Bauherren-Frage: Wie befestige ich Küchenschränke im Holztafelbau?

Mein Blogartikel zum Leben in der Plastiktüte hat einen Nutzer dazu inspiriert, mir folgende Frage zu stellen:

Wir beabsichtigen ein Fertighaus aus dem Jahr 2006 zu kaufen. Uns geht es um das Thema Montag von Küchenschränken an den Außenwänden. Der Wandaufbau sieht, laut Bauzeichnung, von innen nach außen wie folgt aus: Fermacell 18mm, Dampfbremse 100my, Holzrahmenwerk 160mm mit Steinfaserdämmstoff WLG035, Fermacell 12,5mm, Styropor Dämmplatte 60mm, Armierung 2mm, Oberputz 3mm. Wie verhält es sich mit der Gefahr eine Tauwasseransammlung im WDVS, wenn durch die Montage der Küchenschränke die Dampfsperre punktuell beschädigt wird? Hierzu gibt es unterschiedliche Meinungen zu hören, deshalb möchte ich mir Ihren Rat als Experte einholen. Ich wäre Ihnen sehr dankbar einen Rückmeldung von Ihnen zu bekommen. Mit freundlichen Grüßen

Grundsätzlich ist jede (!) Perforierung der Dampfbremse und luftdichten Ebene zu vermeiden. Insbesondere im Küchen- oder Badbereich kann man höhere Luftfeuchtigkeiten erwarten, sodass das Risiko grundsätzlich höher ist, als in trockener Büroatmosphäre. Von diesem Gesichtspunkt aus, sind die Bedenken des Bauherrens absolut nachzuvollziehen und es ist richtig sich die Sache im Detail etwas genauer anzuschauen.

In so einem Fall kann man nun abwägen. Küchenoberschränke die einzeln aufzuhängen sind, würde ich ausschließen. Ich rate zu Modellen, die auf einer Leiste montiert werden. Diese Leiste kann an die tragenden Elemente, also das Holzrahmenwerk, geschraubt werden. Durch den Anpressdruck wird die Dampfbremse festgehalten und abgedichtet. Analog dazu findet man diese Art der Befestigung von Dampfbremsfolien in gängiger Literatur, und auch die Gipsfaserplatten werden so an das Rahmenwerk geschraubt. Daher sehe ich diese Ausführung als unkritisch.

7 Tipps für einen (bauphysikalisch*) guten Entwurf

(für unsere Breitengrade)


Bauphysik ist oft das A und O eines guten Entwurfs. Neben der Raumwirkung, dem Raumgefühl, dem Licht, etc. spielt die Behaglichkeit eine große Rolle für die Akzeptanz eines Gebäudes oder eines Raums. Dafür gibt es einige Tipps und Faustregeln, wie man als Planer direkt von Anfang an die gröbsten Fehler/Schwachstellen umgehen und so das Wohlbefinden des Nutzers im Raum steigern kann.

1. Vermeide Wärmebrücken

Versuche alle Bauteilflächen gleichmäßig zu dämmen. Gleiche U-Werte schaffen gleiche Temperaturen an der Bauteilinnenoberfläche. Dadurch werden sogenannte Strahlungsasymmetrien vermieden, die Menschen oft als unangenehm empfinden.

2. Dämme ausreichend

Dämmung hält im Winter die Wärme im und im Sommer aus dem Gebäude. Ausreichend Speichermasse dämpft zudem sehr kalte, als auch sehr warme Außenlufttemperaturen ab.

3. Sorge für Verschattung

Besonders im Sommer kann ein modernes, gedämmtes Gebäude zu einer Hitzefalle werden. Daher gilt im Sommer: möglichst wenig Sonnenergie ins Gebäude lassen: Also eine gute Verschattung planen.

4. Nutze Sonnenergie

Fenster auf der Südseite gewinnen übers Jahr mehr Wärmeenergie als sie verlieren. Auf der Nordseite ist es genau umgekehrt. Plane Fenster und Räume klug und den örtlichen Gegebenheiten angepasst.

5. Achte auf Schall

Auch wenn es rechtlich nicht immer notwendig ist, stören Geräusche von der Heizung oder dem Badezimmer auch in der eigenen Wohnung. Noch mehr stören Geräusche des Nachbars. Gedanken an die vorhandenen und geplanten Schallübertragungswege in jede Dimension und Richtung sind daher nie umsonst.

6. Plane die Luftdichtigkeit und die Luftfeuchtigkeit

Eine nicht durchgängige luftdichte Ebene beschert dem Nutzer Zugerscheinungen und kann die durchströmten Bauteile schädigen.
Die Luftfeuchtigkeit muss zudem dauerhaft aus dem Gebäude ab- und frische Luft zugeführt werden. Passiert dies nicht, kommt es zu gesundheitlichen Beeinträchtigungen des Nutzers.

7. Frage die Bauherren

Eine Planung ist nur so gut, wie sie vom Nutzer akzeptiert wird. Besonders die Haustechnik muss auf die Wünsche der Bauherren abgestimmt werden, damit diese auch optimal genutzt und bedient werden kann. Was nützt z. B. die beste und integral ans Gebäude angepasste Lüftungsanlage, wenn der Nutzer diese nie anstellt?


Gute Planer arbeiten an den verschiedenen Aspekten des Gebäudeentwurfs zusammen auf Augenhöhe am runden Tisch. Die unterschiedlichen Anforderungen sollten sich nicht ausschließen, sondern gegenseitig ergänzen. Dafür muss man die Anforderungen jedoch schon in einem frühen Stadium des Entwurfsprozesses kennen, dann können diese auch optimal eingearbeitet und nicht bloß „drübergestülpt“ werden.


* Die Erklärungen in diesem Blog sind natürlich vereinfacht. Fachlich könnte man viele der Themen deutlich mehr ausarbeiten und komplexer beschreiben. Dazu kann man sich gerne der gängigen Fachliteratur bedienen.

Wärmebrücken Teil 2 – Wärmebrücken und Schimmel

Jeder hat schonmal in den verschiedensten Kontexten davon gehört: Wärmebrücken. Umgangssprachlich werden diese oft Kältebrücken genannt, weil es an diesen Stellen eben kalt ist. Der Fachbegriff Wärmebrücken leitet sich allerdings davon ab, dass an solchen Stellen die Wärme besser aus dem Raum abfließen kann. An diesen Stellen bilden sich oft Schimmelpilze oder Stockflecken. Um zu verstehen, wie Wärmebrücken entstehen, wie man einer Problematik mit eben diesen umgehen kann, und was das Ganze für die Energiebilanz des Gebäudes zu tun hat, möchte ich euch in der folgenden Themenreihe einen kleinen Einblick in die spannende Welt der Wärmebrücken geben. In Teil 1 ging es um das generelle Verständnis von Wärmebrücken und wie sie entstehen. Teil 2 widmet sich der besonderen Problematik von Schimmelpilzen und warum sie hauptsächlich an Wärmebrücken entstehen. Teil 3 wird auf die Wärmebrücken im EnEV-Nachweis eingehen und zeigen, wie sich Wärmebrücken auf die benötigte Heizenergie auswirken. Teil 4 wird einige Praxisbeispiele und gute Lösungen für Wärmebrückenprobleme beinhalten.

Wie bekannt wachsen Schimmelpilze ab ca. 80% relativer Feuchte*. Die relative Feuchte ist aber wiederum temperaturabhängig. Im Innenraum gilt: je kälter die Lufttemperatur, desto höher ist die relative Feuchte. Und was passiert, wenn es im Bereich einer Wärmebrücke kälter wird? Richtig: Zunächst erhöht sich an dieser Stelle die relative Feuchte. Und damit steigt die Gefahr von Schimmelpilzwachstum. Und das Schimmelpilzsporen gar nicht gut sind, das hat wohl mittlerweile jeder mitbekommen. Es geht also letztlich darum, die Oberflächentemperaturen von Wänden, Decken und Böden möglichst hoch zu halten, um keine Wachstumsbedingungen für Schimmelpilze zu schaffen. Eine Übersicht über Wachstumsbedingungen von Schimmelpilzen bieten sogenannte Isoplethendiagramme. Prof. Dr.-Ing. Sedlbauer von Fraunhofer-Institut für Bauphysik und der TU München hat lange dazu geforscht und diese Diagramme entwickelt.

Für jede Substratgruppe gibt es ein eigenes Diagramm. Substratgruppe 0 beschreibt ein optimales, biologische Vollmedium, dieses ist in Gebäuden nicht üblich (über den Schimmel in der Küche reden wir hier ja nicht 😉 ). Substratgruppe II sind biologisch nicht verwertbare Materialien, z. B. Metall. Substratgruppe I ist alles dazwischen: z. B. Tapeten, Holz, aber auch Staubablagerungen. Ihr seht, wir befinden uns bei unseren Betrachtungen im Gebäude eigentlich immer in Substratgruppe I. Auf der horizontalen x-Achse der Diagramme seht ihr nun die Temperatur von 0 bis 30°C. Auf der vertikalen y-Achse ist die relative Feuchte von 70 bis 100% aufgetragen. Die eigentlich Isoplethenlinien zeigen jetzt die Grenze an, an der Schimmel überhaupt zu wachsen anfängt. Interessieren tut uns der Einfachheit halber nur die unterste LIM 0: Ist die Temperatur bei 0°C brauchen Schimmelsporen mind. 95% relative Luftfeuchte, um überhaupt wachsen zu können. Bei 10°C sind es nur noch 80% und bei 20° (also normaler Raumtemperatur) reichen gut 75%.

Die relative Feuchte ist nun eigentlich nur eine Prozentangabe, wieviel Feuchtigkeit die Luft schon aufgenommen hat, bevor die Luft „gesättigt“ ist – also kein Wasser mehr aufnehmen kann. Die absolute Menge bleibt immer gleich. Beispiel: Bei 20°C kann die Luft 17,3g Wasser pro m² Luft aufnehmen. Kühlt man diese Luft auf 15° ab, ist die Kapazität schon bei 12,8g Wasser erschöpft. Hat die Luft bei 20°C eine relative Feuchte von 60% entsprechen das 10,4g Wasser. Kühlt man diese Luft auf 15°C ab, bleiben die 10,4g Wasser natürlich gleich – die relative Feuchte steigt aber auf knapp 80%. Um mal kurz auf unser Diagramm zu schauen: Bei 20° und 60% besteht keine Schimmelgefahr – bei 15° und 80% schon! Jetzt ist hoffentlich klar, warum eine Wärmebrücke so kritisch sein kann: Ohne an der Luft im Raum etwas zu ändern, kann die abgekühlte Luft an der Wärmebrücke Schimmelpilzwachstum begünstigen.

In der Planung wird der Feuchteschutz über die minimale Oberflächentemperatur nachgewiesen. In der DIN 4108-2 sind Grenzwerte angegeben, die an jeder Stelle im Gebäude eingehalten werden müssen. Man rechnet vereinfacht mit einer Außentemperatur von -5°C und einer Raumlufttemperatur von 20°C. Bei diesen Bedingungen darf die Temperatur an der kältesten Stelle 12,6°C nicht unterschreiten. Diesem Grenzwert lag folgende Annahme zu Grunde: Das Normklima im Innenraum wurde mit 20°C und 50% relative Luftfeuchte angenommen. Bei 12,6°C liegt die relative Feuchtigkeit somit bei 80%. Dies nahm man damals als Schwelle zu Schimmelpilzwachstum an, ein Blick in das Isoplethendiagramm zeigt uns allerdings, dass Schimmelpilze schon bei ca. 77% zu erwarten sind. Insofern ist eine Auslegung der Wärmebrücken auf 12,6°C zwar normgerecht, kann in der Praxis aber trotzdem zu Schimmel führen – und sollte daher nicht knapp-auf-Kante geplant werden.

Besonders kritisch werden Wärmebrücken, wenn von innen etwas die Oberfläche verdeckt, wie z. B. ein Eckschrank. Dieser wirkt wie eine kleine Innendämmung und verringert die Wärme, die an der Oberfläche der Wärmebrücke ankommt. Das Ergebnis ist, dass die Oberflächentemperatur unter die 12,6°C fällt und dort noch schneller Schimmel entstehen kann. Zusätzlich wird Schimmel in solchen Ecken besonders spät entdeckt.

Ihr seht, hinter der Wärmebrückenproblematik steckt eine direkte Gefahr für den Innenraum und die Wohngesundheit und sollte nicht ignoriert oder vernachlässigt werden. Aber auch rechnerisch sind Wärmebrücken unbedingt zu beachten, dazu erzähl ich euch aber im nächsten Teil etwas mehr.

* Die Erklärungen in diesem Blog sind natürlich vereinfacht. Fachlich könnte man viele der Themen deutlich mehr ausarbeiten und komplexer beschreiben. Dazu kann man sich gerne der gängigen Faechliteratur bedienen.

Kurz gefragt – Kurz geantwortet: Wofür brauche ich einen Bauphysiker

Einen Bauphysiker brauchst du in verschiedenen Situationen:

– Für den Bauantrag: Er erstellt den Wärmeschutz- und den Schallschutznachweis und überprüft und bestätigt die Ausführung für die Fertigbauabnahme.

Fachberatung: Er ist Experte für Wärme, Feuchte und Schall und berät bei Fragen, die vor oder während der Bauausführung auftreten.

Detailplanung von Wärmebrücken oder des Feuchteschutzes.

– Analyse und Gutachten von klimabedingten Bauschäden und Schimmel.

– Finanzielle Förderung von energieeffizienten Bauvorhaben wie z.B. KfW-Förderung, BAFA oder Passivhäuser.

Bauphysik in der Praxis – Wie überwintere ich meinen Wohnwagen?

Wohnwagen im Winter

Ich fahre selber sehr gerne campen und diese Frage wird in allen Camping-Runden, sei es digital oder analog, ab Mitte Oktober regelmäßig umfassend diskutiert. Dort kursiert – wie in der Bauphysik leider üblich – viel Halbwissen. Ich versuche für euch ein bisschen Licht in die physikalischen Vorgänge von Temperatur und Feuchte zu bringen, denn das Schöne an der Physik: Sie funktioniert immer gleich, egal was wir glauben zu wissen.

Bauphysik, die Unsichtbare

(Bau-)Physik scheint für viele Menschen schwer greifbar zu sein. Die Vorgänge sind unsichtbar, oft sieht man erst was passiert ist, wenn es zu spät ist und der Bauschaden schon da ist. Dabei folgen die für uns relevanten Vorgänge ganz einfachen Gesetzmäßigkeiten*: Wärmestrom fließt von warm nach kalt, Feuchte diffundiert von hohem Partialdruck zu niedrigem, Luft strömt von hohem Luftdruck zu niedrigem. Alles will in ein Gleichgewicht kommen, und unsere Bauteile wirken als Widerstände dagegen. Um nachzuvollziehen, welche Kombination schadenanfällig und welche schadenfrei bleiben wird, muss man sich überlegen, wie die Situation zusammengesetzt ist. Welche Klimabedingungen habe ich? Welche Widerstände herrschen? Gibt es weitere Einflussfaktoren, die sich positiv oder negativ auswirken?

Wirtschaft, die Geschäftstüchtige

Dagegen arbeitet jetzt leider eine florierende Wirtschaft, die den Menschen jeden möglichen Blödsinn andrehen möchte. Und je weniger ein Mensch weiß, desto anfälliger für falsche Sachverhalten ist er. Also kam irgendwann ein cleverer Marketingmensch auf die Idee, Entfeuchter für Wohnwagen zu empfehlen. Ein paar Schreckensbilder gezeichnet: Feuchtigkeit, Stockflecken, Schimmel! Und schon konnten kleine Salztüten im Plastikbehälter gut verkauft werden. Nachdem ein paar Wohnwagen damit ausgestattet wurden und sich ordentlich Wasser in den Auffangbehältern gebildet wurde, muss folgendes passiert sein (anders kann ich die Schlussfolgerung nachvollziehen): Das Wasser wurde weggeschüttet, neues Salz in den Wagen gelegt und nach 1-2 Wochen: Der Behälter ist wieder voll! Und wieder, und wieder. Also müssen diese Entfeuchter ganz viel Feuchtigkeit in den Wohnwagen ziehen. Sie machen alles nur noch schlimmer!

Einmal Ja, Einmal Nein, Einmal Physik

Und schon waren zwei unerbittlich streitende Lager geboren. Da keiner dem anderen auch nur die geringste Kleinigkeit glaubt, werfe ich mich als Schiedsrichter nun dazwischen und erkläre euch grundlegend die Physik eines Wohnwagens, das Prinzip der Entfeuchter und warum es (außer für euer Portemonnaie) total egal ist, ob ihr Salz im Wohnwagen lagert oder nicht.

Zuerst etwas Chemie, dann die Physik*

Salze lösen sich in Wasser auf, das ist bekannt. Aber Salze können auch Wasserdampf (also Luftfeuchtigkeit) aufnehmen und sich dabei verflüssigen. Dies geschieht bei einer ganz bestimmten relativen Feuchtigkeit in der Luft, der sogenannten Deliqueszenzfeuchte. An dieser Grenze, die für alle Salze unterschiedlich ist, verflüssigt sich das Salz oder kristallisiert wieder aus. Hin und her, sooft wie sich die relative Luftfeuchtigkeit eben ändert. In einem geschlossenen Raum wird so sehr zuverlässig die gewünschte relative Luftfeuchtigkeit eingestellt werden. Stellt man Salze aber in eine unerschöpfliche Quelle für Feuchtigkeit – z.B. die Außenluft – verflüssigt sich das Salz fröhlich, aber die Luftfeuchtigkeit rundherum ändert sich nicht.
Betrachten wir den Wohnwagen einmal von physikalischer Seite. Die Hülle besteht außen aus einer Metall- oder GFK-Haut, dann ein Schaumdämmstoff und innen meist Kunststoff. Anders gesagt: die Hülle ist dicht. Dort werden im Regelfall weder Luft und noch Feuchtigkeit durchkommen. Aber jeder Wohnwagen hat eine Zwangslüftung: mehrere ca. 8cm große Löcher im Boden. Darüber wird dauerhaft die Wohnwagenluft durch Frischluft von außen ersetzt. Zum Vergleich: ein neu gebautes Haus tauscht bei etwas windigem Wetter ungefähr alle 2 Stunden einmal komplett das Luftvolumen aus. In unserem kleinen löchrigen Wohnwagen passiert das sicherlich viel schneller. Es herrschen also quasi dauerhaft Außenbedingungen im Wagen.

Verbinden wir diese beiden Umstände nun. Im Wohnwagen steht durch die Zwangslüftung immer wieder neue Feuchtigkeit zur Verfügung. Die Salze im Entfeuchter lösen sich auf. Es kommt neue Feuchtigkeit in den Wohnwagen, die noch verbliebenen Salze lösen sich weiter auf, es kommt neue Feuchtigkeit in den Wohnwagen, usw. Hier werden sich jetzt sicherlich einige freuen „Ich hab es doch gesagt, die Entfeuchter ziehen Feuchtigkeit in den Wohnwagen!“. Die Entfeuchter binden zuerst einmal Feuchtigkeit. Ob sie allerdings die Feuchtigkeit soweit reduzieren können, dass wirklich ein Partialdampfdruckgefälle entsteht und Feuchtigkeit diesem Gefälle folgt, oder ob einfach nur die Luftbewegung neue Feuchtigkeit in den Wohnwagen bringt, sei mal dahingestellt. Es ist letztlich nämlich auch egal.

Stellen wir uns vor, es wäre kein Entfeuchter im Wohnwagen. Die Luft wird regelmäßig ausgetauscht, das heißt im Umkehrschluss auch, dass die Luft von innen wieder nach außen gelangt. Je nachdem ob ein Über- oder Unterdruck an der Zwangslüftung herrscht, wird Luft in den Wohnwagen oder nach draußen gesogen. Es ist also im Wohnwagen genauso wie draußen. Und jetzt die Preisfrage: Gibt es draußen Schimmel? Also durch Luftfeuchtigkeit, nicht durch stehendes Wasser oder Regen? Eben, im Schnitt ist unsere Außenluft nämlich zu trocken und im Winter auch zu kalt, um Schimmelpilze wachsen zu lassen.

Nun wieder die Situation mit dem Entfeuchter. Wir stellen diesen in den Wohnwagen, die Salze lösen sich und dann? Passiert nichts. Die handelsüblichen Entfeuchter bestehen aus Magnesiumchlorid oder Calciumchlorid und haben Deliqueszenzfeuchten von ca. 30%. D.h. ab dieser relativen Luftfeuchtigkeit fangen die Salze an sich zu lösen, der Behälter wird voller und voller. Die Luftfeuchtigkeit wird aber durch die Zwangslüftung immer wieder „aufgefüllt“ und folgt so weiterhin der Außenfeuchtigkeit. Jetzt ist der Entfeuchter voll, was passiert? Nichts. Denn dafür müsste, wie wir ja schon gelesen haben, die Feuchte im Entfeuchtungsbehälter unter die Deliqueszenzfeuchte, also 30%, fallen. Und das ist mit einer Zwangslüftung eigentlich völlig unmöglich, denn die Außenluft ist in Deutschland niemals so trocken. Auch wenn die Sonne den Wohnwagen kurz aufheizt und die relative Feuchtigkeit dadurch sinkt. Es steht jetzt einfach ein Behälter mit Salzwasser im Wohnwagen herum und wartet darauf, dass man darüber stolpert.

Und jetzt ihr

Ich hoffe ihr habt die Mechanismen hinter der Luftfeuchtigkeit in einem Wohnwagen verstanden und wie ein Luftentfeuchter funktioniert. Dann könnt ihr mir sicherlich auch die Frage beantworten, warum Haushaltssalz (Natriumchlorid, Deliqueszenzfeuchte von ca. 75%) zum entfeuchten noch viel weniger funktioniert.

 

* Die Erklärungen in diesem Blog sind natürlich vereinfacht. Fachlich könnte man viele der Themen deutlich mehr ausarbeiten und komplexer beschreiben. Dazu kann man sich gerne der gängigen Fachliteratur bedienen.