Dampfbremsfolien

Untersuchung des Austrocknungsverhaltens von Dachkonstruktionen

Immer wieder treten nach Sanierungen und energetischen Modernisierungen bauphysikalische Probleme auf. Das Fraunhofer-Institut für Bauphysik (IBP) beschäftigt sich deshalb häufig mit der Gefahr der Schimmelbildung bei Dachkonstruktionen, insbesondere wenn die Dampfbremse nicht richtig ausgewählt und angebracht wurde. Bereits auf der Baufachtagung 2001 in Hannover wies Hartwig M. Künzel vom IBP darauf hin, dass der Einsatz von herkömmlichen Dampfsperren beim Tauwasserschutz zu Mängeln führen kann. In seinem Fachvortrag berichtete er von Untersuchungen in den USA: „Herkömmliche Dampfsperren mit einem sd-Wert (Sperrwert als diffusionsäquivalente Luftschichtdicke ausgedrückt) von mehr als 100m helfen zwar auf einfache Weise, die Vorgaben in der DIN 4108 zu erfüllen. Für den praktischen Einsatz sind sie jedoch nur in Ausnahmefällen gut geeignet. Untersuchungen an modernen Holzhäusern in den USA haben gezeigt, dass selbst bei guter Verarbeitung der konvektionsbedingte Feuchteeintrag in Außenbauteile etwa dem Diffusionsstrom durch eine Dampfbremse mit einem sd-Wert von ca. 3m entspricht.“ Demnach wird der winterliche Feuchteeintrag auch bei hohem sd-Wert kaum reduziert, eine Austrocknung im Sommer jedoch nahezu verhindert.

Gallerie

Soll bei einer energetischen Sanierung der Dachraum unangetastet bleiben, muss von außen gedämmt werden. In diesem Fall muss eine Dampfbremse über die Außenseite und damit die kalte Seite des Sparrens geführt werden. Versuche ergaben, dass Dampfbremsen aus PE-Folien (Polyethylen-Folien) hier das Austrocknen der Sparren verhindern, während variable PA-Folien (Polyamid-Folien) mit einer Trocknungszeit von knapp fünf Monaten innerhalb des in der DIN 68 800 geforderten Austrocknungszeitraumes von sechs Monaten liegen. Trocknet die Holzkonstruktion schlecht aus, kommt es innerhalb des Sparrens zu Holzfeuchten über 100 Masse-%. Beim Einsatz variabler Dampfbremsen auf der Basis von Polyamid trocknet der Sparren hingegen kontinuierlich aus. 1)

Nach heutiger Erkenntnis sollten Konstruktionen so gewählt werden, dass ein Austrocknen der Bauteile gewährleistet ist. Das IBP hat mit neuen ausführlichen Berechungen das Rücktrocknungsverhalten der Dachkonstruktion bei Verwendung unterschiedlicher PE-Dampfbremsfolien mit festem sd-Wert und einer Folie auf Polyamidbasis mit feuchteabhängigem Diffusionswiderstand ermittelt. Untersucht wurde der Feuchtegehalt auf der Außenseite, also der kalten Seite des Sparrens. Die Berechnungen bezogen sich auf drei unterschiedliche Dachvarianten, die sowohl bauübliche eingeschlossene Anfangsfeuchte im Neubau als auch erhöhte Feuchte durch geringe Undichtigkeiten bei nachträglicher Sanierung abdeckten. In allen drei Fällen war das Austrocknungspotenzial der PE-Folien (sd =2 und sd =5) geringer als das der verwendeten PA-Folie (Klimamembran). Bei den Berechnungen des IBP ergab sich insbesondere bei den Varianten mit Undichtigkeiten, dass das Austrocknungspotenzial der PE-Folien teilweise sogar über Jahre hinweg nicht ausreichte, um das Schimmelpilzrisiko aufgrund zu hoher Konstruktionsfeuchte ( > 20 Masse-%) zu vermeiden.

Untersucht wurden folgende Praxisfälle 2):

Neubau

  • Dämmung und Abdichtung von innen mit erhöhter eingeschlossener Feuchte (28% Masse-% Anfangsfeuchtegehalt in der Schalung)
  • Verlegung der Dampfbremse unter den Sparren
  • Diffusionshemmendes (z.B. wasserdichtes) Unterdach, sd-Wert = 30m
  • 30° Dachneigung
Sanierung
  • Nachträgliche Sanierung von außen, mit geringen Undichtigkeiten
  • Verlegung der Dampfbremse um und über den Sparren
  • Diffusionsoffene Unterdeckbahn, sd-Wert = 0,1m
  • 50° Dachneigung
sowie
  • Nachträgliche Sanierung von außen, mit geringen Undichtigkeiten
  • Verlegung der Dampfbremse um und über den Sparren
  • Diffusionsoffene Unterdeckbahn, sd-Wert = 0,1m
  • 30° Dachneigung
Dampfbremsen im Vergleich
PE-Folien mit sd-Wert = 2, 3, 5 und 10m und eine variable PA-Folie
Bei einem festen sd-Wert  sind möglicher Feuchteeintrag und Austrocknungspotenzial gleich. Die Feuchtemenge ist abhängig von der Durchlässigkeit, also dem Diffusionswiderstand der Folie (sd-Wert). Variable Folien ermöglichen im Sommer eine größere Durchlässigkeit und damit ein höheres Austrocknungspotenzial und haben einen geringeren Feuchteeintrag im Winter (siehe Prinzipdarstellung). Variable PA-Folien stellen die Rücktrocknung der Dachkonstruktion aufgrund ihres unterschiedlichen Diffusionswiderstandes (sd-Wert) innerhalb eines ausreichend kurzen Zeitraums auch bei geringen Undichtigkeiten sicher - das zeigen die Berechnungen des IBP.  Sie bieten einen idealen Schutz der Dachkonstruktion, sichern hohen Wohnkomfort und sind besonders geeignet bei Konstruktionen mit Schalungen, erhöhter eingebauter Holzfeuchte und Außenwänden mit Sichtfachwerk.

1) Künzel, H.: Problemlösungen für schwierige bauphysikalische Sanierungen: Variable Dampfbremsen – Fallbeispiele; Baufachtagung Okt. 2001 Hannover
2) Vergleich der hygrometischen Verhältnisse in Dachkonstruktionen mit feuchtvariabler Dampfbremse bzw. Dampfbremsen mit konstantem sd-Wert
; IBP 2009

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