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Ausgabe 11/11, Seite 42

Kleines Leck, große Wirkung

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Der Beitrag zum Schaden an einer unbelüfteten Dachkonstruktion zeigt interessante Aspekte und einen einzelnen Regelverstoß. Nur zweifelt der Unterzeichner, ob Ursache und Wirkung tatsächlich richtig erkannt wurden.  So fehlen Angaben darüber, ob die raumseitig angebrachte Bekleidung aus Gipskartonplatten Lücken aufwies. Das wäre aber Voraussetzung für den konvektiven Transport feucht-warmer Raumluft bis an die kalten Bereiche des Daches. Denn DIN 4108-7:2001-08 Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden – Luftdichtheit von Gebäuden, Anforderungen, Planungs- und Ausführungsempfehlungen sowie –beispiele führt in Abschnitt 5.2.3 zutreffend aus: Gipsfaserplatten, Gipskarton-Bauplatten, Faserzementplatten, Bleche und Holzwerkstoffplatten sind luftdicht. Wenn also die Bekleidung mit Gipskartonplatten in der üblichen Weise mit verspachtelten Fugen ausgebildet worden war, dann hätte das für die Luftdichtigkeit genügt und eine zusätzliche luftdichte Ausbildung der Dampfsperre wäre nicht erforderlich gewesen. Fehlstellen in der Dampf bremsenden Schicht führen im Gegensatz zu Fehlstellen in der luftdichten Schicht in aller Regel nicht zu unzuträglicher Schwächung der Dampf bremsenden Wirkung, wie entsprechende Untersuchungen schon vor Jahrzehnten ergeben haben.

Falls hingegen die PE-Folie als luftdichte Schicht geplant wurde, dann hätte die raumseitige Bekleidung Lücken aufweisen dürfen und z.B. aus gelochten Gipskartonplatten oder auch aus Brettern mit hohem Fugenanteil bestehen dürfen. Dann und nur dann hätte die PE-Folie sowohl die Aufgabe der Dampfbremse als auch die der luftdichten Schicht übernehmen und entsprechend in den Stoßüberlappungen, Anschlüssen und Durchdringungen luftdicht ausgebildet werden müssen. In dem Bericht fehlen leider Angaben darüber, welche Schicht planmäßig die Luftdichtigkeit herstellen sollte oder – abweichend davon – tatsächlich übernommen hat. Bei der Untersuchung der Konstruktion hätte m.E. zwingend geklärt und im Bericht dokumentiert werden müssen, ob die Gipskartonbekleidung die Funktion der Luftdichtheit eigenständig erfüllen konnte oder nicht. Der Bericht ist insoweit unvollständig.

Dem Bericht ist weiter nicht zu entnehmen, ob trockenes Holz (≤ 20 %) eingebaut wurde. Erfahrungsgemäß werden trotz gegenteiliger Forderungen in mehreren Regelwerken  ─ DIN 18334, DIN 68800-2, DIN 4074-1, DIN 4074-5, DIN 68365 und DIN 1052 fordern übereinstimmend Holzfeuchten ≤ 20 % ─ immer noch nasse Schalbretter und leider auch frische Sparren eingebaut. Bei einer realistischen Einbauholzfeuchte von 40 % (der Unterzeichner hat bei Begutachtungen bis zu 70 % Einbauholzfeuchte im Splintholz gemessen) und einer hoch angenommenen Ausgleichsfeuchte von ≤ 20 % enthält 1 m² Dachschalung von 24 mm Dicke freies und damit vagabundierendes Wasser in einer Menge von

0,024 * 1,0 * 1,0 * 400 * 20/100 = 1,92 kg = 1,92 Liter Wasser.

Wurden auch noch die Sparren – wie früher üblich – mit 40 % Holzfeuchte eingebaut und nimmt man einen Querschnitt von 8/22 cm an, dann enthalten die Sparren bei 0,70 m Sparrenabstand freies Wasser von

0,08 * 0,20 * 400 * 20/100 * 0,70 = 1,83 kg = 1,83 Liter Wasser.

Zusammen ergäbe das 1,92 + 1,83 = 3,75 Liter Wasser pro m² Dachfläche, die aus der Konstruktion in kürzester Frist hätten heraus diffundieren müssen, um einen Befall mit Holz zerstörenden Pilzen mit Sicherheit zu vermeiden. Die Schilderung des Schadensfalles und die Erfahrung des Unterzeichners deuten darauf hin, dass vor allem der Einbau zu nassen Holzes zu dem Schaden geführt hat. Die möglicherweise durch Konvektion zusätzlich hineingetragene Feuchte kann eigentlich nur einen weiteren Beitrag geleistet und keineswegs die unzuträgliche Befeuchtung des Holzes in kurzer Zeit bewirkt haben.

Mittels einer realitätsnahen instationären Berechnung des gekoppelten ein- und zweidimensionalen Wärme- und Feuchtetransports unter natürlichen Klimabedingungen (z.B. mit WUFI®) hätten die Gutachter den Feuchtehaushalt, das Befeuchtungs- und Austrocknungsverhalten des mehrschichtigen Dachbauteiles prüfen können. Sie hätten dann erfahren, dass es sechs bis sieben Jahre gedauert hätte, um trocken eingebautes Holz bei Annahme eines unrealistisch großen Feuchteeintrages von 250 g/m²a durch Konvektion bis zum Fasersättigungsbereich zu befeuchten. Erst nach Erreichen des Fasersättigungsbereichs, also hier erst nach mehreren Jahren wären Sporen Holz zerstörender Pilze in der Lage zu keimen und das Holz abzubauen. Dem Bericht ist aber zu entnehmen, dass die Probleme der unzuträglichen Befeuchtung (Fleckenbildung) schon gleich nach Fertigstellung auftraten. Das wiederum deutet darauf hin, dass schadensträchtiges Wasser mit nassem Holz eingebracht wurde. Dies hätten die Gutachter berücksichtigen und prüfen sollen, ja müssen.

Die derzeit noch geltende DIN 68800-2:1996-05 Holzschutz – Vorbeugende bauliche Maßnahmen im Hochbau fordert in Abschnitt 8.3 für geneigte, nicht belüftete Dächer unter a) eine obere Abdeckung (z.B. Unterspannbahn) mit diffusionsäquivalenter Luftschichtdicke sd ≤ 0,2 m oder – hier zutreffender – unter c) eine obere Abdeckung mit offener Brettschalung, Brettbreite ≤ 100 mm, Fugenbreite ≥ 5 mm und aufliegender Wasser ableitender Schicht mit sd ≤ 0,02 m. Gegen diese Forderung wurde im vorliegenden Fall verstoßen, da schon die Bitumenschweißbahn mit einem sd -Wert von 30 m (» 0,02 m) anzusetzen ist. Die Erfahrungen der Vergangenheit lassen erwarten, dass eine Ausbildung entsprechend der DIN 68800-2 auf Grund der darin enthaltenen extrem hohen Trocknungskapazität den Schaden vermieden hätte.

Die beschriebene Konstruktion ist bauphysikalisch mangelhaft geplant und ausgeführt worden, unabhängig davon ob die luftdichte Schicht mangelhaft war oder nicht.

Die demnächst als Weißdruck erscheinende DIN 68800-2:2011 wird dem Planer Variationsmöglichkeiten des Dachaufbaues bei grundsätzlich und ausschließlich gefordertem Einbau von trockenem Bauholz an die Hand geben unter der Voraussetzung, dass die Konstruktion eine rechnerische Trocknungsreserve von 250 g/m² enthält, um baupraktisch unvermeidbare Konvektionsströme in die Konstruktion mit Sicherheit abzupuffern. Ob ein solcher rechnerischer Nachweis bei der beschriebenen Konstruktion gelingt angesichts der „Beschattung“ der Bitumenschweißbahn durch die Metalldeckung und der dadurch erforderlichen Reduzierung der Dachflächentemperatur ist – wie vorstehend dargelegt – keineswegs sicher.

Im Übrigen sei darauf hingewiesen, dass ein „Blower-Door“-Test die vorhandene oder fehlende Luftdichtigkeit einer Konstruktion nur dann nachweisen kann, wenn die in die Konstruktion hinein gedrückte Luft auch irgendwo wieder nach außen austreten kann und umgekehrt. Angesichts der luftdicht verklebten Bitumenschweißbahn ist dies nicht gesichert, da bei Leckagen in der raumseitigen luftdichten Schicht der für die Prüfung hergestellte Druck auch im Hohlraum der Konstruktion entsteht und dort durch die äußere Haut gebremst wird. Ein „Blower-Door“-Test ist zwar für den energetischen Nachweis geeignet, nicht jedoch zweifelsfrei für den Nachweis von Mängeln oder der Mangelfreiheit in Bezug auf den Schutz vor unzuträglicher Feuchtekonvektion.

Schulze hat im Kommentar zu DIN 68800-2:1996 diese Situation mit nebenstehendem Bild exemplarisch dargestellt. Beim Blower-Door-Test baut sich der Druck durch Leckagen, hier als Steckdosen dargestellt, in dem gedämmten Hohlraum praktisch in gleicher Stärke wie im eigentlichen Innenraum auf und zeigt gar keine Leckage an, wenn wie im beschriebenen Dach gegeben, außen eine luftdichte Schicht vorhanden ist.

Fragwürdig, ja überflüssig, da nicht erforderlich, erscheint die durchgeführte Schwammsanierung des Mauerwerks. Jeder Pilz benötigt Wasser zum Leben. Entzieht man dem Pilz das Wasser fällt er in Trockenstarre und stirbt nach mehr oder weniger langer Zeit ab. Die Trocknung hätte folglich als bekämpfende Maßnahme gegen Schwamm auch im Mauerwerk ausgereicht. Die novellierte DIN 68800-4:2011 Holzschutz – Bekämpfungs- und Sanierungsmaßnahmen gegen Holz zerstörende Pilze und Insekten nennt in Abschnitt 4.2 daher zutreffend bei Pilzbefall als Regelsanierung die Beseitigung der Ursache der erhöhten Feuchte. Weitere Maßnahmen, z.B. Behandlung von Mauerwerk sind nur erforderlich, wenn – ausnahmsweise, z.B. bei Baudenkmalen – die Trockenlegung nicht möglich ist.

Der Unterzeichner hätte sich gewünscht, dass die beiden Kollegen einen in Bauphysik versierten Sachverständiger für Holzbau hinzugezogen hätten und ist sich sicher, dass das zu deutlich anderen Erkenntnissen über die Schadensursache geführt hätte.

Hans Schmidt, Architekt, Hoch- und Tiefbauingenieur, Sachverständiger für Holz als Baustoff, Bützfleth

Stellungnahme der Autoren unseres Berichts

Herr Schmidt sieht als Ursache für den erheblichen Schaden den Einbau von feuchtem Holz. Ob tatsächlich feuchtes Holz eingebaut worden sein könnte, kann heute nicht mehr nachvollzogen werden und wurde auch nie untersucht (evtl. anhand von Bautagebuch?). Die Ursachenermittlung wurde auch nicht von den Unterzeichnern durchgeführt, sondern wie im Artikel beschrieben durch einen zuvor gerichtlich bestellten Sachverständigen. Wir wurden erst hinzugezogen, als es an die Sanierung ging – die Ursachenermittlung war abgeschlossen (seitens des Gerichtes). Dies war im Artikel auch deutlich so beschrieben.

Zweck des Artikels war es, Diagnosemöglichkeiten (spezielle Analysen eines Befalls) aufzuzeigen und zu zeigen, wie wichtig es ist, dass eine permanente Kommunikation zwischen Sanierer und Sachverständigem stattfindet. Auch die möglicherweise enorme Dunkelziffer von nicht erkannten – weil nicht sichtbaren Schäden – sollte ins Licht gerückt werden.

Die Ausführungen des Lesers zur eingebauten Holzfeuchtigkeit sind auf jeden Fall nachvollziehbar.

Hohe Mengen an durch Diffusion und auch konvektiv eingetragener Feuchtigkeit sind als zusätzlich bedeutende Ursachen dennoch sehr wahrscheinlich: der Schaden hat sich entwickelt und besonders die sehr kalten Winter 2009 und 2010 machten den Schaden erst innenseitig in Form von Flecken sichtbar – weil eben aufgrund der Temperaturgegensätze mehr Feuchtigkeit anfiel. In den Jahren zuvor waren keine Verfärbungen innenseitig sichtbar (hier irrt Herr Schmidt).

Im Gegensatz zum Leserbriefschreiber Herr Schagemann hat der Unterzeichner andere Erfahrungen mit fehlerhaft angebrachten Dampfbremsen/-sperren. Nach Öffnung der Decken kam oftmals Wasser direkt aus der Konstruktion gelaufen und die Dämmung war pitschnass. Es ist richtig, dass Kondensat eher herunterläuft – deshalb ja auch die Flecken im inneren des Beispielobjektes, die darauf deutlich hinwiesen. Doch die Weichholzbretterschalung „saugte“ doch zunächst sehr große Mengen anfallender Feuchtigkeit auf – bis zur Sättigung – und erst dann floss der größte Teil herab. Die anfallende Feuchtigkeit aus der Bretterschalung war dann so fest im Holz gebunden, dass die Verdunstung über die undichte Dampfbremse nach unten vergleichsweise minimal war.

Ein Feuchteeintrag von 250 g/m²a ist gar nicht so unrealistisch, wie Herrn Schmidt in seinem Leserbrief schreibt. Allein die Feuchtigkeit, die durch Feuchtigkeitsdiffusion durch den Gipskarton in die Konstruktion gelangt kann laut unseren Berechnungen bereits zu erheblichen Tauwassermengen führen. Als Eintrittsstellen für Feuchtigkeit (durch Konvektion) kommen dann zusätzlich Steckdosen, Lampen, Kabeldurchdringungen usw. hinzu. Die unten stehende Graphik zeigt, dass erhebliche Mengen an Feuchtigkeit durch Konvektion eindringen können.

Einer relativ geringen Druckdifferenz von nur 1 Pa dringt durch einen 1 mm Spalt (von 1 m Länge) bereits ca. 15 g Feuchtigkeit pro Stunde in die Konstruktion.

Entsprechend größer ist der Feuchtigkeitseintrag bei einer höheren Druckdifferenz und einer größeren Spalthöhe.

Weiterhin schreibt Herr Schmidt, dass eine Schwammbildung erst mit Erreichen des Fasersättigungsbereiches möglich sei. Dazu folgende Anmerkung: Der Feuchtegehalt bei einer Fasersättigung schwankt je nach Holzart zwischen etwa 22% und 35 % – und diese Holzfeuchte war sehr rasch auch durch die konvektiv eingetragene Feuchtigkeit zu erreichen – und nicht erst über mehrere Jahre. Sofern zusätzlich natürlich feuchtes Holz eingebaut wurde, freut sich der Pilz noch mehr darüber. Der im Fallbeispiel nachgewiesene Weiße Porenschwamm hat einen Feuchteanspruch von Minimum 22,4 % im Splint (vgl. Huckfeld 2003) – was rasch zu erreichen war, wenn das Holz auch nicht ganz trocken eingebaut wurde.

Das eine Schwammsanierung des Mauerwerkes erfolge stimmt hier so nicht, wie von Herrn Schmidt angenommen. Den Autoren sind die von Herrn Schmidt zitierten Regelwerke durchaus bekannt. Zur Klarstellung: Es fand eine Schimmelpilzsanierung statt, um hier jeglichen möglicherweise gesundheitlich relevanten Schimmelpilzbefall zu beseitigen.

Sofern ein blower-door-Test zur Fehlersuche hinzugezogen worden wäre, hätte dieser selbstverständlich im Bauablauf so geplant werden müssen, dass es nicht zum von Herrn Schmidt beschriebenen Problem käme.

Den Autoren ist klar, dass die vom Architekten gewählte Konstruktion risikoreich war und zusätzlich natürlich Fehler bei der Bauausführung gemacht wurden. Angefangen von der Planung, der Wahl der Materialien (Dampfbremse statt Dampfsperre, Bretterschalung und Bitumenbahn, feuchtes Holz?) bis hin zur Ausführung war es eine Verkettung vieler Fehler. Selbstverständlich sollten diese Fehler beim Neuaufbau nicht mehr gemacht werden. Hier ist die dampfdichte Bitumenbahn ein großen Risikofaktor. Der Neuaufbau des Daches wurde anschließend durch einen vom Bauherrn beauftragten Architekten vor Ort geplant und geleitet. Die Autoren wurden hierzu nicht wieder mit hinzu gezogen und hoffen für die Eigentümer, dass eine andere Lösung gewählt wurde.

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2 Gedanken zu “Kleines Leck, große Wirkung

  1. Ich bin öffentlich bestellter und vereidigter Sachverständiger für Schäden an Gebäuden und schließe mich den ausführlichen und überzeugenden Darlegungen des Kollegen Hans Schmidt an.

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