Feuchtigkeit in Dämmstoffen

Baufeuchte

Als Baufeuchte wird die Feuchte bezeichnet, die aus bautechnischen Gründen in der Bauphase ins Gebäude gebracht wird. Während der Bauphase und in den ersten Nutzungsjahren muss daher ausreichend gelüftet werden. Besonders im Winter (Tauperiode) kann es bei halbfertigen Konstruktionen (z.B.: noch nicht gedämmte Dachgeschosse) innerhalb von wenigen Stunden zu Feuchteschäden kommen, wenn die relative Luftfeuchtigkeit zu groß wird.

Mögliche Quellen für Baufeuchte sind Beton, Mörtel, Nassestrich, Putz, Farben usw., aber auch gasbetriebene Geräte, wie Heizungen und Schweißbrenner. Bei der Verbrennung von einem Kubikmeter Gas wird ein Liter Wasserdampf frei.

Feuchtigkeit am offenen Dämmkörper

Oft kommt es zum Abschluss der Bauphase zur Überschneidung von Bau- und Fertigstellungsmaßnahmen, dass z.B. im Dachbereich die Innenwand noch verkleidet wird oder die Fenster eingepasst werden und die Dämmung an einigen Stellen unverkleidet ist, in den unterliegenden Etagen bereits Malerarbeiten durchgeführt werden. Dann gelangt die erhöhte Baufeuchte in den gesamten Bau, auch wenn hier und da Fenster geöffnet werden. Die Feuchtigkeit schlägt sich im Herbst und Winter an kalten Flächen wie an Fenstern nieder, aber auch an allen Außenflächen, die relativ zur Heizquelle kalt sind. Wenn die feuchte Luft direkt an den Dämmstoff gelangt und die relative Luftfeuchtigkeit entsprechend der dort befindlichen Temperatur nahe 100 % beträgt, gibt die Luft Feuchtigkeit an den Bau ab.

Insbesondere kondensiert die Feuchtigkeit bevorzugt an Grenzflächen (Folien etc.), aber auch an mineralischen Fasern.

Einige Stoffe (z.B. Hanf) unterhalten mit der Luftfeuchtigkeit einen Gleichgewichtsaustausch und die Materialfeuchte steigt bis zur materialeigenen obersten Gleichgewichtsfeuchte. An Holzbalken treten beide Effekte auf: Es steigt die Materialfeuchte bis zur obersten Gleichgewichtsfeuchte; an der Balkenoberfläche (Grenzfläche) bilden sich außerdem noch Tropfen.

Wenn aber überdurchschnittlich hohe Luftfeuchte (Baufeuchte) an eine offene Dämmung abgegeben wird oder Kondenswasser an Sperrschichten (Folien) herunter läuft, nässt der Dämmstoff und muss zum trocknen herausgenommen werden. Das Durchfeuchten vom offenen Bereich in den Baukörper kann bis zu einem Meter geschehen.

Wohnfeuchte

Unter der Wohnfeuchte versteht man die Feuchtemenge, die bei einer normalen Nutzung des Wohnraumes entsteht. Die Quellen für die Wohnfeuchte sind:

  • Die Bewohner, jeder Mensch gibt je nach körperlicher Belastung täglich ca. 1-2 Liter Wasserdampf über Haut und Lunge ab.
  • Beim Kochen werden ca. 0,5 Liter Dampf produziert.
  • Beim Kochen mit Gas entsteht durch die Verbrennung zusätzlich pro Kubikmeter Gas ein Liter Wasserdampf.
  • Bei einem halbstündigen Wannenbad oder einem zehnminütigen Duschbad werden ca. 0,3 bis 0,4 Liter Dampf freigesetzt.
  • Beim Wäsche waschen und Blumen gießen gelangen ca. 0,8 Liter Dampf in die Raumluft.

Eine 5-kg-Trommel voll Wäsche, die zum Trocknen aufgehängt wird, erzeugt geschleudert bis zu 0,2 Liter Dampf pro Stunde und tropfnass sogar bis zu 0,5 Liter pro Stunde.

Feuchtigkeit im Baukörper

Oft wird irrtümlich von der Annahme ausgegangen, Feuchtigkeit kann nur in offenen Bausystemen auftreten. Für eine gewisse Zeit nach Bauabschluss kann dieses auch behauptet werden, jedoch schon nach wenigen Jahren dringt Feuchtigkeit auch in die abgedichtesten Bereiche und durchdringt jede Sperre. Daher ist es zwecklos, Feuchtigkeit verbannen zu wollen.

Konvektion und Kondensatbildung

Die Hauptursache für Tauwasserschäden ist die Konvektion und die anschließende Kondensatbildung. Sobald feuchte warme Luft über Konvektion in ein Material eindringt und dort kondensiert, fallen Tropfen (Tauwasser) aus, die zu erheblichen Bauschäden führen können.

Diffusion

Das Phänomen des Feuchtigkeitstransportes durch ein Material ohne Konvektion von Luft bezeichnet man als Diffusion. Es ist dabei zunächst gleichgültig, welche Wege die Feuchtigkeit durch den Stoff nimmt, ob über Kapillare, mittels Kohäsion, der Transport über Poren, die chemische Bindung von Wassermolekülen (wie etwa beim Lehm) oder andere Möglichkeiten. Es erfolgt ein Massestrom von Stellen mit größeren Dampfdruckes zu Stellen kleineren.

Grenzflächenfeuchtigkeit

Materialübergänge oder Materialgrenzen an Lüftungsebenen bilden Grenzflächen. An diesen Grenzflächen kann Feuchtigkeit stauen, sofern diese nicht über eine Diffusion durch die Materialien abtransportiert wird. Sofern eines der angrenzenden Materialien hydrophob ist (Kunststofffolien, Alu-Kaschieung etc.), kann sich Oberflächenfeuchtigkeit bilden, die als Film kondensiert. Vermag das gegenüberliegende Material nicht ausreichende Mengen der Grenzflächenfeuchtigkeit abzuführen, staut diese Feuchtigkeit und bildet die Grundlage für Bauschäden.

Oberste Gleichgewichtsfeuchte von Hanffasern

Die Gleichgewichtsfeuchte beschreibt das Aktivverhalten eines hygroskopischen Materials (z.B. Hanf). Hygroskopische Materialien geben solange Wasserdampf ab, bis die sie umgebende Luft die relative Luftfeuchte besitzt, die der Gleichgewichtsfeuchte des Materials entspricht. Jedes Material hat seine ganz spezifische Gleichgewichtsfeuchte.

Durch die Wasserdampfabgabe verringert sich der Wassergehalt des Materials, und der Wassergehalt der Luft steigt. Das Material trocknet. Bei ständiger Zufuhr von Frischluft, die eine relative Luftfeuchte besitzt, die geringer als die Gleichgewichtsfeuchte ist, würde das Material immer mehr Wasserdampf abgeben (Schwund). Im umgekehrten Fall, d.h. bei Zufuhr von zu feuchter Luft, kann das hygroskopische Material die Feuchtigkeit aus der Umgebungsluft aufnehmen.

Die oberste Gleichgewichtsfeuchte ist die maximal erreichbare Materialfeuchte, die ein hygroskopischer Stoff erreicht, wenn unter besten Voraussetzungen (warme und sehr feuchte Umgebungsluft) unbegrenzt Feuchtigkeit der Umgebungsluft vom Material aufgenommen werden kann.

Bemerkung 1: Ein weiterer Anstieg der Materialfeuchte durch feuchte Umgebungsluft ist nicht möglich. Erreicht nun das hygroskopische Material die oberste Gleichgewichtsfeuchte, so gibt dieses Material an die Umgebungslust immer wieder Wasserdampf ab, was ein Sinken der eigenen Materialfeuchte nach sich zieht.

Bemerkung 2: Grenzflächen mit anderen Materialien (z.B. Folien) müssen gesondert betrachtet werden.

Gleichgewichtsfeuchte Hanf:

relative Luftfeuchte Gleichgewichtsfeuchte
theoretisch 20°C / 0% 0%
Trockenraum, Zentralheizung 20°C / 40% 9%
Sommer 20°C / 65% 12%
September 12°C / 80% 22%
November 5°C / 95% 30-40%

Maximale Gleichgewichtsfeuchte: 65 %

Bei 30% Materialfeuchte fühlt sich Hanf immer noch trocken an. Erst bei ca. 50% Materialfeuchte spürt man Feuchtigkeit im Material.

Sofern die in den Verarbeitungsrichtlinien vorgeschriebenen konstruktiven Voraussetzungen erfüllt sind, kann es bei der Verwendung von Hanffaser-Dämmstoffen keine durch den Hanffaser-Dämmstoff verursachten Feuchteschäden kommen.

Unter "normalen" Wohnverhältnissen, vorausgesetzt die Luftfeuchtigkeit ist stets deutlich geringer als 100 %, kann auf besondere Maßnahmen der Diffusionssperre oder Diffusionsbremse verzichtet werden. Auf eine winddichte Verkleidung der Dämmung sollte hingegen immer geachtet werden.

Mindestanforderungen (Alternativen) für normale Wohnräume

  1. sdi > 2 * sda und sdi > 2 * Baudicke der Hanf-Dämmung
  2. sdi > 4 * sda
  3. sdi > 4 * Baudicke der Hanf-Dämmung

Zu beachten ist, dass Feuchträume wie Wasch- oder Baderäume höhere Ansprüche an den Diffusionswiderstand der Wand stellen.