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Der Feuchteschutz spielt eine wesentliche Rolle, um einen funktionierenden Wärmeschutz zu gewährleisten.

Der Feuchteschutz spielt eine wesentliche Rolle, um einen funktionierenden Wärmeschutz zu gewährleisten.

Bild: Baunetz (us), Berlin

Bauphysik Fachwissen

Aufgaben und Ziele von Wärme- und Feuchteschutz

Bauliche Mängel resultieren meist aus Fehlern, die einen bauphysikalischen Ursprung haben. Wer mit Planung und Ausführung befasst ist, sollte die Eigenschaften der Baustoffe und die klimatischen Prozesse kennen.

Wie die Energieeinsparverordnung legt das seit November 2020 gültige Gebäudeenergiegesetz fest, dass der Einfluss konstruktiver Wärmebrücken auf den Jahres-Heizwärmebedarf nach den Regeln der Technik und den im Einzelfall wirtschaftlich vertretbaren Maßnahmen so gering wie möglich gehalten wird.

Wie die Energieeinsparverordnung legt das seit November 2020 gültige Gebäudeenergiegesetz fest, dass der Einfluss konstruktiver Wärmebrücken auf den Jahres-Heizwärmebedarf nach den Regeln der Technik und den im Einzelfall wirtschaftlich vertretbaren Maßnahmen so gering wie möglich gehalten wird.

Bild: Baunetz (np), Berlin

Bauphysik Fachwissen

Wärmebrücken und GEG

Über die Vorgaben des im November 2020 in Kraft getretenen Gebäudeenergiegesetzes in Bezug auf den Einfluss von Wärmebrücken.

Innerhalb der Bilanzierung wird unterschieden nach der Nutzung der Gebäude bzw. nach Wohn- oder Nichtwohngebäude.

Innerhalb der Bilanzierung wird unterschieden nach der Nutzung der Gebäude bzw. nach Wohn- oder Nichtwohngebäude.

Bild: Baunetz (us), Berlin

Bauphysik Fachwissen

Energetischer Wärmeschutz

Bei der Bilanzierung wird zwischen Wohn- oder Nichtwohnnutzung sowie bestehenden Gebäuden unterschieden. Anforderungen an die Dämmqualität der Hüllflächen und die technische Ausstattung werden formuliert.

Abb. 1: Übersicht einiger Normen, Gesetze und Richtlinien sowie ihrer Verknüpfung (Hinweis: keine vollständige Übersicht aller vorhandenen Normen)

Abb. 1: Übersicht einiger Normen, Gesetze und Richtlinien sowie ihrer Verknüpfung (Hinweis: keine vollständige Übersicht aller vorhandenen Normen)

Bild: Thomas Duzia, Wuppertal

Bauphysik Fachwissen

Normen und Regelwerke zum Wärme- und Feuchteschutz

Bedingt durch die sich verändernden energiepolitischen Ziele unterliegen die gesetzlichen Verordnungen einer ständigen Anpassung.

Künftig werden die Ziele des Klimaschutzplans 2030 für Neubauten im Gebäudebestand und beim Einsatz erneuerbarer Energien durch das GEG vorgegeben (Abb.: MOE - Wohnhaus Möckernstraße in Berlin, Carlo Witte Architekten, 2019).

Künftig werden die Ziele des Klimaschutzplans 2030 für Neubauten im Gebäudebestand und beim Einsatz erneuerbarer Energien durch das GEG vorgegeben (Abb.: MOE - Wohnhaus Möckernstraße in Berlin, Carlo Witte Architekten, 2019).

Bild: Baunetz (us), Berlin

Bauphysik Fachwissen

GEG und Niedrigstenergie-Standard

Die Ziele des Klimaschutzplans 2030 für Neubauten im Gebäudebestand und beim Einsatz erneuerbarer Energien werden künftig durch das Gebäudeenergiegesetz vorgegeben.

Mit dem Gebäudeenergiegesetz sollen die Ziele des Klimaschutzes Mittelpunkt der Betrachtungen werden. Dazu werden in der Anlage 9 die auf den Energieträger bezogenen Emissionsfaktoren in g CO2-Äquivalent pro kWh aufgeführt.

Mit dem Gebäudeenergiegesetz sollen die Ziele des Klimaschutzes Mittelpunkt der Betrachtungen werden. Dazu werden in der Anlage 9 die auf den Energieträger bezogenen Emissionsfaktoren in g CO2-Äquivalent pro kWh aufgeführt.

Bild: Baunetz (us), Berlin

Bauphysik Fachwissen

GEG und die Umrechnung von Treibhausgasemissionen

Durch die Methodik des Gebäudeenergiegesetzes sollen die Ziele des Klimaschutzes und die Reduzierung von Treibhausgasemissionen deutlicher herausgestellt werden.

Da die Bodenplatte ans Erdreich grenzt, erfahren die Wärmeströme eine Dämpfung aus dem beheizten Bauwerk heraus.

Da die Bodenplatte ans Erdreich grenzt, erfahren die Wärmeströme eine Dämpfung aus dem beheizten Bauwerk heraus.

Bild: Baunetz (us), Berlin

Bauphysik Fachwissen

Dämmung erdberührter Bauteile

Wenn Wand und Bodenplatte an Erdreich grenzen, erfahren die Wärmeströme aus dem beheizten Bauwerk heraus eine Dämpfung. Wie wirkt sich das auf die Planung aus?

Für die thermische Trennung bietet die Industrie unterschiedliche Einbauteile an, wie z.B. Isolationskörbe für auskragende Betonplatten.

Für die thermische Trennung bietet die Industrie unterschiedliche Einbauteile an, wie z.B. Isolationskörbe für auskragende Betonplatten.

Bild: Schöck Bauteile, Baden-Baden

Bauphysik Fachwissen

Wärmebrücken: Planungshinweise

Wie lassen sich Wärmebrücken vermeiden bzw. deren Einfluss in der energetischen Bilanzierung reduzieren?

Neben dem pauschalen Ansatz, Wärmebrücken ohne Nachweis über einen Zuschlag von ∆WB 0,10 W/(m²K) auf die gesamte Hüllfläche zu berücksichtigen, oder einen detaillierten Nachweis mittels Simulationen zu erstellen, besteht nun die Möglichkeit, relativ effizient einen Gleichwertigkeitsnachweis zu führen.

Neben dem pauschalen Ansatz, Wärmebrücken ohne Nachweis über einen Zuschlag von ∆WB 0,10 W/(m²K) auf die gesamte Hüllfläche zu berücksichtigen, oder einen detaillierten Nachweis mittels Simulationen zu erstellen, besteht nun die Möglichkeit, relativ effizient einen Gleichwertigkeitsnachweis zu führen.

Bild: Baunetz (us), Berlin

Bauphysik Fachwissen

Wärmebrückenbilanzierung nach DIN 4108 Beiblatt 2

Das 2019 veröffentlichte Beiblatt ermöglicht einen Gleichwertigkeitsnachweis auf Grundlage von Bildvorlagen aus der Norm. Dazu wurden die Kategorien A und B für Wärmebrücken eingeführt.

Verschiedene Einwirkungen von Feuchtigkeit auf ein Gebäude

Verschiedene Einwirkungen von Feuchtigkeit auf ein Gebäude

Bild: Duzia, T.; Bogusch, N.; Basiswissen Bauphysik, Fraunhofer IRB Verlag, 2014 Stuttgart, S. 141

Bauphysik Fachwissen

Anforderungen und Ziele des Feuchteschutzes

Ein zentraler Aspekt der Planung ist der Schutz des Bauwerks vor Wasser, denn es bildet die Grundlage für bauliche, energetische oder hygienische Mängel.

Bauteilöffnung zur Ermittlung der Dämmstärke und Überprüfung eventueller Feuchtigkeit

Bauteilöffnung zur Ermittlung der Dämmstärke und Überprüfung eventueller Feuchtigkeit

Bild: Thomas Duzia, Wuppertal

Bauphysik Fachwissen

Dämmung und Feuchteschäden: Energetische Ziele und Bilanzierung

Wie verändern sich Dämmeigenschaften durch Wasser? Bei Bauwerkssanierungen gilt es abzuwägen, ob die weitere Nutzung einer feuchten Dämmung sinnvoll ist:

Beispiel einer Bewertung zum Glaserverfahren nach dem alten Rechengang aus der DIN 4108-3 von 2001

Beispiel einer Bewertung zum Glaserverfahren nach dem alten Rechengang aus der DIN 4108-3 von 2001

Bild: Thomas Duzia, Wuppertal

Bauphysik Fachwissen

DIN 4108-3: Die Grenzen der Anwendbarkeit im Feuchteschutz

Es handelt sich um eine der wenigen bauaufsichtlich eingeführten Normen. Deren Vorgaben sind im Zuge der Planung anzuwenden, die Nachweise bereits im Bauantragsverfahren nachzuweisen.

Beispiel: Außenwände, die als ein- oder zweischaliges Mauerwerk nach DIN 1053-1 erstellt werden, müssen nicht mittels eines rechnerischen Nachweises zum Tauwasserausfall nachgewiesen werden, wenn ein ausreichender Wärmeschutz vorliegt.

Beispiel: Außenwände, die als ein- oder zweischaliges Mauerwerk nach DIN 1053-1 erstellt werden, müssen nicht mittels eines rechnerischen Nachweises zum Tauwasserausfall nachgewiesen werden, wenn ein ausreichender Wärmeschutz vorliegt.

Bild: Baunetz (yk), Berlin

Bauphysik Fachwissen

Nachweisfreie Konstruktionen des Feuchteschutzes

Bei einigen in der DIN 4108-3 beschriebenen Konstruktionen ist kein Nachweis zum Tauwasserausfall notwendig, darunter Wände in Massivbauweise, Holzfachwände, erdberührende Wände und diverse Dachkonstruktionen.

Die Grundlage zur Festlegung der Exposition von Fassaden bildet die DIN 4108-2 zum klimabedingten Feuchteschutz, der eine wesentliche Grundlage des Wärmeschutzes bildet.

Die Grundlage zur Festlegung der Exposition von Fassaden bildet die DIN 4108-2 zum klimabedingten Feuchteschutz, der eine wesentliche Grundlage des Wärmeschutzes bildet.

Bild: Baunetz (yk), Berlin

Bauphysik Fachwissen

Konstruktive Feuchteschutzmaßnahmen

Der Feuchteschutz muss durch konstruktive Maßnahmen am Bauwerk sichergestellt sein. Dies geschieht auf Grundlage diverser Normen und Richtlinien zu den einzelnen Bauteilen, die dem Wasser ausgesetzt sind.

Die Grundlagen für Außenwände, die einer Schlagregenbeaufschlagung unterliegen, behandelt die DIN 4108-3: Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden – Klimabedingter Feuchteschutz.

Die Grundlagen für Außenwände, die einer Schlagregenbeaufschlagung unterliegen, behandelt die DIN 4108-3: Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden – Klimabedingter Feuchteschutz.

Bild: Baunetz (yk), Berlin

Bauphysik Fachwissen

Regenschutz im Hochbau nach DIN 4108-3

Grundsätzlich soll kein Wasser in die Bauwerkskonstruktion eindringen, da hieraus Schäden und Nutzungseinschränkungen resultieren. Es sind daher planerische Vorkehrungen zu treffen.

In den Normen zum Wärme- und Feuchteschutz sind im Regelfall zwei µ-Werte für Baustoffe aufgeführt: einer für den feuchten und einer für den trockenen Zustand des Baustoffes.

In den Normen zum Wärme- und Feuchteschutz sind im Regelfall zwei µ-Werte für Baustoffe aufgeführt: einer für den feuchten und einer für den trockenen Zustand des Baustoffes.

Bild: Baunetz (us), Berlin

Bauphysik Fachwissen

Stoffeigenschaften und Wasserdampfdiffusionswiderstand

In den Normen zum Wärme- und Feuchteschutz sind im Regelfall zwei µ-Werte für Baustoffe aufgeführt: einer für den feuchten und einer für den trockenen Zustand des Baustoffes.

Schematische Darstellung zur Festlegung der raumseitigen Luftdichtheitsebene zur Abstimmung von planerischen Schnittstellen

Schematische Darstellung zur Festlegung der raumseitigen Luftdichtheitsebene zur Abstimmung von planerischen Schnittstellen

Bild: Thomas Duzia, Wuppertal

Bauphysik Fachwissen

Feuchteschutz durch Luftdichtheit

Bei einem Luftdichtheitskonzept stehen besonders die Anschlüsse und Übergänge verschiedener Bauteile im Mittelpunkt der Planung.

Temperaturverteilung in einer Außenwand mit einer hinterlüfteten Vorsatzschale

Temperaturverteilung in einer Außenwand mit einer hinterlüfteten Vorsatzschale

Bild: Thomas Duzia, Wuppertal

Bauphysik Fachwissen

Tauwasser und Glaser-Verfahren

Kernstück des rechnerischen Nachweisverfahrens der DIN 4108-3 zum Feuchteschutz ist das sogenannte Glaser-Verfahren. Ein ganzheitliches feuchtetechnisches Konzept ist dennoch erforderlich.

Unter besonderen winterlichen Bedingungen kommt es bei Fenstern zu einem Tauwasserausfall: Ursache kann unzureichendes Heiz- und Lüftungsverhalten der Bewohner/Nutzer sein oder der umlaufende Glasrandverbund, der eine wärmetechnische Schwachstelle in einer hochgedämmten Glastafel bildet

Unter besonderen winterlichen Bedingungen kommt es bei Fenstern zu einem Tauwasserausfall: Ursache kann unzureichendes Heiz- und Lüftungsverhalten der Bewohner/Nutzer sein oder der umlaufende Glasrandverbund, der eine wärmetechnische Schwachstelle in einer hochgedämmten Glastafel bildet

Bild: Thomas Duzia, Wuppertal

Bauphysik Fachwissen

Tauwasser auf/in Bauteilen

Wie lässt sich die bauphysikalische Qualität eines Bauteils bewerten, welche Eigenschaften und Prozesse spielen dabei eine Rolle?

Die individuelle Schallerfahrung ist eng an das eigene Hörempfinden geknüpft. Sie umfasst Kommunikation, unterschiedliche Tonhöhen, Musik, Geräusche, Lärm und geht darüber hinaus: Wir können sogar „hören“, ob wir uns in einem Raum oder im Freien befinden.

Die individuelle Schallerfahrung ist eng an das eigene Hörempfinden geknüpft. Sie umfasst Kommunikation, unterschiedliche Tonhöhen, Musik, Geräusche, Lärm und geht darüber hinaus: Wir können sogar „hören“, ob wir uns in einem Raum oder im Freien befinden.

Bild: Baunetz (us), Berlin

Bauphysik Fachwissen

Akustische Begriffe: Was ist Schall?

Wie nehmen wir Schall wahr und wie breitet dieser sich aus? Das ist wesentlich für die Gestaltung von Räumen.

Bei zentralen Lüftungsanlagen versorgt mindestens ein Ventilator über ein Kanalnetz mehrere Räume oder ein gesamtes Gebäude mit frischer Luft

Bei zentralen Lüftungsanlagen versorgt mindestens ein Ventilator über ein Kanalnetz mehrere Räume oder ein gesamtes Gebäude mit frischer Luft

Bild: Baunetz (yk), Berlin

Bauphysik Fachwissen

Arten der Lüftung und Lüftungssysteme

Zur Sicherstellung eines behaglichen Raumklimas und zur Vermeidung von Bauschäden durch Kondensatausfall ist der Luftwechsel in...

Eine Aufgabe der Bauphysik ist der winterliche Wärmeschutz

Eine Aufgabe der Bauphysik ist der winterliche Wärmeschutz

Bild: Baunetz (us), Berlin

Bauphysik Fachwissen

Aufgaben der Bauphysik

Die Bauphysik ist eine Anwendung der Physik auf Bauwerke und Gebäude. Sie untersucht die physikalischen Grundlagen der Bautechnik...

Die Tageslichtnutzung muss bei Bürogebäuden besonders sensibel geplant werden (Abb.: Bürogebäude in Hamburg)

Die Tageslichtnutzung muss bei Bürogebäuden besonders sensibel geplant werden (Abb.: Bürogebäude in Hamburg)

Bild: Kati Türschmann, Hamburg

Bauphysik Fachwissen

Tageslicht und Energieeinsparung

Beim energiesparenden Bauen wird vorwiegend an die Reduzierung des Heiz- oder Kühlenergieverbrauches in Gebäuden gedacht. Ebenso...

Je besser natürliches Licht genutzt wird, desto weniger Energie muss für Kunstlicht aufgewendet werden

Je besser natürliches Licht genutzt wird, desto weniger Energie muss für Kunstlicht aufgewendet werden

Bild: Baunetz (us), Berlin

Bauphysik Fachwissen

Tageslichtnutzung

Tageslicht wirkt sich nicht nur auf das Wohlbefinden und die Leistungsfähigkeit aus, es ist für jeden Menschen lebensnotwendig. In...

Schematische Darstellung zur Festlegung der raumseitigen Luftdichtheitsebene für die Abstimmung der planerischen Schnittstellen

Schematische Darstellung zur Festlegung der raumseitigen Luftdichtheitsebene für die Abstimmung der planerischen Schnittstellen

Bild: Thomas Duzia, Wuppertal

Bauphysik Fachwissen

Luftdichtheit: Planungsgrundlagen und Normen

Mit dem Ziel, ungewollte Verluste an Wärmeenergie durch Leckagen auszuschließen, stehen bei einem Luftdichtheitskonzept die Anschlüsse und Übergänge verschiedener Bauteile im Fokus der Planung.

Beispiel Fugenlüftung – nach EnEV nicht mehr möglich, da sie eine luftdichte Ausführung der Gebäudehülle bei Neubauten fordert

Beispiel Fugenlüftung – nach EnEV nicht mehr möglich, da sie eine luftdichte Ausführung der Gebäudehülle bei Neubauten fordert

Bild: Baunetz (yk), Berlin

Bauphysik Fachwissen

Luftdichtheit und Lüftung

Die klimatischen Bedingungen in Gebäuden haben sich in den letzten Jahren stark verändert. Zum einen sind die Anforderungen an den...

Ob sich ein Gebäude im Sommer überhitzt, ist im Wesentlichen von seinem Glasflächenanteil und der einfallenden Sonneneinstrahlung abhängig

Ob sich ein Gebäude im Sommer überhitzt, ist im Wesentlichen von seinem Glasflächenanteil und der einfallenden Sonneneinstrahlung abhängig

Bild: Baunetz (yk), Berlin

Bauphysik Fachwissen

Tageslicht und sommerlicher Wärmeschutz

Ob sich ein Gebäude im Sommer überhitzt, ist im Wesentlichen von seinem Glasflächenanteil und der einfallenden Sonneneinstrahlung...

Beim Luftdichtheitskonzept stehen besonders die Anschlüsse und Übergänge verschiedener Bauteile im Mittelpunkt; sämtliche am Bau Beteiligten müssen an diesem Abstimmungsprozess und in der Ausführung teilnehmen

Beim Luftdichtheitskonzept stehen besonders die Anschlüsse und Übergänge verschiedener Bauteile im Mittelpunkt; sämtliche am Bau Beteiligten müssen an diesem Abstimmungsprozess und in der Ausführung teilnehmen

Bild: Baunetz (us), Berlin

Bauphysik Fachwissen

Herstellung der Luftdichtheitsebene

Zum Innenraum kann die Luftdichtheitsebene in den Anschlüssen zwischen den Bauteilen z.B. aus Folien, Klebebändern oder vorkomprimierten Dichtschnüren hergestellt werden.

Bei der Planung des Wärme- und Feuchteschutzes sind auch die klimatischen Bedingungen zu berücksichtigen.

Bei der Planung des Wärme- und Feuchteschutzes sind auch die klimatischen Bedingungen zu berücksichtigen.

Bild: Baunetz (yk), Berlin

Bauphysik Fachwissen

Einflüsse des Klimas auf die Bauphysik

Die klimatischen Bedingungen, Sonne, Wind und Niederschläge beeinflussen wesentlich den Wärme- und Feuchteschutz von Gebäuden.

Die Bilanzierung von Nichtwohngebäuden nach DIN 18599 beinhaltet auch die Bewertung der Kühlleistung und des Energiebedarfs für die Beleuchtung

Die Bilanzierung von Nichtwohngebäuden nach DIN 18599 beinhaltet auch die Bewertung der Kühlleistung und des Energiebedarfs für die Beleuchtung

Bild: Baunetz (kt), Berlin

Bauphysik Fachwissen

Tageslicht und GEG

Zur Verbesserung des Klimaschutzes und zur Senkung des Energieverbrauchs in Gebäuden wurden die Energieeinsparverordnung (seit...

Je höher das A/V-Verhältnis ist, umso ungünstiger wirkt sich das auf die Energiebilanz des Gebäudes aus und komplizierte Details sind vorprogrammiert

Je höher das A/V-Verhältnis ist, umso ungünstiger wirkt sich das auf die Energiebilanz des Gebäudes aus und komplizierte Details sind vorprogrammiert

Bild: Baunetz (yk), Berlin

Bauphysik Fachwissen

Bauphysikalische Entwurfsleitlinien

Bereits beim Entwurf stehen dem Planer verschiedene Maßnahmen zur Wahl, die sowohl Einfluss auf die Bauphysik als auch den...

Da auf den Gebäudesektor 40% des Gesamtenergiebedarfs in der EU entfallen, ist die Reduzierung des Energiebedarfs ein wichtiger Baustein in der Minderung des CO2-Ausstoßes (Abb.: Arp Museum Bahnhof Rolandseck, Richard Meier, 2007).

Da auf den Gebäudesektor 40% des Gesamtenergiebedarfs in der EU entfallen, ist die Reduzierung des Energiebedarfs ein wichtiger Baustein in der Minderung des CO2-Ausstoßes (Abb.: Arp Museum Bahnhof Rolandseck, Richard Meier, 2007).

Bild: Baunetz (us), Berlin

Bauphysik Fachwissen

Bauphysikalische Nachweise und Normen

Was sind die gesetzlichen Grundlagen und welche Ziele haben sie? Welche Normen sind seitens der Planung unbedingt zu beachten?

Der Inhaber eines Bauwerks mit einem Wärmedämmverbundsystem ist angehalten, die Fassade regelmäßig zu warten und Instand zu halten

Der Inhaber eines Bauwerks mit einem Wärmedämmverbundsystem ist angehalten, die Fassade regelmäßig zu warten und Instand zu halten

Bild: Baunetz (yk), Berlin

Bauphysik Fachwissen

Wärmedämmung und Brandschutz

In der Folge einiger Brandereignisse und den damit verbundenen Medienberichten in den vergangenen Jahren haben sich die Haltung...

Der U-Wert bildet die Grundlage für die energetische Bewertung von allen Außenbauteilen, die beheizte Innenräume von Außenräumen oder unbeheizten Innenräumen abgrenzen (Abb.: PHED - Passivhaus Engeldamm in Berlin-Kreuzberg, Scarchitekten, 2012)

Der U-Wert bildet die Grundlage für die energetische Bewertung von allen Außenbauteilen, die beheizte Innenräume von Außenräumen oder unbeheizten Innenräumen abgrenzen (Abb.: PHED - Passivhaus Engeldamm in Berlin-Kreuzberg, Scarchitekten, 2012)

Bild: Baunetz (us), Berlin

Bauphysik Fachwissen

Der U-Wert als bauphysikalische Kenngröße

Dieser Wert bildet die Grundlage für die energetische Bewertung von allen Außenbauteilen, die beheizte Innenräume von Außenräumen oder unbeheizten Innenräumen abgrenzen.

Bei einem Gebäude treten Wärmeströme vom beheizten zum unbeheizten Innenraum bzw. dem Außenraum auf (Abb.: ehem. Zollverein School of Management and Design in Essen, Sanaa, 2006).

Bei einem Gebäude treten Wärmeströme vom beheizten zum unbeheizten Innenraum bzw. dem Außenraum auf (Abb.: ehem. Zollverein School of Management and Design in Essen, Sanaa, 2006).

Bild: Baunetz (us), Berlin

Bauphysik Fachwissen

Wärmetransportmechanismen

Da Baustoffe luftgefüllte Kammern bzw. Poren besitzen, überlagern sich die unterschiedlichen Wärmetransportmechanismen.

Aufteilung von auftreffender Globalstrahlung in reflektierte, absorbierte und durchgelassene Strahlung

Aufteilung von auftreffender Globalstrahlung in reflektierte, absorbierte und durchgelassene Strahlung

Bild: Thomas Duzia, Wuppertal

Bauphysik Fachwissen

Absorption und Wärme auf Oberflächen

Außenbauteile und deren Oberflächen sind latent unterschiedlichen umweltbedingten Einflüssen ausgesetzt (z.B. klimatischen...