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Die Beschreibung des sd-Wertes
(diffusionsäquivalente Luftschichtdicke)
Die Fähigkeit von Baustoffen, für Wasserdampf durchlässig zu sein, wird durch die Wasserdampf-Diffusions-Widerstandszahl beschrieben. Wie diffusionsfähig eine Wand ist, hängt von den Materialien und der Dicke ihrer Schichten ab. Als Diffusionswiderstand einer Schicht gibt man die Luftschichtdicke in Metern an, die der Diffusion (Austausch von Wasserdampf- und Luftmolekülen) denselben Widerstand entgegensetzen würden wie die betreffende Schicht. Je niedriger der Wert, desto weniger wird der Wasserdampf auf dem Weg von der warmen zur kalten Seite gebremst. Für offenporige Konstruktionen ist ein niedriger μ-Wert vorteilhaft, da die Entfeuchtung ungehindert und schnell ablaufen kann. Eine Aussage über die Wirkung eines Materials in einer gegebenen Konstruktion ist nur bei gleichzeitiger Berücksichtigung der Dicke des Stoffes möglich.
Den Wert dieser diffusionsäquivalenten Luftschichtdicke (abgekürzt Sd) erhält man, wenn man den Wert der Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl (μ) mit der Schichtdicke in Metern, mal rechnet.
- Sd = μ x Dicke m1 = n(Zahl) x m1
- Je tiefer der Wert, desto schneller kann Wasserdampf ein Material durchdringen.
Die Richtung der Diffusion wird von dem absoluten Feuchtegehalt der Luft bestimmt und ist so bei kalter Außenluft nach außen gerichtet. Sie ist nicht abhängig von der Richtung des Wärmestroms, sie kann dieser entgegengesetzt gerichtet sein. Wasserdampf kann trotz starker Abkühlung auf der anderen Seite der Wand herausdiffundieren, ohne seinen Aggregatzustand zu wechseln, also keine Tauwasserbildung an der Oberfläche. Dies ändert sich jedoch, wenn sich auf der kalten Seite eine dichte Schicht befindet und sich so ein Staubereich bildet, wo ein Dampfsättigungsdruck aufgebaut wird. Dann kann eine Kondensation ausgelöst werden. Bei zu geringem Sd-Wert bei einer Außenwand kann der Taupunkt bei feucht-kaltem Wetter für die nach außen diffundierende Raumluftfeuchte schon unter verhältnismäßig normalen Bedingungen in der Wand liegen. An der Stelle beginnt dann die Durchfeuchtung der Wand stärker, je kleiner ihre Diffusionsfähigkeit ist. Für Außenwände gelten deshalb Werte zwischen Sd = 4 und Sd = 7 als besonders günstig.
• Die Richtung der Diffusion ist, unabhängig von der Richtung des Wärmestroms, von der feuchteren- zur trockeneren Seite.
• Der Wärmestrom (Energiefluss) ist von der wärmeren- zur kälteren-Seite.
Zur Vermeidung einer Wasserdampf-Kondensation bei mehrschichtigen Bauteilen sollte der Wärmedurchlass-Widerstand von innen nach außen zunehmen (Wärmedämmschicht außen) und die Dampfdurchlass-Widerstände abnehmen. Bleibt die Wand, insbesondere bei Neubauten, feucht, so kann das Wasser hinter einer wasserdichten oder -abweisenden Außenschicht (z.B. bei der Thermohaut), schlecht durch Diffusion entweichen. Als Folge davon wird das Mauerwerk über lange Zeit geschädigt. Dieses Problem tritt auch in ausgebauten Dachgeschossen auf: Hier sammelt sich das Kondenswasser zwischen der Innenverkleidung aus Gipskarton oder Ähnlichem und der Dampfbremse. Es tropft dann in den Raum. Oft wird dann vermutet, dass das Dach undicht ist. (Was unter Umständen auch eine Möglichkeit sein könnte. Deshalb ist die genaue Ursache zu ermitteln.)
Da Gipskarton-Bauplatten nicht sehr stark sind, ist auch der Sd-Wert gering. Je nach Farbbeschichtung (Art und Stärke) liegt der Sd-Wert zwischen 1 eventuell maximal 10 m. Die Dampfbremse selbst hat je nach Produkt einen Sd-Wert von 10 … 50 m. Somit ist die Dampfdiffusion eingeschränkt, jedoch nicht unterbunden. Speziell, wenn noch eine hohe Baufeuchtigkeit nach dem Neubau vorliegt, wird die Dämmung so durch Diffusion stärker befeuchtet als vorgesehen. Obwohl die Gipskartonplatte fugendicht, mit Acryl oder Fugenband, an die Wand angeschlossen wurde, gelangt Feuchtigkeit (Diffusion) in den Hohlraum zwischen Platte und Dampfbremse. Infolge des bestehenden Dampfdruckgefälles wird ein Unterdruck aufgebaut. Die warme Innenraumluft ist bestrebt, nach außen zu gelangen. Bei windiger Wetterlage wird der Windsog gar noch verstärkt. Dies hat Auswirkungen auf die Diffusion.
„Untersuchungsergebnisse von Wagner zum Thema Wasserdamp-Transport infolge von Diffusion und Konvektion zeigen, dass bei einem Sd-Wert = 10 m und mittlerer Diffusion, alle 10 Stunden auf einer Fläche von 60 m2 etwa die Menge eines Schnapsglases durch das Bauteil diffundiert.“
• Achtung: Bei all den Formeln und Zahlen wird die Zeit in Tagen oft nicht berücksichtigt.
• Beispiel: Benötigt der Wasserdampf zum Durchdringen einer Folie mit Sd = 0.023 m einen Tag, sind das bei einer Folie mit Sd = 23 m schon 1000 Tage. Auch wenn der Wert von 23 m als leicht eingeschränkte Dampfdiffusion gilt, und die Folie vom Hersteller als Dampfbremse bezeichnet wird, funktioniert eine Dampfdiffusions-Zeit über 270 Tage (Diffusion während ¾ des Jahres möglich) vermutlich nicht.
Keine Regel ohne Ausnahmen:
Bereits im Mittelalter versuchten Leute, aus heutiger Sicht erfolgreich, die Dampf- und Wasserdiffusion umzukehren und so Kellergewölbe trocken zu halten.
Auch im 21. Jahrhundert sind Geräte auf dem Markt, deren Qualität und Wirkungsweise ich nicht kenne, und die sich wie folgt präsentieren:
“elektrophysikalisches Gerät / ganz feine Impulse zur notwendigen Plus-Rechtspolarität / Infolge falscher Polarität steigt Feuchtigkeit aus dem Erdreich durch die Kapillarwirkung meterhoch … / Wasser und enthaltene Salze wandern nach und nach aus dem Wirkungsbereich ab …”
Informationsquellen:
Diverse Bücher, Formelsammlungen, Fachberichte, Tabellen, Produkteblätter usw.
Zusammengestellt und interpretiert von Stephan Binggeli.