Tauwasser (Schwitzwasser) an Wohnraum-Dachfenstern

Ich versuche einmal, die Tauwasserproblematik etwas transparent zu gestalten.

1. Ein Problem bei Wohnraum-Dachfenstern ist, dass diese sehr tief in den Laibungen liegen. Je dicker die Wärmedämmung der Dachflächen ausgebildet wird/ist, desto tiefer wird die Laibung. Das ist deshalb ein Problem, weil die warme Luft, die im Raum zirkuliert, kaum mehr in alle Ecken der Laibungen und damit der Fensterrahmen kommen kann. ABER: die Luftfeuchtigkeit in dem Raum breitet sich gleichmäßig aus. Die Fensterrahmen, egal welcher Hersteller die gebaut hat, sind immer der kühlste Bereich, dieses insbesondere bei neueren Fenstern mit extrem dämmenden Verglasungen.

Gelangt also die normale Raumluft an den kühlen Rahmen, fällt das in ihr enthaltene Wasser in gasförmigen Zustand als Tauwasser (tropfbarer Zustand) aus.

2. Die Hersteller sind sich unisono einig, dass es sehr empfehlenswert ist, dass Heizkörper unmittelbar unterhalb der Fenster eingebaut/angeordnet werden. Damit soll die erwärmte bzw. warme Luft an den Fensterrahmen besser vorbeistreichen können und die Luftfeuchtigkeit mitnehmen. Das allerdings funktioniert nur dann wirklich sinnvoll, wenn statt einer waagerechten Fensterbank nur eine senkrechte untere Laibungsbekleidung eingebaut ist. Und die wiederum benötigt am oberen Laibungsende eine Bekleidung, die mindestens schräg nach oben verläuft, da sich andernfalls dort eine Verwirbelung einstellt, die die Luft abkühlen lässt und damit wieder Tauwasserausfall erzeugt.
Heizkörper unterhalb von Fenstern, bzw. vor Fenstern sind ohnehin sinnvoll, weil dadurch eine Thermik im Raum entsteht, die dafür Sorge trägt, dass der Raum gleichmäßig erwärmt wird. Die warme Luft oberhalb des Heizkörpers steigt auf und kalte Luft unterhalb des Heizkörpers wird nachgezogen. Durch den Unterdruck wird die Raumluft insgesamt in eine Drehbewegung versetzt, die warme Luft verteilt sich gleichmäßig.

3. Die zusätzlichen Dämmrahmen und die damit verbundenen Mehrleistungen können nach hiesiger Ansicht nur einen kleinen Teil verbessern, da die Fensterrahmen durch die Lüftungsebene zwischen den Eindeckungen und den Zusatzmaßnahmen (Unterdeckbahnen, Unterdeckplatten, etc.) ständig mit kalter Luft umspült werden.

Eine Raumtemperatur von ca. + 20 °C bis + 22 °C ist als normal zu bezeichnen in Räumen, die dem dauernden Aufenthalt für Personen dienen. Die dabei kritische rel. Luftfeuchtigkeit beginnt bei etwa 55 % und mehr. Eine zu geringe rel. LF unter 45 % bringt bei den Bewohnern Probleme mit den Schleimhäuten und sollte deshalb nur temporär vorhanden sein. Es ist also notwendig, dass eine konstante/regelmäßige Kontrolle der rel. LF erfolgt und dann das Lüftungsverhalten entsprechend angepasst wird.

Und hier müssen wir zwischen den Räumen unterscheiden in:

Badezimmer, Schlafzimmer, Kinderzimmer, Wohnzimmer, Küche sowie wenig genutzten Zimmern (homeoffice).

In Badezimmern und in der Küche fällt die meiste Luftfeuchtigkeit an. Hier ist also der größte Lüftungsbedarf. Das fällt aber meistens nicht sofort auf, da in diesen Räumen die Raumtemperaturen oftmals am höchsten sind, so dass die Raumluft die meiste Feuchtigkeit in gasförmigen Zustand aufnehmen können. In den geomoetrisch bedingten kühlsten Ecken fällt dann aber ebenso häufig das Wasser als Tauasser wieder aus es entsteht Schimmel.

In Schlafzimmern ist die Temperatur hingegen meistens bei ca. + 18 °C und kann deshalb schon weniger Feuchtigkeit aufnehmen. Pro Nacht und Person im Schlafzimmer werden ca. 2 – 3,5 l Feuchtigkeit durch Atmen freigesetzt. Im Bereich der Wohnraumdachfenster fällt diese Feuchtigkeit am schnellsten wieder als Tauwasser aus.

In Kinderzimmern, die Tagsüber aufgewärmt und durch Spielen auch mit mehr Feuchtigkeit belastet werden, muss die Feuchtigkeit durch Querlüften vor dem Schlafengehen fortgelüftet werden, denn zum Schlafen wird die Raumtemperatur idR abgesenkt und Tauwasser kann ausfallen.

Fazit: Tauwasser an Wohnraumdachfenstern ist (fast) normal, muss aber, um Schimmel vorzubeugen, konsequent und regelmäßig fortgelüftet werden.

Bauphysik Teil 1

Grundsätzliches zum Thema Luftdichheit und Dampfsperren

Wenn die Temperaturen außen sinken, dann kommen wieder die Probleme.
Tauwasser fällt aus.

Was passiert eigentlich?

Gemäß der DIN 4108 nehmen wir bei den Überlegungen die dort vorgegebenen Berechnungsgrundlagen an,
die für die Berechnungen von Tauwasserausfall gem. Tabelle A1 verwendet werden..
Dort wird eine Außentemperatur von -10°C angenommen. Innen werden +20°C und eine relative Luftfeuchtigkeit
von 50 – 55% vorgegeben. Dabei liegt dann die Taupunkttemperatur bei +10,7°C. Wird also diese Temperatur in
Grenzflächenbereichen unterschritten, fällt Tauwasser aus.
daemmungenfall1
Bild 1: Die Dämmung ist nicht ausreichend, Tauwasser an der Raumseite der Dampfsperre.

Schimmel wird sich bilden, die Konstruktion wird geschädigt. In den Berechnungen sollte man sich etwas Sicherheit
vorbehalten. Deswegen wird üblicherweise eine Grenzflächentemperatur von +12,6°C angenommen, da diese die
Grenzflächentemperatur bei angenommen +22°C Raumtemperatur ist.
Im Übrigen kann sich bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 80%, die über einen längeren Zeitraum ansteht,
ebenfalls Schimmel bilden. Und auch aus diesem Grund werden die +12,6°C bei einer Innentemperatur
von +20°C angenommen.
daemmungenfall2
Bild 2: Idealfall. Die Raumseite der Dampfsperre ist so warm, daß kein Tauwasser ausfällt.

Bei allen Skizzen stellt die blaue Linie die Dampfsperre dar. Diese ist gleichzeitig die Luftdichtschicht.
Die zweite Skizze stellt also einen Idealfall dar. Die Grenflächentemperatur von +12,6°C ist an der Dampfsperre nicht
unterschritten. Durch den Sperrwert der Folie und durch die luftdichte Verklebung dringt kein Tauwasser in die
Konstruktion ein.

Ist nun aber die Dampfsperre nicht ausreichend dimensioniert, dann kann Feuchtigkeit in Gasform in die Konstruktion
eindringen. Dort wird sie sich an der nächst dichteren Schicht als Tauwasser wieder verflüssigen.
daemmungenfall3
Bild 3: Der Alptraum. Tauwasser in der Konstruktion. Es ist mehr als verdunsten kann.

Schlimmer wird es, wenn die Luftdichtschicht eben nicht luftdicht ist.Gerade in den Übergangszeiten oder im Winter, wo
viele erst den Innenausbau vornehmen, gelangt, wie oben dargestellt, durch Konvektion (Strömung) eine sehr große Menge der
feuchtwarmen Luft in die Konstruktion. Die Mengen sind meistens so groß, daß ein kurzfristiges Ausdiffundieren nicht mehr
möglich ist. Schäden an der Holzkonstruktion sind dann unvermeidbar. Dieses wird umso schlimmer, je länger der Zustand
der Undichtigkeit vorhält. Je nach Sperrwert der Unterdeckung und der Dampfsperre wird die einmal eingedrungene Feuchtigkeit
zwischen der Unterdeckung und der Dampfsperre hin und her vagabundieren. D. h., die Feuchtigkeit wird bei
diffusionsdichteren Aufbauten sehr langsam abgebaut. Dieses passiert vor allem dann, wenn die Luftdichtschicht erst
einige Zeit nach dem Einbau der Dämmung realisiert wird.

Die Frage, die dabei sehr häufig gestellt wird ist die: Kann die bereits eingebaute Dämmung drinbleiben, oder muß die ausgebaut
und getrocknet werden?
Die Antwort ist ein klares „jein“. Begründen läßt sich das damit, daß man nur vor Ort entscheiden kann, inwieweit die
Dämmung geschädigt ist. Bei Polystyrolen wird kaum etwas passieren, bei Mineralwollen kommt es auf den Hersteller an.
Einige nachwachsende Rohstoffe bei öko-Dämmungen können nur sehr geringe Mengen Feuchtigkeit vertragen.
daemmungenfall4
Bild 4: Es sind geringe Mengen Tauwasser in der Konstruktion, die aber problemlos ausdiffundieren können.

Eine weitere Möglichkeit, bei der die Konstruktion nicht geschädigt wird, ist der als diffusionsoffener Aufbau bezeichnete
Fall der obigen Skizze. Tauwasser dringt zwar durch Diffusion in geringen Mengen ein, kann aber mehr oder weniger
ungehindert durch den Schichtenaufbau diffundieren, ohne daß es dabei zu schädigendem Tauwasserausfall kommt.

Ein weiteres Problem kann es geben, wenn raumseits der Dampfbremse zusätzliche Dämmungen angeordnet werden.
Zwar ist es richtig, eine Installationsebene (s. auch Prinzipskizze) vorzusehen, um nicht nur die Leitungen unabhängig
von der Luftdichtschicht verlegen zu können und zusätzlich die Wärmebrücke Sparren zu minimieren, aber wird diese
Dämmung zu groß, kann die Grenzflächentemperatur an der Luftdichtschicht zu gering werden und Tauwasser wird ausfallen.

Bei der Berechnung geht man davon aus, daß nicht mehr als 20% des Wärmedurchgangwiderstandes raumseits
der Dampfsperre angeordnet werden. Hier müssen folglich unbedingt raumseitige Bekleidungen, wie Gipskartonplatten
oder Holzpaneele in die Berechnungen einfließen.

Siehe hierzu auch Tauwasserausfall in Bodenräumen