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Dicht oder nicht?

Die Energieeinsparverordnung (EnEV) und auch DIN 4108 fordern eine dauerhaft luftdicht ausgeführte Gebäudehülle. Dadurch soll die Durchströmung von Wänden und Decken mit feuchter, warmer Luft unterbunden werden. Im Ergebnis können so Wärmeverluste verringert werden. Außerdem sinkt das Risiko für Feuchteschäden innerhalb der Konstruktion.

Neben der traditionellen Konstruktion im Holzrahmenbau, bei der die luftdichte Ebene mittels einer Dampfbremsfolie gebildet wird, werden Holztafelbauten mittlerweile auch ohne derartige Folien konstruiert. In diesem Zusammenhang wird dann von diffusionsoffenen Konstruktionen gesprochen. Hygrothermische Berechnungen und zahlreiche gebaute Beispiele zeigen, dass dies bauphysikalisch einwandfrei funktionieren kann. Die Aufgabe der Luftdichtung wird bei dieser Konstruktionsart der inneren Wandbeplankung übertragen. Allerdings ist dabei in Abhängigkeit von der geforderten Luftdichtheitsqualität nicht jede Werkstoffplatte geeignet. Eine Studie hat ergeben, dass bei OSB-Platten nicht jedes Produkt in der Lage ist, luftdichte Flächen zu gewährleisten.

Verschiedene OSB-Platten untersucht

Im Rahmen des EU Forschungsprojektes „3EnCult“ wurden am Passivhaus Institut in Darmstadt unter anderem verschiedene OSB-Platten auf ihre Luftdichtheit hin untersucht. Dabei nahmen die Forscher OSB-Platten des Typs 3 und 4 von vier verschiedenen Herstellern genauer unter die Lupe. Auch eine im örtlichen Baumarkt gekaufte OSB-Platte wurde untersucht. Bei den Dicken prüften man Platten in den Stärken 16, 18 und 22 mm.

Dabei stellten die Beteiligten zunächst verschiedene Anforderung an die Flächendichtheit von Bauteilen zusammen. Üblicherweise beschreiben die Grenzwerte für die Luftdichtheit eines Gebäudes die Luftwechselrate die sich ergibt, wenn in dem Gebäude beispielsweise ein Blower-Door-Test durchgeführt wird – also den n50-Wert in [1/h]. Welche Anforderungen demnach aber an den q50-Wert in [m³/(m²h)], sprich die Flächendichtheit der Außenbauteile zu stellen sind, ist damit zunächst nicht beschrieben. Die Forscher vom Passivhausinstitut fanden in verschiedenen Quellen unterschiedliche belastbare Werte (Tabelle 1) und orientierten sich im Rahmen ihrer Untersuchungen schließlich am nach eigenen Aussagen moderaten Zielwert von q50 = 0,1 m³/(m²h). Dieser Wert ist auch in [7] zu finden. Dort heißt es, für größere Flächen der Luftdichtheitsschicht seien nur Materialien geeignet, bei denen die flächenbezogene Luftdurchlässigkeit q50 nicht höher als 0,1 m³/(m²h) ist.

Nicht jede OSB ist ausreichend luftdicht

Während der Untersuchungen wurden alle gekauften Platten umfangreichen Tests unterzogen. Dafür kam eine entsprechende Prüfbox zum Einsatz, in der Plattenstücke mit Kantenlängen von 200 x 200 mm untersucht werden können. Die Ergebnisse zeigen, dass sich bei unterschiedlichen Proben aus ein und derselben Platte jeweils sehr große Streuungen bei den Messungen ergeben. Die Mittelwerte lagen beispielsweise beim OSB-Typ 3 zwischen 0,08 und 0,78 m³/(m²h), die Einzelmessungen sogar zwischen 0,03 und 1,27 m³/(m²h). Bei den OSB-Platten vom Typ 4 ergaben sich bei den Mittelwerten Streuungen zwischen 0,07 und 0,34 m³/(m²h) – bei den zugehörigen Einzelmessungen Werte zwischen 0,06 und 0,4 m³/(m²h). Die im Baumarkt gekaufte 18 mm dicke OSB-Platte lieferte deutlich schlechtere Werte, als genauso dicke Profiplatten. Dennoch waren sie besser als die schlechteste 16 mm dicke Platte aus dem Fachhandel.

Das Fazit der Untersuchung fällt für die Verwendung von OSB-Platten als luftdichte Ebene ernüchternd aus. So führten die unzureichend dichten Platten laut Aussage der Forscher zu einem größeren Leckagevolumen des Gebäudes. Bei einem Zielwert von n50 = 0,6 1/h, der für Passivhäuser gefordert wird, liege der Anteil der OSB-Platten an der Gesamtleckage bei 20 bis 40 %. Dies habe eine Beispielberechnung mit den Mittelwerten der Messungen aller untersuchten 18 mm dicken Platten ergeben.

Doch bedeute das nicht, dass mit OSB-Platten keine Luftdichtheitsschichten hergestellt werden können. Laut Passivhausinstitut sei das Erreichen einer Luftdichtheit in Passivhausqualität durchaus möglich. Allerdings sinke der Sicherheitsabstand zu den Anforderungswerten an die Luftdichtheit. Dies müsse an anderer Stelle, ggf. aufwändig und mühevoll, beispielsweise durch exakteres Arbeiten ausgeglichen werden.

Im weiteren Verlauf der Untersuchung schlagen die Forscher außerdem vor, vonseiten der Hersteller verbindliche Angaben zur Luftdichtheit ihrer Produkte einzufordern. Praktisch wären demnach beispielsweise Aufdrucke auf den Platten selbst.

In den verschiedenen Messreihen ergaben sich bei den einzelnen Platten für die q50-Werte in [m³/(m²h)] jeweils sehr große Streuungen. 
Bild: Bruderverlag

In den verschiedenen Messreihen ergaben sich bei den einzelnen Platten für die q50-Werte in [m³/(m²h)] jeweils sehr große Streuungen.
Bild: Bruderverlag

Nur wenige der untersuchten OSB-Platten von 4 Herstellern (A bis D) erreichen den Zielwert für die Luftdurchlässigkeit q50 = 0,1 m³/(m²h), der durch die gestrichelte rote Linie markiert wird. Die Platte aus dem örtlichen Baumarkt (E) liegt ebenfalls darüber. Bild: Passivhaus Institut

Nur wenige der untersuchten OSB-Platten von 4 Herstellern (A bis D) erreichen den Zielwert für die Luftdurchlässigkeit q50 = 0,1 m³/(m²h), der durch die gestrichelte rote Linie markiert wird. Die Platte aus dem örtlichen Baumarkt (E) liegt ebenfalls darüber. Bild: Passivhaus Institut

Tabelle 1

Tabelle 1

Tabelle 2

Tabelle 2

DIN 4108 bietet vermeintliche Sicherheit

Interessant ist in diesem Zusammenhang ein Blick in DIN 4108-7:2011-01. Dort werden im Kapitel 6.1.3 Holzwerkstoffplatten als luftdicht definiert, ohne sie weiter zu differenzieren. Laut Norm lasse sich mit Holzwerkstoffplatten in der Fläche eine Luftdichtheitsschicht herstellen. Unter Berücksichtigung der Untersuchung am Passivhausinstitut in Darmstadt ist dieser Hinweis vom Planer und auch vom Verarbeiter mit Vorsicht zu genießen.

Werden im Holzrahmenbau Dampfbremsfolien für die Luftdichtung eingebaut, so sollte die Luftdichtheitsprüfung vor dem Schließen der Wände durchgeführt werden. Nachbessern ist dann noch gut möglich. Diffusionsoffen bleibt die Wand mit den Folien allemal, denn diffusionsdicht fängt qua Definition erst bei einem sd-Wert von 1500 m an.

Üblicherweise wird im traditionellen Holzrahmenbau mit inneren sd-Werten von etwa 10 m gearbeitet [6]. Des Weiteren bezieht sich die Diffusionsoffenheit im Wesentlichen auf die Außenseite der Wand. Es ist unstrittig, dass auf der Innenseite ein gewisser Dampfbremswert erforderlich ist. Von dichten Konstruktionen mit Alufolien, wie sie in den 1980-Jahren beispielsweise bei Dächern üblich waren, ist man aber mittlerweile weg. Und die damals verwendeten Faserdämmmatten mit Alukaschierung waren im eingebauten Zustand mit Luftdurchlässigkeitswerten von 10 bis 25 m³/(m²h) tatsächlich alles andere als luftdicht. Dampfbremsen mit sd-Werten von 2 oder 5 oder 10 m reichen in Abhängigkeit von der Konstruktion nach Expertenmeinung aus ([6], [8]).

Außen diffusionsoffen geht nicht immer

Allerdings kann Diffusionsoffenheit bei manchen Konstruktionen nicht immer gewährleistet werden. Ausbauhäuser beispielsweise werden in der Regel von innen ausgebaut. Für den Einbau der Dämmung müssen die Wände innen offengehalten werden. Dies bedeutet, dass die aussteifende Beplankung außen aufgebracht werden muss – mit der Konsequenz der verringerten Diffusionsfähigkeit.

Die Diffusionsfähigkeit wird auch dann gestört, wenn Holztafelwände an andere Wände angebaut werden, wie es bei Doppel- oder Reihenhäusern der Fall ist. Zwar werden in solchen Anbausituationen Fugen zwischen den Gebäuden hergestellt, jedoch ist die Abführung von Diffusionsfeuchte in der Fuge stark behindert. Die Fläche in der Fuge wird weder von der Sonne beschienen, noch ausreichend belüftet. In solchen Situationen müssen die Feuchtediffusion genau untersucht und die Wände dementsprechend optimiert werden.

Eine Alternative zu OSB können Gipsfaserplatten sein. Sie sind Luftdicht, sofern sie keine Haarrisse aufweisen und es gibt sie als Variante mit sd-Werten von unter 0,2 m wie auch mit sd-Werten von knapp über 3 m. Dazu werden die Faserplatten kaschiert und Ihre Dampfdurchlässigkeit herabgesetzt. Da die Platten zur Aussteifung herangezogen werden können, sind innen offene Konstruktionen mit außenseitigen, diffusionsoffenen und dennoch aussteifenden Flächen denkbar.

Holzrahmenbau – Bewährtes Hausbau-System

Maßnahmen zur Herstellung der Luftdichtheit

In der Fläche:

  • wenn eine fugenlose Beplankung oder Bekleidung mit verspachtelten oder abgeklebten Fugen zur Anwendung kommt sind die Stöße der Dampfbremse zu überlappen und mechanisch zu fixieren (Stoß auf Holzständer oder Sparren, angedrückt durch Lattung oder Bekleidungsplatte). Bei Konstruktionen ohne Dampfsperre oder -bremse („diffusionsoffen“) muss die Verbindung oder Verklebung der Plattenwerkstoffe durchgängig, dauerhaft die Luftdichtheit sicherstellen.
  • ist keine fugenlose Bekleidung gegeben, wie etwa bei Profilbrettschalung, so sind die Fugen der die Luftundurchlässigkeit herstellenden Schicht dauerhaft zu verkleben.

An den An- und Abschlüssen:

  • ist die Dampfsperre entweder um die Ecken und Kanten herumzuführen und dann miteinander zu verbinden, oder
  • sind die Fugen mit vorkomprimierten, dauerelastischen Dichtungsbändern zu schließen, oder
  • sind die die Luftdichtheit herstellenden Platten durchgängig, dauerhaft an die anschließenden Bauteile durch Abklebungen oder Verklebungen anzuschließen.

Besonders zu beachten:

Von innen nach außen durchlaufende Hölzer, wie etwa Sparren bei aufgelegten Dämmsystemen, können nicht dauerhaft luftdicht angeschlossen werden, da das Holz im Allgemeinen Risse aufweist. Daher sind bei solchen Konstruktionen Konstruktions-Konzepte zu wählen, die durchlaufende, umschließende, luftundurchlässige Schichten zulassen.

Literatur:

[1] Peper, S.; Bangert, A.; Zeno, B.: Einbindung von Holzbalkendecken in die luftdichte Ebene, Hrg.: Passivhaus Institut, Darmstadt, 2014

[2] DIN 4108-2:2013-02, Wärmeschutz und Energieeinsparung in Gebäuden – Mindestanforderungen an den Wärmeschutz

[3] DIN 4108-3: 2014-11, Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden – Klimabedingter Feuchteschutz; Anforderungen und Hinweise für Planung und Ausführung

[4] DIN 4108-7:2011-01, Wärmeschutz und Energieeinsparung in Gebäuden – Luftdichtheit von Gebäuden- Anforderungen, Planungs- und Ausführungsempfehlungen sowie -beispiele

[5] Zeller, J.: Luftdichtheitsanforderungen an Materialien – Wie dicht müssen Bauprodukte sein, die die Luftdichtheit herstellen sollen? Buildair 2012, Stuttgart

[6] Fritzen, K. u.a.: Holzrahmenbau – Bewährtes Hausbau-System, Hrg.: Holzbau Deutschland Bund Deutscher Zimmermeister, Bruderverlag, 5. Auflage, Köln 2014

Autor: Wolfgang Schäfer

Keyvisual und Teaserbild: Bauen mit Holz

 

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