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Feuchtesorption und Raumklima

 

Gesunde Ästhetik

Es sind nicht nur die inneren Werte, die das Bauen mit Lehm so attraktiv erscheinen lassen. Die Lichtreflektion eines farbigen Lehmputzes, die Schichtung einer Stampflehmwand sind Dinge, die Lust machen, sich von neutralen Bauteilen zu lösen und Lehmbauteile als gestaltende Konstruktion einzusetzen. Gerade im Zusammenhang mit den gesunden physikalischen Eigenschaften beweist Lehmbau seine herausragende Modernität.

Die Verringerung der Luftwechselraten von Innenräumen aus Gründen der Energieeinsparung führt zu einer wachsenden Bedeutung der raumhüllenden Bauteile für das Raumklima. Um die Raumluftfeuchte in einem behaglichen Bereich zu halten, sollten vor allem die oberflächennahen Wandbaustoffe veränderlich wirkende Einflüsse, wie Duschen, Kochen etc., durch zwischenzeitliche Wasserdampfspeicherung in ihren Auswirkungen wesentlich abschwächen. So kann überschüssige Feuchte zeitversetzt über die Raum- an die Außenluft abgegeben werden. Diese als Sorptionsvermögen bezeichnete Materialeigenschaft ersetzt nicht die Lüftung, sondern verbessert die hygrischen Bedingungen von Innenräumen vor allem bei geringem Luftwechsel.

Feuchtesorptionsvermögen von Lehmbaustoffen nachgewiesen

In einem Untersuchungsverfahren von Minke [Minke – 2001] wird die Sorptionsgeschwindigkeit von Baustoffen erfasst. In Anlehnung an dieses Verfahren konnte anhand von Sorptionskurven bereits nachgewiesen werden [Holl / Ziegert – 2002], dass Lehm wie kein anderer Baustoff in der Lage ist, raumklimatische Schwankungen zu puffern und damit für den Nutzer und das Bauwerk kritische Luftfeuchten vermieden werden können. Nun wurde diese Annahme auf Initiative eines Lehmbauherstellers durch das unabhängige Ingenieurbüro BAUKLIMA (Potsdam) belegt. Es wurde ein seriöser und umfassender wissenschaftlicher Vergleich zwischen der raumklimatischen Qualität konventioneller und mit Lehm ummantelter Räume durchgeführt.

In einem standardisierten Raum mit 60m² Wandfläche (Abb. 1) wurden in einer Untersuchung unterschiedliche Nutzung und Lüftung simuliert [Eckermann et al – 2006]:

·       Die Luftwechsel reichen von im sanierten Altbau sowie im Neubau anzutreffenden 0,1 pro Stunde bis zu 0,8 im unsanierten Altbau.

·       Die angesetzten Klimabedingungen für die Außenluft unterscheiden zwischen kalten (0 C°, 85 RLF) sowie milden (10 C°, 85 RLF) Wintertagen.

·       Die in der Untersuchung gegenübergestellten Oberflächenaufbauten entsprechen den häufig im konventionellen Wohnungsbau bzw. den im Lehmbau eingesetzten Materialien.

 

Die Ergebnisse sprechen für sich (Abb. 2-4).

1)   Die Sorptionsfähigkeit der Wandbeschichtungen und Wandbaustoffe hat wesentlichen Einfluss auf den Verlauf der Raumluftfeuchte. Der Einfluss ist umso größer, je geringer die Luftwechselrate, je milder das winterliche Außenklima und je größer die Feuchteproduktion im Raum ist.

2)   Bei hohen Luftwechselraten tritt der Einfluss der Sorptionsfähigkeit von Wandbeschichtungen in den Hintergrund, der Einfluss der Lüftung auf die Raumluftfeuchte wird dominant.

3)   Den Lehmaufbauten kann attestiert werden, dass bei einer normalen Feuchteproduktion im Raum und den heute üblichen niedrigen Luftwechselraten ein behagliches und im Sinne des Bautenschutzes unkritisches Raumklima vorliegt.

Die Feuchtepufferung durch Baustoffe und Bauteile beruht auf dem Effekt, dass in Bezug zueinander stehende Materialien hinsichtlich ihrer Feuchte das Bestreben nach einem Konzentrationsausgleich besitzen.

Bedingung für den o.g. Effekt der Luftfeuchtepufferung durch die oberflächennahen Baustoffe ist, dass die Luftfeuchte über Diffusionsvorgänge in diese Schichten vordringen bzw. aus ihnen entweichen kann. Ein mit Lack behandelter Holzfußboden ist beispielsweise derart diffusionsbremsend abgeschirmt, dass seine Sorptionsfähigkeit für die Tagesschwankungen der Luftfeuchte quasi nicht mehr zur Verfügung steht. Gleiches gilt für versiegelte Wände.

 

Im Baustoff selbst erfolgt die Anlagerung der Raumluftfeuchte über die sogenannte Kapillarkondensation, d.h. Luftfeuchte kondensiert bzw. verdunstet an den Wandungen von Poren, vorausgesetzt, dass die Porenräume untereinander verbunden sind. Lehmbaustoffe unterscheiden sich in Bezug ihrer Porenstruktur nicht signifikant von anderen mineralischen Putzen. Ihr zum Teil erheblich besseres Sorptionsverhalten ist auf einen zusätzlichen und mineralogisch bedingten Sorptionsanteil zurückzuführen. Hierbei wird die Luftfeuchte in der enorm feinen und zerklüfteten Kristallstruktur sogenannter quellfähiger Dreischichttonminerale zwischengespeichert (Abb. 5).

 

Dass mit Lehmbaustoffen umhüllte Räume eine vergleichsweise behaglichere Raumluftfeuchte aufweisen, als mit anderen Baustoffen umhüllte Räume, liegt also nicht wie oft vermutet an einem gänzlich anderem Porensystem. Der Unterschied kann zusammenfassend folgenden Effekten zugeschrieben werden:

1)   einem indirekten: Lehmoberflächen werden allgemein nicht oder wenn, dann mit extrem diffusionsoffenen Farben gestrichen, während andere Oberflächenmaterialien in den meisten Fällen mit diffusionsbremsenden Farben gestrichen werden. Das Sorptionsvermögen dieser Oberflächenmaterialien kommt somit häufig nur gedämpft zum tragen; das der Lehmoberflächen quasi „ungebremst“.

2)   einem direkten: bei Lehmbaustoffen, die quellfähige Dreischichttonminerale aufweisen, wird Luftfeuchte in die Zwischenschichten dieser extrem feinen und zerklüfteteten Minerale eingelagert.

Fazit

Eine alleinige Betrachtung der nachweispflichtigen Bauwerkseigenschaften Standsicherheit, Brand-, Wärme- und Schallschutz greift heute oft zu kurz, um bei Um- und Neubau von Gebäuden behagliche und der Gesundheit zuträgliche Wohn- und Arbeitsbereiche zu schaffen. Dass mit Lehmbaustoffen umhüllte Räume eine behagliche Raumluftfeuchte aufweisen, wird von den Nutzern immer wieder bestätigt. Die hier in der gebotenen Kürze vorgestellte Untersuchung führt nun auch den wissenschaftlichen Beweis.

[Minke – 2001]       

 

Minke, G.: Lehmbau-Handbuch. Staufen 2001

 

 

[Holl / Ziegert – 2002]      

 

H. G. Holl, C. Ziegert: Unterschiede im Sorptionsverhalten von Werktrockenmörteln in: KirchBauhof, Moderner Lehmbau 2002, Stuttgart 2002

 

 

 [Eckermann et al – 2006]      

 

Eckermann, W., Röhlen, U., Sawitzki, R., Ziegert, C.: Beurteilung der praktischen Relevanz des Sorptionsverhaltens unterschiedlicher Wandoberflächen für das Raumklima. Potsdam 2006, unveröffentlichter Forschungsbericht

 

Für den kompletten Text dieser Untersuchung klicken Sie bitte hier:




  
   www.dachverband-lehm.de    Bundespreis für Handwerk in der Denkmalpflege im Lehmbauerhandwerk