Diskurs Sicheres Feuchte-management für Flachdächer in Holzbauweise - Holz-Zentrum ...
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Sicheres Feuchte-
Diskurs
pro clima Fachpublikationen
management
für Flachdächer
in Holzbauweise
Ausgabe Nr. 1
pro clima Fachpublikationen
Alles. Einfach. Klar.
Sicheres Feuchtemanagement
für Flachdächer in Holzbauweise
Die frühere, einfache Denk- und Ar- bergen Risiken in sich? Wie geht man verfahren. Die Grenzwerte für die
beitsweise: Wenn aussen dicht, dann mit Risiken beim Feuchtemanagement Feuchte sind dort für Holz (≤ 20%)
innen dicht, ist heute nicht mehr um? und Holzwerkstoffe (je nach Nutzungs
gültig. Heute sind wir konfrontiert klasse ≤ 18%) geregelt. Eine Bemes-
mit anderen Regelungen, welche sich Neue Regeln in DIN 68800-2 sung des Bauteils war nicht in jedem
erst noch einprägen müssen, damit oder 100 Meter versus Fall erforderlich. Bis zur Veröffent
alles wieder einfach, greifbar und Feuchtevariabilität lichung der aktuellen Ausgabe im
umsetzbar wird. Bis dahin gilt es die November 2014 fand man in DIN
entsprechende Aufmerksamkeit und Die zulässigen Feuchtegehalte für 4108-3 auch für unbelüftete Flach
Achtsamkeit mitzubringen. Holz und Holzwerkstoffe werden in dächer mit äußerer Abdichtung nach-
Wenn man sich der Auswirkungen unterschiedlichen Normen beschrieben. weisfreie Konstruktionen. Nachweis-
von Planung und Ausführung bewusst Für die wärme- und feuchtetechnische frei galten bisher unbelüftete Kons
ist, dann ist tatsächlich alles einfach Bemessung eines Bauteils wird in der truktionen, wenn sie mit einer inneren
und klar. Beim Flachdach stellen sich Regel die Normenreihe DIN 4108 – diffusionshemmenden Schicht mit
mehrere Fragen: In welchem Rahmen Wärmeschutz und Energieeinsparung sd-Wert ≥ 100 m ausgeführt wurden.
bewege ich mich mit meiner Kon- in Gebäuden – herangezogen. Dort Die Neufassung der DIN 4108-3,
struktion? Was macht eine Konstruk- erfolgt die Berechnung von Wärme- 2014-11, kennt diese Definition nicht
tion sicher? Welche Konstruktionen und Feuchteschutz nach dem Glaser mehr. Die übliche unbelüftete Ausfüh-
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Flachdachkonstruktion nach DIN 68800-2, Bild A.20,
Holzkonstruktion kann in GK0 eingeordnet werden
1
2
1 diffusionsdichte Dachabdichtung,
3
dunkel, unverschattet
2 Holzschalung oder Holzwerkstoffplatte
3 faserförmiger Gefachdämmstoff in
Konstruktionsebene
4
4 feuchtevariable Dampfbremse mit AbZ,
5 z.B.: pro clima INTELLO
5 diffusionsoffener Innenausbau
rung mit Vollsparrendämmung ohne Zahlreiche Forschungsvorhaben sind Der Holzschutz kennt jedoch nur
Hinterlüftung wurde dort nun zur im Bereich Holzbau und Flachdach den Bezug zum Material und dessen
nachweispflichtigen Konstruktion. durchgeführt worden und haben neue Ausgleichsfeuchte im Umgebungsmi-
Erkenntnisse erbracht. In unterschied- lieu. Mit der Ausgleichsfeuchte wird
Welche Konstruktionen gelten lichsten Veranstaltungen und Publika- das Material in die entsprechende
heute als nachweisfrei? tionen wurden die Ergebnisse disku- Gebrauchsklasse (früher Gefährdungs-
tiert und veröffentlicht. Vieles aus der klasse) eingeordnet. In diesem Sinne
Was gemäß DIN 4108-3 mit der frü- Forschung und Gutachterpraxis ist sind Bauteile sicher, deren Hölzer in
heren Definition »100 m« nachweisfrei dann in die Novellierung der Holz- die GK0 (Gebrauchsklasse 0 - kein
war, hat in der Bauwirklichkeit zu schutznorm eingeflossen. chemischer Holzschutz erforderlich)
Bauschäden geführt. Dies haben sich Nachweisfreie Konstruktionen für die eingeordnet werden können. Im Hin
die »Hölzernen« schon seit Längerem unbelüfteten Flachdächer sind heute blick auf die Bauteilsicherheit stellt
zu Herzen genommen und erforscht. der DIN 4108-3:2014-11 unbekannt. DIN 68800-2 sogar noch höhere An-
Schon 2008 wurde durch den Infor- In der Bewertung von Konstruktionen forderungen als DIN 4108-3.
mationsdienst Holz mit der Broschüre ist auch der konstruktive Holzschutz Bauteilsicherheit wird in DIN 4108-3
zu Flachdächern in Holzbauweise nach DIN 68800-2 zu beachten, sind dadurch festgelegt, dass das anfallende
darüber informiert, dass die 100 m ja die »nachweisfreien« durch zu hohe Tauwasser wieder komplett austrock-
nicht mehr Stand der Technik waren. Holzfeuchte in die Knie gegangen. nen muss und Grenzwerte a) an der
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Tauwasserebene und b) der Feuchte-
zunahme der Baustoffe eingehalten Einflussfaktoren: Deckschichten und Schatten
werden. Es gibt keine Reserve bei verschattetes Bahnen- Holzterasse Kiesdach Gründach
unplanmäßigen Feuchteeinträgen, es dach, dunkel
genügt ein komplettes Verdunsten der
rechnerischen Feuchte. Im Zweifelsfall
können also Tauwasser- und Verdun-
stungsmenge identisch sein und die
Konstruktion wäre nach DIN 4108-3
in Ordnung. Die Frage nach der Bau
praxis und der Bauteilsicherheit bleibt
offen.
Gemäß der Holzschutznorm DIN
68800-2 sind Trocknungsreserven
einzuhalten. Beim Nachweis mit
dem Glaserverfahren sind dies bei Zusätzliche Deckschichten oder Verschattungssituationen haben Einfluss
Dächern 250 g/m2a und bei Decken auf das feuchtetechnische Verhalten einer Konstruktion. Eine entsprechend
und Wänden 100 g/m2a. Hiermit dimensionierte Überdämmung senkt die Ausgleichsfeuchte der Holzbauteile.
werden restliche Undichtheiten in
der Luftdichtheitsebene und damit nach DIN 68800-2:2012-02, Hölzer dingungen, unabdingbar um sowohl
unplanmäßige Feuchtigkeitseinträge der Flachdachkonstruktionen nach eine sorgfältige Planung als auch eine
berücksichtigt. Wird die Konstruktion Bild A.20 unter scharfen Randbedin- sorgfältige Ausführung und damit ein
mit numerischer Simulation nachge- gungen zur Planung und Ausführung schadensfreies Bauteil zu erreichen.
wiesen, wird bei der Simulation mit eingeordnet werden. Auf Grund frü
der geplanten Luftdichtheitsklasse der herer Bauschäden durch die »100 m- Bauaufsichtlicher
Gebäudehülle gerechnet. Eine Über- Bahnen« wurden die Grenzen für Verwendbarkeitsnachweis
prüfung der Ausführungsqualität GK0-Konstruktionen ohne rechne-
der Luftdichtheitsebene mit einer rischen Nachweis sehr eng gezogen Feuchtevariable, diffusionshemmende
Differenzdruckmessung, z. B. Blower (Info-Block unten). Für die Baupraxis Schichten benötigen gemäß 68800-2,
Door, ist bei beiden Planungsansätzen erscheint daher eine Bestätigung des 7.5, einen bauaufsichtlichen Verwend-
empfehlenswert. In die Gk0 können Feuchteschutzes, mit dessen Randbe- barkeitsnachweis.
Feuchteverlauf in Holzschalung über 7 Jahre GK0 nach DIN 68800-2
Vergleich nachweisfrei alt zu GK0 neu Unter anderem zählen folgende Punkte nach DIN 68800-2
zu den Regeln für ein sicheres Bahnendach in Holz-
bauweise:
✔ geneigte Dachfläche, Dachneigung: ≥ 2° bzw. ≥ 3 %
✔ dunkle Abdichtungsbahn mit einer Strahlungs-
absorption ≥ 80 %, verschattungsfrei
✔ keine Deckschichten, nur reines Bahnendach (Kies-,
Gründach, Terrassen jeweils nach rechnerischem
Nachweis)
✔ nur mit feuchtvariabler Dampfbremse
bauaufsichtlichem Verwendbarkeitsnachweis
✔ sorgfältige Planung und Ausführung der Luftdicht-
heitsebene (eine Qualitätskontrolle ist bei allen
Ausführungen empfehlenswert
✔ raumseitige Bekleidungen/Beplankungen mit einem
sd–Wert ≤ 0,5 m
100 m, konstant fvDB mit AbZ ✔ vorgefertigte Dachelemente
Vergleich der ehemaligen nachweisfreien Konstruktion nach DIN 4108-3, 2001-07, mit GK0-Klassifizierung nach DIN
68800-2, 2012-02. Vergleich der Feuchtigkeit innerhalb der oberen Beplankung, Massivholzschalung, bei Einsatz einer
Dampfbremse mit konstantem sd-Wert 100 m und feuchtevariabler Dampfbremse (fvDB) mit AbZ gemäß DIN 68800-2.
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Die Berechnung des Feuchteschut-
zes für das Bauteils wird dann, bei
Verwendung von feuchtevariablen
Dampfbremsen, mit numerischer
Simulation durchgeführt. Nach Norm
müssen diese über einen bauaufsicht-
lichen Verwendbarkeitsnachweis ver-
fügen. Diese Anforderung können nur
wenige Bahnen am Markt erfüllen.
Sind dann unbelüftete Konstruktionen
gar nicht mehr machbar? Im Vergleich
zu belüfteten Konstruktionen, deren
Wohl und Wehe von der vollum-
fänglich funktionierenden Belüftung
abhängig ist, sind gerade unbelüftete
Konstruktionen mit überwachten,
feuchtevariablen Dampfbremsbahnen
Verschattung durch Bausituation führt zu einer Addition der negativen
als die sichersten anzusehen. Der
Einflüsse: tagsüber reduzierte Erwärmung durch Schattenwurf, nachts keine
Feuchteschutz muss wie bei allen Reduzierung der nächtlichen Abstrahlung
Konstruktionen in Augenschein
genommen werden. Um die Material
eigenschaften und die Leistungsfähig geben innerhalb der Konstruktion Die dampfdiffusionshemmende
keit von feuchtevariablen Dampf- Wärme und Feuchte im ständigen Schicht, welche im Winter erhöhten
bremsen berücksichtigen zu können, Wechseln weiter. Auf der Kaltseite Feuchteeintrag in die Konstruktion
wird das Bauteil mittels numerischer angelangt, wird nun der Ausgleich/ verhindert, steht nun der Entfeuch-
Simulationsverfahren, wie z. B. WuFi Entfeuchtung mit dem umgebenden tung im Weg. Im Bauteil befindliche
oder Delfin, realitätsnah berechnet. Raum gesucht. Bei diffusionsoffenen Feuchte staut sich an Dampfbremsen
Konstruktionen mit feuchtevariabler mit höherem und konstantem sd-Wert
Verschattungen und deren Dampfbremse stehen beide Bauteil und kann als sogenanntes Sommer-
Auswirkungen oberflächen (innen und außen) für den kondensat sichtbar werden. Eine
Ausgleich/Entfeuchtung im Sommer feuchtevariable Dampfbremse senkt
Warum sind nur unverschattete zur Verfügung. Nach aussen hin jedoch in diesem Fall ihren sd-Wert
Konstruktionen nachweisfrei? Was diffusionshemmenden oder -dichten und öffnet der Feuchtigkeit den Weg
passiert im Winter und im Sommer? Konstruktionen steht nur eine Bauteil aus dem Bauteil heraus.
Welchen Einfluss hat Schattenwurf oberfläche für die Austrocknung zur Um der Rücktrocknung wenig Wider-
auf die Konstruktion? Verfügung: die innere. Daher muss bei stand entgegen zu stellen, ist in der
In der Natur wird immer ein Gleichge- diesen Konstruktionen diese eine ver- Norm der sd-Wert der raumseitigen
wichtszustand angestrebt. Sie ver- bleibende Bauteiloberfläche optimal Bekleidungen auf 0,5 m begrenzt.
sucht Ungleichgewichte zu bereinigen genutzt werden können. Denn auch hier gilt der natürliche
und auszugleichen. Dies ist auch der
Antrieb für alle inneren Vorgänge in
einem Bauteil, wie zum Beispiel der
Diffusion. Ziel ist ein ausgeglichener
Zustand des Bauteils, ein Gleichge-
wicht der Kräfte. Um diesen Ausgleich
zu erreichen, entsteht innerhalb eines
Bauteils ein Diffusionsstrom, welcher
von der energiereichen zu energie-
armen Seite strebt. Daher bewegt sich
sowohl der Wärmestrom als auch der
Feuchtestrom von der Warmseite zur
Kaltseite der Konstruktion und sucht
den Ausgleich – das Gleichgewicht.
Die verschiedenen Materialschichten Auswirkung eines Wanderschattens von einem Kamin auf einem Flachdach
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Grundsatz: je weniger Widerstand, lung, welche das Bauteil abkühlt. solare Energieeintrag reduziert. In Ab-
desto schneller die Bewegung. Bei der Verschattung »Wand-Effekt« hängigkeit der Art und des Abstandes
Ein weiterer Punkt für die Rücktrock- addieren sich Tag und Nacht mit der parallelen Fläche trifft nur bedingt
nung ist der zur Verfügung stehende ihren negativen Einflüssen auf die bis keine direkte Strahlung auf die
Antrieb. Der kräftigste Diffusions Konstruktion. Tagsüber wird die Bauteiloberfläche auf. Durch die Auf-
strom entsteht bei ungehindertem direkte solare Einstrahlung durch den heizung des Deckbelags kann sich
Energieeintrag durch direkte Beson- Schattenwurf komplett unterbunden, jedoch eine Wärmestrahlung auf das
nung der Außenoberfläche des Bau- und nachts wird die langwellige Ab- darunter liegende Bauteil einstellen.
teils. Für Konstruktionen, deren Höl- strahlung nicht verhindert. Schlechte In der Nacht hat eine dachparallele
zer in die GK0 eingeordnet werden, Erwärmung plus optimale Auskühlung Fläche Einfluss auf die langwellige
muss gemäß DIN 68800-2 die größte erzeugt das höchste Bauschadens- Abstrahlung. Die nächtliche Abküh-
Sicherheit vorhanden sein, welche nur risiko für das Bauteil. lung wird reduziert. Das Dach erwärmt
durch unverschattete Konstruktionen sich damit nicht so stark wie eine
erreicht wird. Der Schatten raubt Sonnenschirm-Effekt unverschattete Konstruktion, kühlt
Energie, die für die Umkehrdiffusion jedoch im Gegenzug in der Nacht
benötigt wird. Bei der Verschattung Eine schräg stehende Fläche erzeugt nicht so stark ab. Es können ausgegli-
gibt es verschiedene Arten, welche in Schatten auf der Bauteiloberfläche. chenere Verhältnisse entstehen.
verschiedener Weise Auswirkungen Je nach Neigung und Abstand der Deckschichten wie Kies, Steine, Sub-
auf das darunter liegende Bauteil schattenerzeugenden Fläche zum strate bei Dachbegrünung oder auch
haben. Man kann drei verschiedene Bauteil wird die direkte Strahlung Terrassenbeläge schränken ebenso die
Schattenarten anhand ihrer Effekte komplett unterbunden oder zu min- Sonneneinstrahlung ein, andererseits
unterscheiden: dest verringert. Durch die Schräg- verändern sie ebenso das Auskühl-
stellung können während des Tages verhalten während der nächtlichen
Wand-Effekt schon, im Hinblick auf die Bauteiler- Abstrahlungsphase. Daher müssen
wärmung, positive Effekte auftreten, Bauteile mit Deckschichten immer
Eine senkrechte Fläche verhindert den wie z. B. rückseitige Wärmestrahlung mit einem Nachweis überprüft und
Einfall von kurzwelligen Sonnen- und Erhöhung des Einflusses der bestätigt werden.
strahlen auf das nach außen hin indirekten Strahlung. Positive Effekte Was ist zu tun, wenn die solare
diffusionsdichte Bauteil. Kurzwellige sind ggf. auch in der nächtlichen Einstrahlung vermindert ist? Wie-
Strahlen sind, wie bei einem Mikro- Situation zu verzeichnen. Deren der kommt das natürliche Verhalten
wellenherd, für das Aufheizen maß- Größe und Einfluss ist wie tagsüber des Kräfteausgleichs ins Spiel: Das
geblich. Die Strahlung wird aber von abhängig von Neigung und Abstand Streben nach Gleichgewicht. Das Holz
der schattenbildenden Fläche entwe- der schattenerzeugenden Fläche. und die Holzwerkstoffe stellen sich
der absorbiert oder reflektiert. Es kann sich ein Wechselspiel zwi- bei entsprechendem Umgebungskli-
Die Bauteiloberfläche kann sich nur schen positiven und negativen ma auf eine stoffspezifische Aus-
durch die Lufttemperatur und die Einflüssen einstellen, welche unter gleichsfeuchte ein, abhängig von der
Globalstrahlung erwärmen. In der Umständen ausgleichend wirken. jeweiligen relativen Luftfeuchte - also
Nacht versuchen Bauteiloberflächen immer im Bezug zwischen Temperatur
einen Ausgleich ihrer Oberflächen- Carport-Effekt und absoluter Feuchte.
temperaturen mit dem Gegenüber zu Je wärmer die Bauteilschicht, desto
erreichen, dem sehr kalten Weltall. Erzeugt eine dem Dach parallele niedriger ihre Ausgleichsfeuchte.
Es entsteht eine langwellige Abstrah- Fläche den Schatten ist der direkte, Durch diesen physikalischen Effekt
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kann man in einem gewissen Rahmen tatsächlichen Bauteildicke in Metern. vielfältige Möglichkeiten, mit nume
Lösungen für Flachdachkonstrukti- Je kürzer die Strecke, desto geringer rischer Simulation sichere Holz-
onen erarbeiten. Im Regelfall wird der Zeitaufwand /-bedarf zur Rück- bauteile zu planen. Verfahren und
demzufolge auf der Oberseite der trocknung, umso schneller wird ein Daten stehen zur Verfügung. Bei ent-
oberen Beplankung eine zusätzliche Ausgleich erreicht. sprechender Achtsamkeit und Auf-
Dämmebene aufgelegt, welche dann merksamkeit sind Flachdächer heute
zur Erhöhung der Schichttempera- Umgang mit äußeren bauschadensfrei und sicher möglich.
tur führt und damit zu geringeren Einflüssen Bei gängigen und bei anspruchsvollen
Ausgleichsfeuchten, bzw. Senkung der Situationen haben sich Konstruk
relativen Luftfeuchte. Falls eine Über- Die energetische Nutzung der solaren tionen mit feuchtevariablen Dampf-
dämmung zum Einsatz kommt, wird Einstrahlung steht hier meist im Vor- bremsen bewährt.
im Allgemeinen auch eine zusätzliche dergrund: Solarthermie und Photovol-
diffusionshemmende Schicht mit taik (je nach Art teils Carport-Effekt).
Der Autor
sd-Wert ≥ 100 m empfohlen. Durch Aber auch: Baumbestand (teils Wand /
diese Maßnahme werden zwei Effekte teils Sonnenschirm-Effekt), Nach- Christoph Böhringer hat Holz-
erreicht: bargebäude (Wand-Effekt) und die technik an der FH Rosenheim
1) Der Diffusionsstrom wird un- geografische Lage bestimmen den studiert.
terbrochen. Diffusion (und auch Grad der Verschattung (Wand-Effekt). Er ist Anwendungstechniker bei
pro clima und Referent der
Konvektion) findet nur bis zu Man kann dann bei Simulationsrech-
pro clima WISSENSWERKSTATT
dieser Schicht hin statt. Durch nungen entweder von einer Voll-
KäNGURU. Seminare und Termine
diese Unterbrechung kann sich in verschattung, Teilverschattung oder
unter
der Überdämmung keine Feuchte einem Wanderschatten ausgehen und www.proclima.de/seminare
aufschaukeln. Ein Aufschaukeln diese dann in Rechnung stellen.
kann erfolgen bei schaumförmigen Zur Festlegung der Intensität und
Dämmstoffen, welche diffusionsträ- Dauer der Beschattung wird durch den
ge reagieren oder bei Beplankungen Bauphysiker im Regelfall dann eine
mit einem höheren sd-Wert. Verschattungsanalyse durchgeführt,
2) Der »Rückweg« der Feuchte zum welche die entsprechenden Parameter
Raum hin ist so kurz wie möglich. für die Simulation ermittelt. Verein-
Je größer der Anteil der außen facht kann jedoch auch von einer
seitigen Masse ist, desto träger ist Vollverschattung ausgegangen und
die Reaktion des Bauteils. auf dieser Basis eine auf der sicheren
Ziel ist immer, den Rückweg der Seite liegende Lösung erarbeitet
christoph.boehringer@proclima.de
Feuchte kurz zu halten, sowohl in der werden.
www.proclima.de
Betrachtung der sd-Werte als auch der Zum heutigen Zeitpunkt bestehen
Feuchteverlauf in Holzschalung über 7 Jahre Strahlungsabsorption und Verschattung
Vergleich einer besonnten und einer verschatteten Hölzer von unverschatteten Konstruktionen erreichen
Feuchteverlauf in Holzschlung über 7 Jahre
Konstruktion schnell niedrige Feuchtewerte, die weit unterhalb der
Vergleich einer besonnten zu einer verschatteten Konstruktion
30
zulässigen Normwerte liegen können. Schattenwurf hat
Randbedingungen:
einen
Bahnendach erheblichen
mit diffusionsdicher Einfluss auf das thermische Verhal-
Abdichtung
25
ten der Konstruktion und damit auf die sommerliche
240 mm Faserdämmstoff 035
Luftdichtheitsklasse B
Umkehrdiffusion.
Außenklima Holzkirchen
unverschattet vergleichen mit verschatteter Konstruktion,
20
Verschattete
Entwicklung der Holzfeuchte inBauteile (wie verschattete Fahrzeuge) haben
der oberen Beplankung,
Holzschalung
Holzfeuchte [M-%]
im Sommer deutlich niedrigere Oberflächentemperatu
15 ren als voll besonnte Oberflächen/Bauteile. Damit wird
besonnt
der Energieeintrag reduziert, welcher der Antrieb der
verschattet
10 Umkehrdiffusion ist. Im Bild ist das Feuchteverhalten
einer äußeren Dachschalung aus Massivholz in Abhän-
5 gigkeit der Intensität der Sonneneinstrahlung darge-
stellt. Dampfbremse: fvDB nach DIN 68800-2 (INTELLO)
0
2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 verschattet besonnt
Zeit [Jahre]
Seite 7
MOLL
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2016-09 M 1AR00063
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