Feuchtigkeit kann in Gebäuden erhebliche Schäden verursachen. Dazu zählen die Bildung von Schimmel, die Beeinträchtigung der baulichen Konstruktion oder auch die Verringerung der Wärmedämmung. Um dies zu vermeiden, ist es wichtig, die Wasserdampfdiffusion durch Bauteile wie Wände, Dächer und Fußböden zu kontrollieren. Dies kann gelingen, wenn Materialien mit unterschiedlichen Diffusionswiderständen miteinander kombiniert werden.
Der Diffusionswiderstand eines Materials gibt an, wie stark es den Durchgang von Wasserdampf hemmt. Das macht ihn zu einem wichtigen Faktor in der Bauphysik. Dabei stehen dem Planer mit dem Diffusionswiderstandsfaktor und der diffusionsäquivalenten Luftschichtdicke zwei Kenngrößen zur Verfügung.
Der Diffusionswiderstandsfaktor (µ-Wert)
Der Diffusionswiderstandsfaktor bezeichnet das Verhältnis des Wasserdampfdrucks, der durch eine Materialschicht diffundieren kann, und setzt es in den Vergleich mit einer gleich dicken Luftschicht. Angegeben wird der Diffusionswiderstandsfaktor mit dem griechischen Buchstaben My (Zeichen µ, ausgesprochen Mü). Ein µ-Wert von 1 bedeutet, dass das Material Wasserdampf genauso gut durchlässt wie Luft. Ein höherer µ-Wert zeigt an, dass das Material weniger durchlässig für Wasserdampf ist als Luft und somit einen höheren Diffusionswiderstand bietet.
Hier ein paar Beispiele für µ-Werte verschiedener Materialien:
- Luft: 1
- Holz: 40-70
- Ziegel: 5-10
- Beton: 50-100
- Polyethylenfolie (Dampfsperre): 100.000
Der Diffusionswiderstandsfaktor erlaubt damit zwar eine Vergleichbarkeit verschiedener Materialien, ist allerdings dennoch dimensionslos. Durch das Einbeziehen eines weiteren Faktors lässt sich eine noch bessere Vergleichbarkeit schaffen.
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Diffusionsäquivalente Luftschichtdicke (sd-Wert)
Neben dem µ-Wert ist daher die diffusionsäquivalente Luftschichtdicke (sd-Wert) gebräuchlich, um den Diffusionswiderstands eines Materials zu beschreiben. Der sd-Wert kombiniert den µ-Wert mit der Dicke des Materials. Das schafft eine effektivere Vergleichsgröße.
Die Berechnungsformel lautet: sd = µ · d
Die Variable d bezeichnet in der Gleichung die Dicke des Materials in Metern.
Je höher der sd-Wert ist, desto höher ist auch der Widerstand gegen die Wasserdampfdiffusion.
Beispiele:
- Polyethylenfolie (Dampfsperre) mit 0,2 Millimetern Dicke hat einen sd-Wert von 20. Der Diffusionswiderstand entspricht damit dem einer 20 Meter dicken Luftschicht.
- Eine Betonwand mit 12 Zentimetern Dicke hat einen sd-Wert von 9,6. Der Diffusionswiderstand entspricht damit dem einer 9,6 Meter dicken Luftschicht
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Die Bedeutung des Diffusionswiderstands in der Praxis
Der Diffusionswiderstand eines Baustoffs hat eine große Bedeutung in der Gebäudeplanung und dem Feuchteschutz:
- Feuchteschutz und Schimmelprävention: Materialien mit hohem Diffusionswiderstand werden oft auf der Innenseite der Dämmung verwendet. Dadurch lässt sich das Eindringen von feuchter Luft in die Konstruktion verhindern und so Schimmelbildung vermeiden. Das beste Beispiel bietet die Zwischensparrendämmung im Dach: Hier schließt die Konstruktion unterhalb der Dämmung und somit zur Raumseite hin mit einer Dampfsperre ab, die einen besonders hohen Diffusionswiderstand aufweist.
- Vermeidung von Bauschäden: Ein falscher Einsatz von Materialien mit unterschiedlichem Diffusionswiderstand kann zu Feuchtigkeitsansammlungen und damit zu Schäden in der Konstruktion führen. Wenn warme, feuchte Luft durch eine Konstruktion diffundiert und sich dabei abkühlt, kann es zu Tauwasserbildung kommen. Die Feuchtigkeit kann dann beispielsweise zu Schimmel oder zum Verrotten von Bauteilen aus natürlichen Materialien wie Holz führen.
- Klimaregulierung: Materialien mit einem geringeren Diffusionswiderstand werden oft auf der Außenseite verwendet, um eine gewisse Menge an Feuchtigkeit entweichen zu lassen. Ein Beispiel bieten mineralische Putze. Im Rauminneren können diffusionsoffene Materialien für eine Verbesserung des Raumklimas sorgen, wenn sie Feuchtigkeit aus der Raumluft aufnehmen und später wieder abgeben können.
Um Feuchtigkeitsansammlungen zu verhindern und gleichzeitig ein gutes Raumklima zu gewährleisten, müssen Planer die Bauteile eines Hauses so entwerfen, dass die Wasserdampfdiffusion unproblematisch ist. Die Kenntnis des Diffusionswiderstands verschiedener Materialien bietet die Grundlage dafür, die Materialschichten optimal aufeinander abzustimmen.
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