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H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2 H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2
Zur Wasserbilanz einer AußenwandZur Wasserbilanz einer Außenwand
Räume trocknen durchRäume trocknen durch
Außenwände?Außenwände?
... „kapillaraktiv“?... „kapillaraktiv“?
... „diffusionsoffen“?... „diffusionsoffen“?
Grafik-Design: www.scientificdesign.de
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Zur Wasserbilanz einer AußenwandZur Wasserbilanz einer Außenwand
Was meinen Sie?Was meinen Sie?
... geht?... geht?
... geht nicht?... geht nicht?
... etwas? vielleicht?... etwas? vielleicht?
... hilft schon?... hilft schon?
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Zur Wasserbilanz einer AußenwandZur Wasserbilanz einer Außenwand
Was sagt Was sagt WUFIWUFI??
WWärme ärme
UUnd nd
FFeuchte euchte
IInstationär nstationär
Grafik-Design: www.scientificdesign.de
Inhalte
1. Einführung: Die „trockene“ Wand
2. Beispiel: Ziegelmauer und WUFI - Randbedingungen
3. WUFI - Ergebnisse: Gesamtwassergehalt
4. Diffusion und Kapillarleitung an den Oberflächen
5. Beispiel einer Wasserbilanz
6. Fazit
7. Anhang A: Vergleich mit Glaser
8. Anhang B: WUFI - Film (Beispiel)
9. Anhang C: Transmissionswärmeverlust ...und weiteres
H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2 H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2
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Die „trockene“ Wand ist feucht.Die „trockene“ Wand ist feucht.
AusgleichsfeuchteAusgleichsfeuchte
der Wand in der der Wand in der
UmgebungsluftUmgebungsluft
Bei 80% rel. Feuchte der Umgebungsluft hat diese 38 cm dicke Ziegelwandeinen Ausgleichswassergehalt von ca. 6,8 Liter Wasser je Quadratmeter.
Durch Sorption stellt sich nach langer Zeit eine Gleichgewichtsfeuchte zwischen der Umgebungsluft und dem Mauerwerk ein. Der Dampfdruck ist dann überall gleich groß.
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Feuchtespeicherfunktion - Vollziegelmauerwerk
0%
2%
4%
6%
8%
10%
12%
14%
16%
18%
20%
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
Relative Feuchte der Umgebung in %
Was
serg
ehal
t in
Vo
l.- %
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Feuchtespeicherfunktion - Vollziegelmauerwerk
0,5%
0%
2%
4%
6%
8%
10%
12%
14%
16%
18%
20%
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
Relative Feuchte der Umgebung in %
Was
serg
ehal
t in
Vo
l.- %
„1,8 Liter je Quadratmeter“
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Feuchtespeicherfunktion - Vollziegelmauerwerk
1,8%0,5%
0%
2%
4%
6%
8%
10%
12%
14%
16%
18%
20%
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
Relative Feuchte der Umgebung in %
Was
serg
ehal
t in
Vo
l.- %
„Baupraktischer“ Feuchtegehalt
„6,8 Liter je Quadratmeter“
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Feuchtespeicherfunktion - Vollziegelmauerwerk
6,3%
1,8%0,5%
0%
2%
4%
6%
8%
10%
12%
14%
16%
18%
20%
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
Relative Feuchte der Umgebung in %
Was
serg
ehal
t in
Vo
l.- %
„Baupraktischer“ Feuchtegehalt
Untere Grenze Kapillarleitung
„24 Liter je Quadratmeter“
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Feuchtespeicherfunktion - Vollziegelmauerwerk
0,5%1,8%
6,3%
19,0%
0%
2%
4%
6%
8%
10%
12%
14%
16%
18%
20%
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
Relative Feuchte der Umgebung in %
Was
serg
ehal
t in
Vo
l.- %
Untere Grenze Kapillarleitung
„Baupraktischer“ Feuchtegehalt
Freie Wassersättigung
„72 Liter je Quadratmeter“
Inhalte
1. Einführung: Die „trockene“ Wand
2. Beispiel: Ziegelmauer und WUFI - Randbedingungen
3. WUFI - Ergebnisse: Gesamtwassergehalt
4. Diffusion und Kapillarleitung an den Oberflächen
5. Beispiel einer Wasserbilanz
6. Fazit
7. Anhang A: Vergleich mit Glaser
8. Anhang B: WUFI - Film (Beispiel)
9. Anhang C: Transmissionswärmeverlust ...und weiteres
H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2 H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2
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12© Dipl.-Phys. Hermann Obermeyer / Mainz 2012 ↓ ↑zuletzt EndeAnfang Inhalt
H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2 H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2
Schichtaufbau, BaustoffdatenSchichtaufbau, Baustoffdaten ... unverändert in der Parameterstudie
U-Werte: ... laut WUFI U = 1,653 W/(m²·K) ... nach DIN 1946 U = 2,05 W/(m²·K)
Vollziegel- Sichtmauerwerk
Dicke 24 cm
Rohdichte 1900
kg/m²
Porosität 0,24 m³/m³
diffusionshemmend μ = 10 [-]
sd = 2,40 m
Wärmeleitfähigkeit
WUFI (trocken) 0,60 W/(m·K)
DIN 4108 0,81 W/(m·K)
Innenputz I (Gips)
Dicke 1,5 cm
Rohdichte 850
kg/m²
Porosität 0,65 m³/m³
diffusionsoffen μ = 8,3 [-]
sd = 0,12 m
Wärmeleitfähigkeit
WUFI (trocken) 0,20 W/(m·K)
DIN 4108 0,70 W/(m·K)
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H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2 H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2
Schichtaufbau, BaustoffdatenSchichtaufbau, Baustoffdaten ... nachträgliche Innendämmungen
Polystyrol EPS Dicke 8 cm
Innenputz II (wie Putz I) Rohdichte 15 kg/m²
U = 0,37 W/(m²·K) WUFI Porosität 0,95 m³/m³
U = 0,40 W/(m²·K) DIN diffusionshemmend μ = 30 [-], sd = 2,40 m
Wärmeleitfähigkeit 0,040 W/(m·K)
Ytong Multipor Dicke 8 cm
Innenputz II (wie Putz I) Rohdichte 115 kg/m²
U = 0,41 W/(m²·K) WUFI Porosität 0,96 m³/m³
U = 0,44 W/(m²·K) DIN diffusionsoffen μ = 4,1 [-], sd = 0,33 m
Wärmeleitfähigkeit 0,045 W/(m·K)
Mineralwolle Dicke 8 cm
Innenputz II (wie Putz I) Rohdichte 60 kg/m²
U = 0,37 W/(m²·K) WUFI Porosität 0,95 m³/m³
U = 0,40 W/(m²·K) DIN diffusionsoffen μ = 1,3 [-], sd = 0,10 m
Wärmeleitfähigkeit 0,040 W/(m·K)
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H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2 H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2
Innenklima: Innenklima: Jahresverlauf der Innentemperatur und der drei Feuchtelasten
Innentemperatur
niedrige
normale
hohe
Luftfeuchte 30 % bis 60 %
Luftfeuchte 40 % bis 60 %
Luftfeuchte 50 % bis 60 %
Temperatur 20°C bis 22°C
Feuchtelasten
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Außenklima:Außenklima: Holzkirchen, IBP, Jahr 1991, Himmelsrichtungen
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Klimadaten:Klimadaten: Holzkirchen, IBP, Jahr 1991, Jahresverlauf
-- außen -- innen
-- außen -- innen
Lufttemperatur
Luftfeuchte
Schlagregen
Solarstrahlung
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H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2 H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2
Klima- und BauteilparameterKlima- und Bauteilparameter (Anzahl der Varianten 4 x 2 x 4 x 3 = 96)
Himmelsrichtung Schlagregen Innendämmung Feuchtelast
Nord
Ost
Süd
West
Nord
Ost
Süd
West
ohne
mit
ohne
mit
niedrige
normale
hohe
niedrige
normale
hohe
ohne
(Innenputz I)
EPS
Multipor
Mineralwolle
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H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2 H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2
WUFI - Startklima WUFI - Startklima ( ... Berechnungen erfolgen über 2 Jahre im Stundentakt )
Anfangsfeuchte (Wassergehalt)
Ziegelmauerwerk 4,32 kg/m² + Innenputz 0,09 kg/m² = 4,41 kg/m²
Außentemperatur 12°C
Relative Luftfeuchte 80%
Innentemperatur 12°C
Relative Luftfeuchte 80%
Inhalte
1. Einführung: Die „trockene“ Wand
2. Beispiel: Ziegelmauer und WUFI - Randbedingungen
3. WUFI - Ergebnisse: Gesamtwassergehalt
4. Diffusion und Kapillarleitung an den Oberflächen
5. Beispiel einer Wasserbilanz
6. Fazit
7. Anhang A: Vergleich mit Glaser
8. Anhang B: WUFI - Film (Beispiel)
9. Anhang C: Transmissionswärmeverlust ...und weiteres
H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2 H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2
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Gesamtwassergehalt
des Bauteils in kg/m²
(Summe aller Schichten)
nach 730 Tagen
(2 Jahre)
„Eingeschwungener Zustand“ mit nahezu gleichen Werten zum Jahresende.
Ergebnisse der WUFI - Berechnungen
1.1. erstes Jahr 31.12. zweites Jahr 31.12.
Beispiel: 2,2 kg/m²
Nordwand ohne Schlagregenniedrige Feuchtelast
Was
serg
ehal
t in
kg
/m²
4,41 kg/m²
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H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2 H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2
Gesamtwassergehalt der Außenwand nach 2 Jahren
4,41 4,41 4,41 4,412,2 1,9 1,7 2,02,5 2,2 1,9 2,32,9 2,5 2,2 2,6
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Nord Ost Süd West
kg/m
²
Anfangsfeuchte niedrige normale hohe Feuchtelast
Innenputz
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Gesamtwassergehalt der Außenwand nach 2 Jahren
4,7 4,7 4,7 4,73,3 2,4 2,0 2,63,6 2,6 2,2 2,7
3,92,7 2,3 2,9
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Nord Ost Süd West
kg/m
²
Anfangsfeuchte niedrige normale hohe Feuchtelast
EPS
23© Dipl.-Phys. Hermann Obermeyer / Mainz 2012 ↓ ↑zuletzt EndeAnfang Inhalt
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Gesamtwassergehalt der Außenwand nach 2 Jahren
5,2 5,2 5,2 5,24,2 3,2 2,7 3,34,8
3,6 3,1 3,85,5
4,0 3,5 4,2
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Nord Ost Süd West
kg/m
²
Anfangsfeuchte niedrige normale hohe Feuchtelast
Multipor
24© Dipl.-Phys. Hermann Obermeyer / Mainz 2012 ↓ ↑zuletzt EndeAnfang Inhalt
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Gesamtwassergehalt der Außenwand nach 2 Jahren
4,7 4,7 4,7 4,74,63,4 2,9 3,6
6,14,2 3,5 4,5
8,6
5,44,3
5,8
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Nord Ost Süd West
kg/m
²
Anfangsfeuchte niedrige normale hohe Feuchtelast
Mineralwolle
25© Dipl.-Phys. Hermann Obermeyer / Mainz 2012 ↓ ↑zuletzt EndeAnfang Inhalt
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Gesamtwassergehalt der Außenwand nach 2 Jahren
4,41 4,41 4,41 4,413,3
1,94,03,7
2,24,44,1
2,54,8
33 3335
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Nord Ost Süd West
kg/m
²
Anfangsfeuchte niedrige normale hohe Feuchtelast
Innenputz
26© Dipl.-Phys. Hermann Obermeyer / Mainz 2012 ↓ ↑zuletzt EndeAnfang Inhalt
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Gesamtwassergehalt der Außenwand nach 2 Jahren
4,7 4,7 4,7 4,75,7
2,4
7,86,1
2,6
8,26,4
2,8
8,5
47 47 47
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Nord Ost Süd West
kg/m
²
Anfangsfeuchte niedrige normale hohe Feuchtelast
EPS
27© Dipl.-Phys. Hermann Obermeyer / Mainz 2012 ↓ ↑zuletzt EndeAnfang Inhalt
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Gesamtwassergehalt der Außenwand nach 2 Jahren
5,2 5,2 5,2 5,26,4
3,2
7,37,2
3,6
8,08,0
4,1
8,8
48 49 49
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Nord Ost Süd West
kg/m
²
Anfangsfeuchte niedrige normale hohe Feuchtelast
Multipor
28© Dipl.-Phys. Hermann Obermeyer / Mainz 2012 ↓ ↑zuletzt EndeAnfang Inhalt
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Gesamtwassergehalt der Außenwand nach 2 Jahren
4,7 4,7 4,7 4,76,9
3,5
7,28,7
4,2
8,4
11,5
5,4
10,7
47 48 48
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Nord Ost Süd West
kg/m
²
Anfangsfeuchte niedrige normale hohe Feuchtelast
Mineralwolle
Inhalte
1. Einführung: Die „trockene“ Wand
2. Beispiel: Ziegelmauer und WUFI - Randbedingungen
3. WUFI - Ergebnisse: Gesamtwassergehalt
4. Diffusion und Kapillarleitung an den Oberflächen
5. Beispiel einer Wasserbilanz
6. Fazit
7. Anhang A: Vergleich mit Glaser
8. Anhang B: WUFI - Film (Beispiel)
9. Anhang C: Transmissionswärmeverlust ...und weiteres
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30© Dipl.-Phys. Hermann Obermeyer / Mainz 2012 ↓ ↑zuletzt EndeAnfang Inhalt
H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2 H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2
Integral der Feuchtströme durch Oberflächen in kg/(m·²a)
Außenoberfläche Innenoberfläche
Nord
Ost
Süd
West
Nord
Ost
Süd
West
1,8
1,5
1,8
2,7
2,3
2,6
2,9
-3,2
-3,0
-3,4
-3,5
-3,5
-4,0
-4,0
2,0
-3,5
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
-0,5
-0,4
-0,4
-0,4
-0,2
-0,2
-0,2
0,0
-0,4
◄ befeuchten | trocknen ► ◄ trocknen | befeuchten ► ■ Kapillarleitung ■ Diffusion
Feuchtlastnormal
31© Dipl.-Phys. Hermann Obermeyer / Mainz 2012 ↓ ↑zuletzt EndeAnfang Inhalt
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West
Integral der Feuchtströme durch Oberflächen in kg/(m·²a)
Außenoberfläche Innenoberfläche
Nord
Ost
Süd
West
Nord
Ost
Süd
2,6
2,2
2,5
2,6
2,2
2,6
2,8
-3,7
-3,6
-4,0
-3,9
-3,8
-4,1
-4,3
2,8
-4,1
0,0
0,0
0,0
-0,0
0,0
0,0
0,0
-0,9
-0,6
-0,5
-2,0
-1,3
-1,0
-1,4
0,0
-0,6
◄ befeuchten | trocknen ► ◄ trocknen | befeuchten ► ■ Kapillarleitung ■ Diffusion
Feuchtlastnormal
32© Dipl.-Phys. Hermann Obermeyer / Mainz 2012 ↓ ↑zuletzt EndeAnfang Inhalt
H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2 H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2
Ost
Süd
West
Integral der Feuchtströme durch Oberflächen in kg/(m·²a)
Außenoberfläche Innenoberfläche
Nord
Ost
Süd
West
Nord
14,0
2,1
29,4
13,8
2,8
29,3
77,8
-14,4
-3,6
-27,9
-13,4
-4,1
-27,2
-56,1
118,6
-64,3
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
-0,1
-0,4
1,5
-0,3
-0,2
0,3
0,4
9,2
30,6
◄ befeuchten | trocknen ► ◄ trocknen | befeuchten ► ■ Kapillarleitung ■ Diffusion
Feuchtlastnormal
33© Dipl.-Phys. Hermann Obermeyer / Mainz 2012 ↓ ↑zuletzt EndeAnfang Inhalt
H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2 H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2
Integral der Feuchtströme durch Oberflächen in kg/(m·²a)
Außenoberfläche Innenoberfläche
Nord
Ost
Süd
West
Nord
Ost
Süd
West
13,8
2,8
29,3
13,7
2,8
29,3
81,1
-13,5
-4,1
-27,2
-13,7
-4,3
-27,2
-55,5
101,0
-54,3
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
-0,8
-0,6
0,7
-2,0
-1,3
0,2
4,1
0,0
25,2
◄ befeuchten | trocknen ► ◄ trocknen | befeuchten ► ■ Kapillarleitung ■ Diffusion
Feuchtlastnormal
Inhalte
1. Einführung: Die „trockene“ Wand
2. Beispiel: Ziegelmauer und WUFI - Randbedingungen
3. WUFI - Ergebnisse: Gesamtwassergehalt
4. Diffusion und Kapillarleitung an den Oberflächen
5. Beispiel einer Wasserbilanz
6. Fazit
7. Anhang A: Vergleich mit Glaser
8. Anhang B: WUFI - Film (Beispiel)
9. Anhang C: Transmissionswärmeverlust ...und weiteres
H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2 H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2
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35© Dipl.-Phys. Hermann Obermeyer / Mainz 2012 ↓ ↑zuletzt EndeAnfang Inhalt
H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2 H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2
6,85
0,09
0,65
0,09
120,00
Wasserquellen
1,32
Jahreswasserbilanz Jahreswasserbilanz - Werte in kg/m² - Anfangsbedingungen 12°C / 80 % rel. F.
Anhaftender Schlagregen = 0,7 · 120 kg/m² = 84 kg/m²
Wasserquellen - AnfangSchlagregen, Norden 120,00Raumluftfeuchte 1,32Ziegelmauer 6,85Innenputz I 0,09Multipor 0,65Innenputz II 0,09Bilanzsumme 129,00
Wassersenken - Ende 1.JahrRegen nicht anhaftend 36,00Trocknung außen 83,06Ziegelmauer 8,95Innenputz I 0,22Multipor 0,71Innenputz II 0,06Bilanzsumme 129,00 36,00
Wassersenken
8,95
0,22
0,71
0,06
83,06
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H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2 H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2
Jahreswasserbilanz einer VollziegelaußenwandJahreswasserbilanz einer Vollziegelaußenwand
Wasserquellen kg/m²
Schlagregen, Norden 120,00
Raumluftfeuchte 1,32
Ziegelmauer 6,85
Innenputz I 0,09
Multipor 0,65
Innenputz II 0,09
Bialnzsummme 129,00
Wassersenken kg/m²
Regen nicht anhaftend 36,00
Trocknung nach außen 83,06
Ziegelmauer 8,95
Innenputz I 0,22
Multipor 0,71
Innenputz II 0,06
Bialnzsummme 129,000
20
40
60
80
100
120
140
Wasserquellen Wassersenken
Inhalte
1. Einführung: Die „trockene“ Wand
2. Beispiel: Ziegelmauer und WUFI - Randbedingungen
3. WUFI - Ergebnisse: Gesamtwassergehalt
4. Diffusion und Kapillarleitung an den Oberflächen
5. Beispiel einer Wasserbilanz
6. Fazit
7. Anhang A: Vergleich mit Glaser
8. Anhang B: WUFI - Film (Beispiel)
9. Anhang C: Transmissionswärmeverlust ...und weiteres
H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2 H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2
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38© Dipl.-Phys. Hermann Obermeyer / Mainz 2012 ↓ ↑zuletzt EndeAnfang Inhalt
H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2 H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2
Die dauerhafte Trocknung von Die dauerhafte Trocknung von Räumen erfolgt so gut wieRäumen erfolgt so gut wienichtnicht durch Außenwände, durch Außenwände,auch nicht bei der Verwendungauch nicht bei der Verwendungvon diffusionsoffenen und von diffusionsoffenen und kapillarleitenden Materialien.kapillarleitenden Materialien.
Und das war schon immer so.Und das war schon immer so.
Fazit: Zur WUFI - Wasserbilanz einer AußenwandFazit: Zur WUFI - Wasserbilanz einer Außenwand
Grafik-Design: www.scientificdesign.de
39© Dipl.-Phys. Hermann Obermeyer / Mainz 2012 ↓ ↑zuletzt EndeAnfang Inhalt
H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2 H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2
Von Schüle 1939 gemessene Feuchteverteilung in einer Ziegelaußenmauer nach kurzer (untere Kurve) bis
mehrtägiger (obere Kurve) regnerischer Bewitterung.
Franckh'sche Verlagshandlung
1950
Instationäre Messungen (!) derInstationäre Messungen (!) der
Feuchte gab es schon Feuchte gab es schon
vor über 70 Jahren.vor über 70 Jahren.
Rückblick:Rückblick:
40© Dipl.-Phys. Hermann Obermeyer / Mainz 2012 ↓ ↑zuletzt EndeAnfang Inhalt
H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2 H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2
Hermann Obermeyer
Kaffeetropfen auf Papier:
... s a u g e n in Sekunden,
Kaffeetropfen auf Papier:
... s a u g e n in Sekunden,
... und t r o c k n e n
dauert!
... und t r o c k n e n
dauert!
... w e i t e r l e i t e n
in Minuten (bis Kaffee aufgesaugt ist)
... w e i t e r l e i t e n
in Minuten (bis Kaffee aufgesaugt ist)
Wärme und Feuchte instationär ...Wärme und Feuchte instationär ...
Foto Hermann Obermeyer / Mainz 2011
41© Dipl.-Phys. Hermann Obermeyer / Mainz 2012 ↓ ↑zuletzt EndeAnfang Inhalt
H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2 H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2
E n d e
Inhalte
1. Einführung: Die „trockene“ Wand
2. Beispiel: Ziegelmauer und WUFI - Randbedingungen
3. WUFI - Ergebnisse: Gesamtwassergehalt
4. Diffusion und Kapillarleitung an den Oberflächen
5. Beispiel einer Wasserbilanz
6. Fazit
7. Anhang A: Vergleich mit Glaser
8. Anhang B: WUFI - Film (Beispiel)
9. Anhang C: Transmissionswärmeverlust ...und weiteres
H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2 H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2
42© Dipl.-Phys. Hermann Obermeyer / Mainz 2012 ↓ ↑zuletzt EndeAnfang Inhalt
43© Dipl.-Phys. Hermann Obermeyer / Mainz 2012 ↓ ↑zuletzt EndeAnfang Inhalt
H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2 H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2
Was sagt Glaser?Was sagt Glaser?
Polystyrol EPS Tauwasser = 0,236 kg/m²
(Innenputz II wie Putz I) Verdunstung = 0,481 kg/m²
diffusionshemmend zulässig!
μ = 30 [-], sd = 2,40 m
Ytong Multipor Tauwasser = 1,580 kg/m²
(Innenputz II wie Putz I) Verdunstung = 1,430 kg/m²
diffusionsoffen Restmenge = 0,150 kg/m² nicht zulässig!
μ = 4,1 [-], sd = 0,33 m
Mineralwolle Tauwasser = 3,260 kg/m²
(Innenputz II wie Putz I) Verdunstung = 2,349 kg/m²
diffusionsoffen Restmenge = 0,911 kg/m² nicht zulässig!
μ = 1,3 [-], sd = 0,10 m
Vollziegelmauerwerk kein Tauwasser!
Innenputz I zulässig!
44© Dipl.-Phys. Hermann Obermeyer / Mainz 2012 ↓ ↑zuletzt EndeAnfang Inhalt
H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2 H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2
Was sagt WUFI? Was sagt WUFI?
Polystyrol EPS kein Tauwasser an
(Innenputz II wie Putz I) inneren Schichtgrenzen
diffusionshemmend
μ = 30 [-], sd = 2,40 m
Ytong Multipor kein Tauwasser an
(Innenputz II wie Putz I) inneren Schichtgrenzen
diffusionsoffen
μ = 4,1 [-], sd = 0,33 m
Mineralwolle kein Tauwasser an
(Innenputz II wie Putz I) inneren Schichtgrenzen
diffusionsoffen
μ = 1,3 [-], sd = 0,10 m
Vollziegelmauerwerk kein Tauwasser durch
Innenputz I Diffusion von innen
Je n
ach
Ran
db
edin
gu
ng
en!
Je n
ach
Ran
db
edin
gu
ng
en!
Je n
ach
Ran
db
edin
gu
ng
en!
Je n
ach
Ran
db
edin
gu
ng
en!??
??
??
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45© Dipl.-Phys. Hermann Obermeyer / Mainz 2012 ↓ ↑zuletzt EndeAnfang Inhalt
H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2 H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2
Polystyrol EPS Tauwasser = 0,242 kg/m²
(Innenputz II wie Putz I) Verdunstung = 0,440 kg/m²
diffusionshemmend zulässig!
μ = 30 [-], sd = 2,40 m
Ytong Multipor Tauwasser = 0,242 kg/m²
(Innenputz II wie Putz I) Verdunstung = 0,447 kg/m²
diffusionshemmend zulässig!
μ = 4,1 [-], sd = 0,33 m + sd = 2,0 m (PE-Folie)
Mineralwolle Tauwasser = 0,282 kg/m²
(Innenputz II wie Putz I) Verdunstung = 0,470 kg/m²
diffusionshemmend zulässig!
μ = 1,3 [-], sd = 0,10 m + sd = 2,0 m (PE-Folie)
Außenputz
Vollziegelmauerwerk Tauwasser = 0,320 kg/m²
Innenputz I Verdunstung = 1,447 kg/m² zulässig!
Mit DampfbremseMit Dampfbremse - Was sagt Glaser? - Was sagt Glaser?
Inhalte
1. Einführung: Die „trockene“ Wand
2. Beispiel: Ziegelmauer und WUFI - Randbedingungen
3. WUFI - Ergebnisse: Gesamtwassergehalt
4. Diffusion und Kapillarleitung an den Oberflächen
5. Beispiel einer Wasserbilanz
6. Fazit
7. Anhang A: Vergleich mit Glaser
8. Anhang B: WUFI - Film (Beispiel)
9. Anhang C: Transmissionswärmeverlust ...und weiteres
H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2 H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2
46© Dipl.-Phys. Hermann Obermeyer / Mainz 2012 ↓ ↑zuletzt EndeAnfang Inhalt
47© Dipl.-Phys. Hermann Obermeyer / Mainz 2012 ↓ ↑zuletzt EndeAnfang Inhalt
H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2 H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2
Klima- und BauteilparameterKlima- und Bauteilparameter (Anzahl der Varianten 4 x 2 x 4 x 3 = 96)
Himmelsrichtung Schlagregen Innendämmung Feuchtelast
Nord
Ost
Süd
West
Nord
Ost
SüdSüd
West
ohne
mit
ohne
mitmit
niedrige
normale
hohe
niedrige
normalenormale
hohe
ohne
(Innenputz I)
EPS
MultiporMultipor
Mineralwolle
48© Dipl.-Phys. Hermann Obermeyer / Mainz 2012 ↓ ↑zuletzt EndeAnfang Inhalt
H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2 H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2
Start: 1. JanStart: 1. Jan
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H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2 H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2
Start: 1. JanStart: 1. Jan
50© Dipl.-Phys. Hermann Obermeyer / Mainz 2012 ↓ ↑zuletzt EndeAnfang Inhalt
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...nach einem Tag...nach einem Tag
51© Dipl.-Phys. Hermann Obermeyer / Mainz 2012 ↓ ↑zuletzt EndeAnfang Inhalt
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...nach einem Monat...nach einem Monat
52© Dipl.-Phys. Hermann Obermeyer / Mainz 2012 ↓ ↑zuletzt EndeAnfang Inhalt
H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2 H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2
...nach einem Jahr...nach einem Jahr
53© Dipl.-Phys. Hermann Obermeyer / Mainz 2012 ↓ ↑zuletzt EndeAnfang Inhalt
H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2 H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2
...nach zwei Jahren...nach zwei Jahren
54© Dipl.-Phys. Hermann Obermeyer / Mainz 2012 ↓ ↑zuletzt EndeAnfang Inhalt
H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2 H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2
...nach zwei Jahren...nach zwei Jahren
...kein Tauwasser!...kein Tauwasser!
55© Dipl.-Phys. Hermann Obermeyer / Mainz 2012 ↓ ↑zuletzt EndeAnfang Inhalt
H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2 H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2
...kein Tauwasser!...kein Tauwasser!
CaSi-PlatteCaSi-Platte
...nach zwei Jahren...nach zwei Jahren
Inhalte
1. Einführung: Die „trockene“ Wand
2. Beispiel: Ziegelmauer und WUFI - Randbedingungen
3. WUFI - Ergebnisse: Gesamtwassergehalt
4. Diffusion und Kapillarleitung an den Oberflächen
5. Beispiel einer Wasserbilanz
6. Fazit
7. Anhang A: Vergleich mit Glaser
8. Anhang B: WUFI - Film (Beispiel)
9. Anhang C: Transmissionswärmeverlust ...und weiteres
H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2 H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2
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57© Dipl.-Phys. Hermann Obermeyer / Mainz 2012 ↓ ↑zuletzt EndeAnfang Inhalt
H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2 H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2
Transmissionswärmeverlust durch die Außenwand
172 172 172 172172
143125
148
173
144126
149
175
145127
150
0
50
100
150
200
250
300
350
Nord Ost Süd West
kWh/(
m²·
a)
84 kKh/a · 2,05 W/(m²·K) niedrige normale hohe Feuchtelast
Innenputz
58© Dipl.-Phys. Hermann Obermeyer / Mainz 2012 ↓ ↑zuletzt EndeAnfang Inhalt
H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2 H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2
Transmissionswärmeverlust durch die Außenwand
172 172 172 172176
143132
193177
144133
195178
145134
198
0
50
100
150
200
250
300
350
Nord Ost Süd West
kWh/(
m²·
a)
84 kKh/a · 2,05 W/(m²·K) niedrige normale hohe Feuchtelast
Innenputz
59© Dipl.-Phys. Hermann Obermeyer / Mainz 2012 ↓ ↑zuletzt EndeAnfang Inhalt
H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2 H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2
Transmissionswärmeverlust durch die Außenwand
34 34 34 34
42
3531
36
43
3531
36
43
3631
36
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Nord Ost Süd West
kWh/(
m²·
a)
84 kKh/a · 0,40 W/(m²·K) niedrige normale hohe Feuchtelast
EPS
60© Dipl.-Phys. Hermann Obermeyer / Mainz 2012 ↓ ↑zuletzt EndeAnfang Inhalt
H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2 H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2
Transmissionswärmeverlust durch die Außenwand
34 34 34 34
43
3532
4243
3532
4343
3632
43
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Nord Ost Süd West
kWh/(
m²·
a)
84 kKh/a · 0,40 W/(m²·K) niedrige normale hohe Feuchtelast
EPS
61© Dipl.-Phys. Hermann Obermeyer / Mainz 2012 ↓ ↑zuletzt EndeAnfang Inhalt
H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2 H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2
Transmissionswärmeverlust durch die Außenwand
37 37 37 37
44
3632
37
45
3732
38
46
3833
39
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Nord Ost Süd West
kWh/(
m²·
a)
84 kKh/a · 0,44 W/(m²·K) niedrige normale hohe Feuchtelast
Multipor
62© Dipl.-Phys. Hermann Obermeyer / Mainz 2012 ↓ ↑zuletzt EndeAnfang Inhalt
H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2 H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2
Transmissionswärmeverlust durch die Außenwand
37 37 37 37
45
3632
53
46
3733
54
47
3834
56
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Nord Ost Süd West
kWh/(
m²·
a)
84 kKh/a · 0,44 W/(m²·K) niedrige normale hohe Feuchtelast
Multipor
63© Dipl.-Phys. Hermann Obermeyer / Mainz 2012 ↓ ↑zuletzt EndeAnfang Inhalt
H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2 H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2
Transmissionswärmeverlust durch die Außenwand
34 34 34 34
43
3631
37
44
3632
37
45
3732
38
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Nord Ost Süd West
kWh/(
m²·
a)
84 kKh/a · 0,40 W/(m²·K) niedrige normale hohe Feuchtelast
Mineralwolle
64© Dipl.-Phys. Hermann Obermeyer / Mainz 2012 ↓ ↑zuletzt EndeAnfang Inhalt
H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2 H e s s i s i s c h e r E n e r g i e b e r a t e r t a g 2 0 1 2
Transmissionswärmeverlust durch die Außenwand
34 34 34 34
43
3631
39
44
3632
40
46
3733
42
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Nord Ost Süd West
kWh/(
m²·
a)
84 kKh/a · 0,40 W/(m²·K) niedrige normale hohe Feuchtelast
Mineralwolle
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Raumluftfeuchte
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Merke:Die relative Raumluftfeuchte in der Heizperiode immer unter 50%, bei Außentemperaturen kleiner 0 °C (bei Frost) unter 40 %und bei Außentemperaturen kleiner - 10 °C unter 30 % halten.
Hygrometer zur Kontrolle an gut sichtbarer (in Augenhöhe) und klimatisch neutraler Stelle platzieren(nicht an Außenwänden und nicht in der Nähe von Fenstern oder Heizkörpern).
Typische relative Raumluftfeuchten mit geringem SchimmelrisikoTypische relative Raumluftfeuchten mit geringem Schimmelrisikobei Raumlufttemperaturen um 20°C
% H y g r o m e t e r
T h e r m o m e t e r
20 °C
HeizzeitHeizzeitFrostFrost
- 10 °C- 10 °C
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DampfdruckDiffusionsstrom = ------------------------------
Diffusionswiderstand
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Tritt kein Tauwasser im Bauteil auf, dann ist der Wasserdampf-Diffusionsstrom im staionären Zustand durch alle Schichten gleich groß.Tritt Tauwasser im Bauteil auf, dann wird der Wasserdampf-Diffusionsstrom durch das Bauteil kleiner. Dies wird hier nicht betrachtet.
Δp [Pa]
1500 [m·h·Pa/g] · sd [m]
Luftzustand Raumluft AußenluftTemperatur 20 °C 6 °C
Relative Luftfeuchte 50 % 80 %
Wasserdampfteildruck 1.169 Pa Δp = 749 Pa
Wassergehalt der Luft 8,64 g/m³ 1 5,81 g/m³
0
BauteilparameterDiffusionswiderstand des sd =
Bauteils (sd mal Faktor s. o.)
Ergebnis Wasserdampfdiffusion g = 0,140 g/(m²·h)
420 Pa
2,00 m
Maximaler Wasserdampf-Diffusionsstrom durch ein Bauteil
in [g/(m²·h)]g = Diffusionsstromdichte
Beispiel
1 m²
5.000 h
----------
700 g
Beispiel: HeizperiodeBeispiel: Heizperiode
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Diffusionsstrom in Abhängigkeit vom Diffusionswiderstandbei gegebener Dampfdruckdifferenz
0,010 28,01 420 Pa
0,015 18,67 1500 420 Pa
0,023 12,45
0,034 8,30 2,00 m
0,051 5,53
0,076 3,69 0,14 2,000 0,14
0,114 2,46
0,171 1,64
0,256 1,09
0,384 0,73
0,577 0,49
0,865 0,32
1,297 0,22
1,946 0,14
2,919 0,10
4,379 0,06
6,568 0,04
9,853 0,03
14,779 0,02
20,000 0,01
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
1,6
1,8
2,0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Diffusionsäquivalente Luftschichtdicke sd in m
Diff
usi
on
sstr
om
dic
hte
g in
g/(
m²·
h)
H. O
berm
eyer
Δp = 420 Pa
sd = 2,00 m
g = 0,14 g/(m²·h)
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Bilder: Ziegelmauer
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Foto H. Obermeyer / Mainz 10.08. 2011
Grenzen von WUFI: z. B. Alterung der „Ziegelhaut“Grenzen von WUFI: z. B. Alterung der „Ziegelhaut“Grenzen von WUFI: z. B. Alterung der „Ziegelhaut“Grenzen von WUFI: z. B. Alterung der „Ziegelhaut“
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Foto Hermann Obermeyer / Mainz 15.08. 2011Foto Hermann Obermeyer / Mainz 15.08. 2011
RegenschutzRegenschutz... und Nässe... und Nässe
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Merke
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ZusammenfassungZusammenfassung
Schlagregenschutz (Westen, Außenputz sollte „Wasser abweisend“sein)
Einbaufeuchte (Austrocknung muss gut möglich sein)
Raumluftfeuchte Raumtrocknung durch Außenwände hindurch istunbedeutend, trocknen nur durch lüften möglich
Innendämmung ...mit sd - Werten um 2,0m ist meist ausreichend,Untergrund soll möglichst „Wasser saugend“ sein,keine Hohlräume, keine Hinterlüftung nach innen,Luftdichtheit auf der warmen Seite ist unverzichtbar,Wärmebrücken beachten, ...Innenputz, GK,... als Feuchtepuffer vorsehen
Tauwasser kommt (von innen) in der Wand praktisch nicht vor(...dafür aber von außen durch Regen und Tau)
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Mythen
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„„... Wie sinnvoll ist es überhaupt, ein ... Wie sinnvoll ist es überhaupt, ein Haus luftdicht zu isolieren? Haus luftdicht zu isolieren? Denn das Dogma des Dämmens, die Denn das Dogma des Dämmens, die hermetisch luftdichte Gebäudehülle, hat hermetisch luftdichte Gebäudehülle, hat Konsequenzen für das Wohnklima. Konsequenzen für das Wohnklima. Derart isolierte Räume sind ohne Derart isolierte Räume sind ohne Zwangslüftung nicht bewohnbar. ...“Zwangslüftung nicht bewohnbar. ...“
NDR Fernsehen: Montag, 26. November 2012, 22:00 bis 22:45 Uhr
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A n h a n g - E n d e