendige Luftaustausch kann nur über
die Fensterlüftung stattfinden. Bei Fenstern mit Doppelfalz und dauerelastische
Dichtung, wie sie seit vielen Jahren Standart sind (DIN 18055), ist dazu
unbedingt das lüften über geöffnete Fenster erforderlich. (Vgl. Hessisches
Ministerium für Umwelt, Energiesparinformation Nr.8"Lüftung im Wohngebäude").
Eine hygienisch und energetisch interessante Alternative zur (unkontrollierten)
Fensterlüftung ist die kontrollierte Wohnungslüftung.
Feuchteregulation über die Wände
Ein zweiter, oft genutzter Interpretationsgedanke der "atmungsaktiven
Wand" ist die Feuchteregulation und die Abfuhr von Schadstoffen aus den
Räumen. Der in der Raumluft enthaltene Wasserdampf, Kohlendioxid und weiter
Luftschadstoffe soll durch die Außenwände abgeführt werden. Tatsächlich
wandert während der Heizperiode Wasserdampf aus den warmen, feuchten Innenräumen
durch die Wände zu der kälteren, trockeneren Außenluft. Diesen Vorgang
nennt man "Wasserdampfdiffusion". Die Menge des diffundierenden Wasserdampfes
sowie anfallendes Kondensats im Inneren von Bauteilen lässt sich mit der
DIN 4108 nach einem einfachen, statischen Verfahren berechnen. Dynamisch
Berechnungsverfahren werden zu Forschungszwecken eingesetzt. Jedoch: Für
den Feuchtegehalt der Luft in den Wohnräumen sind die in die Außenwände
eindiffundierenden Feuchtemengen vollkommen belanglos. Auch bei sehr diffusionsoffenen
Konstruktionen bleibt die durch Diffusion abtransportierte Feuchte immer
unbedeutend gegenüber den Feuchtemengen, die mit dem aus hygienischen
Gründen notwendigen Mindestluftaustausch über die Fensterlüftung abgeführt
werden. So werden in einem üblichen Raum (10qm Außenwandfläche, Luftwechselrate
0,5 nach DIN 4701) mit verputzten Ziegelwänden mit der verbrauchten Abluft
an 60 Extremtagen 480kg Feuchte abgeführt. Durch die Außenwand diffundieren
im gleichen Zeitraum nur knapp 4kg, das sind weniger als ein Prozent der
mit der Lüftung abgeführten Feuchte. Außenkonstruktionen können daher
aus lufthygienischer Sicht auch vollkommen dampfdicht ausgeführt werde,
ohne dass dies den Wasserdampfgehalt der raumluft wahrnehmbar verändern
würde (Institut für Wohnen und Umwelt; "Bauphysik - Protokollband der
11. Sitzung des Arbeitskreises Energieberatung, S.45).
Feuchteschäden
Feuchteschäden können im Gegenteil nur bei auf der Raumseite ungenügend
diffusionsdichten Aufbauten entstehen. Der (für die Feuchtebilanz im Raum
unbedeutende) kleine Wasserdampfstrom in die Wände kann an kälteren, dampfdichteren
Außenschichten kondensieren. Schäden an der Konstruktion und Schimmelpilzbefall
können die Folge sein. Diese "diffusionsoffenen" Konstruktionen führen
dann zu einem biologisch-medizinisch bedenklichen Raumklima.
Wände feuchteausgleichend
Letztes Argument, dass für die "atmungsaktiven Wände" sprechen soll. ist
deren Fähigkeit, die Feuchteschwankungen in der Raumluft auszugleichen.
"Atmungsaktive Wände" entfeuchten demnach die Räume nicht mehr, sondern
gleichen nur noch Feuchteschwankungen aus und verbessern dadurch das Raumklima.
Winddichte Folien und Pappen verhindern dies angeblich. Der Fehler dieser
Theorie liegt darin, dass zwischen der wand als Ganzes und der Oberflächenbeschichtung
als Teil der Wand nicht unterschieden wird. Zweifellos richtig ist die
Forderung, dass die Wände feuchteausgleichend wirken sollen. Diese Eigenschaft
der Wände bzw. der Baustoffe und Baustoffschichten nennt man Hygroskopizität.
Die feuchteausgleichenden Prozesse finden allerdings nur in den ersten
8 bis 13mm der Wand statt. Alle gebräuchlichen Putze sind in der Lage,
die in Wohnräumen unter üblicher Nutzung anfallenden Feuchtemengen zu
speichern und wieder abzugeben. (Schäcke, H.:"Feuchtigkeitsregulierung
durch Innenputze", Gesundheitsingenieur Nr. 79, Heft 2, S.44-50).
Dies ist auch ein Grund warum Wände traditionell mit Innenputzen zwischen
1cm und 1,5cm versehen werden. Dickere Innenputze hätten keine Verbesserung
des Feuchteausgleichs zur Folge. Gips ist im besonderen Maße hygroskopisch
und wird daher gerne als Innenputz verwendet. Wände können also vollkommen
dampfdicht und winddicht sein, der Innenputz muß jedoch feuchteausgleichend
wirken.
Bauschäden durch undichte
Wände
Windundichte Bauteile sind aber nicht nur der Wohnbehaglichkeit abträglich.
Ähnlich wie beim richtigen Atmen in kalter Luft kondensiert in den Luftdichtheitsebenen
lokal Wasserdampf. Dieser Dampftransport durch Konvektion übersteigt den
Dampftransport durch Diffusion um Größenordnungen. "Schon innerhalb eines
Tages können durch Undichtigkeiten Dampfmengen in den Bauteilquerschnitt
einströmen, die in der gleiche Größenordnung liegen wie die zulässigen
Kondensatgrenzwerte der DIN-Berchnung für die gesamte…Heizperiode".(Isofloc
Planungshandbuch S.32. Vgl. auch: "Das Bauzentrum", 8/96, S.72ff).
Die Forderung nach einer luftdichten Gebäudehülle findet sich aus den
genannten Gründen sowohl in der DIN 4108 als auch in der Wärmeschutzverordnung.
Die winddichte Gebäudehülle ist "Stand der Technik" und breit publiziert
(z.B. in Stiftung Warentest, Test April 1997, S.11:"Luftdichte Gebäudehülle.
Wärmeverlusten auf der Spur". Hessisches Ministerium für Umwelt, Energieinformation
Nr.7:"Wind- und Luftdichtigkeit bei geneigten Dächern").
Profitabler Irrtum
Warum sich der Mythos der "atmungsaktiven Wand" bis heute hält, ist nicht
ganz verständlich. Ein Grund dafür liegt sicher auch in der Allianz von
Baubiologen und der oft gescholtenen Ziegelindustrie, die als einziger
Industriezweig in ihren Veröffentlichungen direkt ("massiv=atmungsaktiv")
oder umschreibend auf die Bedeutung der "Atmungsaktivität" von Wänden
hinweist (Poroton Handbuch, 5.Auflage,S.6). (Zitat Ende)
Lesen Sie hierzu auch den folgenden Artikel des Hessischen Umweltministeriums veröffentlicht in der Allgemeinen Bauzeitung, Ausgabe Nr.39 v. 24.09.1993:
"Atmende Wände" sind ein fataler Irrtum !
Ungedämmte Außenwände aus
Mauerstein werden oftmals als "atmende Wände" bezeichnet. Ihnen wird angedichtet,
sie können Feuchte- und Schimmelschäden vermeiden helfen und ein gutes
Innenraumklima herstellen. Die Folge: Wer an eine Atmung seiner Wände
glaubt, ist meistens nicht bereit, den Wärmeschutz der Wand durch Außen-
oder Innendämmung zu verbessern und nimmt damit hohen Heizenergieverbrauch
und unnötige Umweltbelastungen in Kauf. Das Hessische Umweltministerium
weist darauf hin, dass die wirklich physikalischen Verhältnisse in der
Außenwand völlig anders sind. Durch Wärmedämmung wird es in den Wohnräumen
behaglicher und die Gefahr von Bauschäden nimmt ab. Für die Behaglichkeit
ist die Temperatur der Innenoberflächen aller raumumschließenden Bauteile
verantwortlich. Je kälter (ungedämmte) Wände, Decken, Fußböden und Fensterscheiben
sind, desto stärker muss die Innenluft aufgeheizt werden um noch behaglich
wohnen zu können. Hinter gut gedämmten Außenbauteilen kann man sich auch
bereits bei 18 bis 20 Grad Celsius wohl fühlen.
Letztlich ziehen auch Menschen im Winter wärmedämmende Mäntel an, um sich
vor der Kälte zu schützen. An einer Kalten Flasche aus dem Kühlschrank
schlägt sich binnen kurzer Zeit Wasserdampf nieder. Bei kalten Wänden
tritt der selbe Effekt auf, sie "schwitzen". Es sind gerade die ungedämmten
Wände, die in Ecken Kanten und Laibungen bei tiefen Außentemperaturen
sehr kühl werden. Tauwasserausfall aus der feuchten Raumluft an solchen"Wärmebrücken"
kann die Folge bei ungedämmten (atmenden) Wänden sein. Nach der Dämmung
von Wänden und Decken tritt Schimmel- und Feuchte-Befall nicht mehr auf,
weil sich die Innenluft nicht mehr so stark abkühlt.
Eine durchschnittliche Familie setzt über die Heizperiode (9 Monate) in
der Wohnung 1500 bis 2000kg Wasser als Wasserdampf frei (Kochen, Baden
etc.). Hiervon werden im ungünstigsten Fall bei einem Einfamilienhaus
über die gesamten 120 Quadratmeter Außenwandfläche maximal 250kg (ungedämmte
Wand) bzw. 140kg (gedämmte Wand) durch Diffusion abgeführt. Bei einer
Freisetzung von zwei Tonnen im gleichen Zeitraum ist es einleuchtend,
dass ein Unterschied von maximal 100kg für das Haus oder ein dreiviertel
Liter pro Quadratmeter Wandfläche für die Behaglichkeit und die Luftfeuchte
in den räumen bedeutungslos ist, zumal der Wasserdampf immer kurzfristig
in großen Mengen anfällt (Duschvorgang…), die Diffusion aber ein äußerst
langsamer Vorgang über Monate ist. Wer sich auf die "Atmung" der Wände
verlässt, wird folglich in einem sehr feuchten, ungesunden Raumklima leben
müssen. (Zitat Ende)
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