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Allheilmittel Dampfsperre?

Die Dampfsperre ist nur ein Aspekt in der Bauphysik von Schwimmhallen. Nur die Gesamtbetrachtung aller Faktoren ergibt ein rundes Bild

Ein Hallenschwimmbad ist, was die Baukonstruktion betrifft, in einigen Punkten anders zu betrachten als die übrigen Räumlichkeiten im Haus. Hier ist eine sorgfältige Planung unerläßlich, um Gebäudeschäden sowohl in der Schwimmhalle selbst als auch in den angrenzenden Räumlichkeiten zu vermeiden.

Grund: Die Schwimmhallenluft enthält etwa doppelt so viel Feuchte pro qm Luft wie normale Raumluft. Das führt sehr leicht zu Feuchteschäden, wenn nicht konsequent für Wärmeschutz und Feuchteschutz gesorgt wird.

In erster Linie ist darauf zu achten, daß die Wandoberflächentemperatur auch bis –10 Grad Celsius Außentemperatur mindestens 23 Grad Celsius beträgt. Dies ist der Taupunkt der Schwimmhallenluft. Bei Unterschreitung dieses Wertes tritt Kondensatbildung auf. Das muß sicher vermieden werden.

Der zweite Aspekt ist die Dampfdiffusion. Bei diesem Effekt muß verhindert werden, daß der in der Baukonstruktion befindliche Wasserdampf sich als Kondensat im Bauteil niederschlägt.

Soweit die Vorgaben. Aber wie sind diese zu erreichen? Dazu müssen wir uns mit der Bauphysik befassen.

Viele Bauherren, aber auch Planer reduzieren das Problem des konstruktiven Wandaufbaus gerne auf die Frage: Brauche ich eine Dampfsperre oder nicht? Dabei ist die Dampfsperre nur ein Aspekt in der Bauphysik von Schwimmhallen. Deshalb sind zwei Teilgebiete der Bauphysik von besonderem Interesse: zum einen der Wärmeschutz, zum anderen der Feuchteschutz.

Wärme hat die unangenehme Angewohnheit, vom Warmen zum Kalten zu fließen, also immer von dort, wo viel Wärme vorhanden ist, dahin, wo weniger Wärme ist. Es ist dabei relativ uninteressant, auf welche Art die Wärme transportiert wird. Dafür gibt es verschiedene Wege.

Sie muß aber auf ihrem Weg die sogenannten Luftgrenzschicht durchdringen, die alle Bauteile umgibt. Sie muß dann die Wärmedämmung des Bauteils selbst überwinden, um schließlich durch die äußere Luftgrenzschicht in die Außenluft zu gelangen.

Der physikalische Wert, der den Wärmestrom durch ein Bauteil beschreibt, ist die von der Wärmeschutzverordnung her bekannte Zahl k, der sogenannte k-Wert. Je kleiner dieser Wert ist, desto besser ist der Wärmeschutz des Bauteils.

Nun besteht ein Bauteil in der Regel nicht aus einer einzigen, sondern aus mehreren Schichten. Sind die Schichten hintereinander angeordnet, so daß die Wärme alle Schichten der Reihe nach überwinden muß, so errechnet sich daraus der entsprechende k-Wert.

Sind aber die Schichten nebeneinander angeordnet, so muß jedes Bauteil gesondert berechnet werden. Hat das Bauteil Wärmebrücken, beispielsweise einen Betonsturz, so kann diese Wärmebrücke zur Auswirkung haben, daß eine einwandfreie Wärmedämmung des Bauteils nicht mehr gewährleistet ist.

Wärmebrücken können dann entstehen, wenn das Bauteil an einer Stelle dünner ist, sehr gut wärmeleitendes Material verwendet wird oder wenn wärmeleitendes Material nach außen vorsteht und so eine Kühlrippe bildet, die von außen praktisch nicht mehr zu dämmen ist.

An einer Wärmebrücke stört einerseits, daß an dieser Stelle viel Wärme nach außen verloren geht, andererseits, daß wegen der geringen Wärmedämmung die innere Oberflächentemperatur des Bauteils sehr niedrig liegt.

An den Fenstern versucht man dies zu umgehen, indem man die innere Luftgrenzschicht mit Warmluft wegbläßt, um sie beschlagsfrei zu halten. Daß diese Luftgrenzschicht dann keinen Beitrag mehr zur Wärmedämmung leistet, versteht sich.

Bei nicht transparenten Bauteilen werden derartige Schwachstellen durch eine innenliegende Wärmedämmung mit absoluter Dampfsperre überdeckt. In der Regel müssen innen angebrachte Dämmschichten eine Dampfsperre haben.

Dadurch bleiben die dahinter liegenden Bauteilschichten sicher vor Feuchteschäden geschützt und die Oberfläche ist überall wärmer als die Taupunkt-Temperatur. Wärmere Wandflächen machen Schwimmhallen im übrigen obendrein sehr behaglich.

Kommen wir zum 2. Punkt, der für den Wandaufbau von Bedeutung ist: nämlich der Feuchteschutz.

Luft setzt sich bekanntlich aus verschiedenen Gasen zusammen, beispielsweise Stickstoff, Sauerstoff, Kohlendioxid und sie enthält auch Wasserdampf. Der Wasserdampf ist dabei von besonderem Interesse. In der kalten Jahreszeit enthält die Außenluft weniger Wasserdampf als die Innenluft, der Wasserdampfteildruck ist damit in der Außenluft geringer.

Der Wasserdampf versucht also, durch die Gebäudehülle nach außen zu dringen. Dies gelingt jedoch nur bedingt, weil die Baustoffe dieser Diffusion ihren Diffusionswiderstand entgegensetzen. Dennoch wandern übers Jahr hinweg einige Liter Wasserdampf durch die Wand nach außen.

Dies schadet auch solange nichts, solange der Wasserdampf nur hindurchdiffundiert. Zu Schäden kommt es dann, wenn irgendeine Stelle so kalt ist, daß er kondensiert und als flüssiges Kondenswasser im Bauteil hängen bleibt.

Das geschieht beispielsweise bei einer Leichtziegel-Wand mit Innen- und Außenputz in den äußeren Kammern des Ziegelsteins und direkt an der Grenzschicht zum Außenputz. Die Gefahr von Putzabplatzungen durch Frost ist daher groß.

Als Allheilmittel gegen alle Probleme bezüglich der Kondensatbildung wird oft die Dampfsperre angesehen. Eine Dampfsperre in der Wand ist oft eine sichere Sache, doch kann sie auch Feuchteprobleme bewirken, wenn sie falsch angebracht wird.

Die Dampfsperre muß so weit nach innen gelegt werden, wo es so warm ist, daß der Taupunkt der Innenluft nicht unterschritten wird. Der Taupunkt der Innenluft ist entscheidend, ob auf der Innenseite des Bauteils Kondensat entsteht.

Als Faustregel gilt: je dicker die Außendämmung ist, desto geringer kann die Innendämmung mit der Dampfsperre dimensioniert werden. Für die Oberflächentemperatur ist jedoch unerheblich, ob die Wärmedämmung außen oder innen liegt.

Wichtig dabei ist nur, daß die Dampfsperre, wie beim ISO PLUS-SYSTEM, ganz auf der Raumseite liegt.

Der unzweifelhafte Nachweis, ob eine Wandkonstruktion einer Dampfsperre bedarf, wird anhand einer bauphysikalischen Berechnung nach DIN 4108 erstellt. Darin sind die Dicken und Stoffwerte der einzelnen nacheinander verwendeten Baustoffe berücksichtigt.

Das Ergebnis zeigt genau, ob und an welcher Bauteilschicht wieviel Kondensat entsteht.
Pauschalen Aussagen und sogenannte Faustregeln, daß die eine oder andere Konstruktion „problemlos“ sei, ist generell mit etwas Misstrauen zu begegnen.

Was zählt ist, und das ist auch im Streitfalle maßgeblich, die DINgerechte Berechnung. Dazu kommt dann immer noch die baupraktische Erfahrung.

Es gibt durchaus Fälle, bei denen die Wandkonstruktion in der Fläche rechnerisch ohne eine Dampfsperre auskommen könnte. Dann zeigen sich aber in der Praxis Baudetails wie beispielsweise Betonstürze, Ringanker, Säulen und Eckanschlüsse, die nur mit einer Innendämmung und Dampfsperre sicher gelöst werden können.

Aus diesem Grund setzt sich die Innendämmung mit Dampfsperre immer mehr durch.

Welchen Einflüssen ist nun ein Gebäude in wärmetechnischer Hinsicht ausgesetzt?

Zu nennen sind hier:

  • Wärmeaustausch mit der Außenluft durch Transmission, das heißt die Wärme, die durch die Bauteile hindurch geht
  • Wärmeaustausch mit der Außenluft durch Lüftung
  • Wärmegewinne durch Sonneneinstrahlung

In welcher Richtung der Wärmeaustausch durch Lüftung und Transmission verläuft, hängt davon ab, wo es wärmer ist: von drinnen nach draußen oder umgekehrt. Da es in der Schwimmhalle an nahezu allen Tagen des Jahres wärmer ist als draußen, ist hier die Wärmeflußrichtung fast immer von innen nach außen.

Es gibt jedoch noch einen anderen Punkt, den man berücksichtigen muß: die Wärme, die durch Geräte und Menschen erzeugt wird.

Alle diese Punkte – Sonne und Warmwasser, Transmission und Lüftung, Wärmeabgabe durch Geräte und die Bewohner – gehen in den Energiehaushalt eines Gebäudes mit ein. Um nun diese Einflüsse auf einen für den Menschen behaglichen Wert zu regulieren, gibt es Ausgleichsmechanismen: die Heizung, die Klimatisierung und die Wärmespeicherung.

Hauptwärmeverlustträger in der Schwimmhalle sind die Verdunstungswärmeverluste aus dem Becken. Sie lassen sich nur durch richtige Klimatisierung und beispielsweise eine Beckenabdeckung in vertretbarer Höhe halten.

Mittels des sogenannten k-Wertes (W/qmK) können wir die Wärmemenge angeben, die durch 1 qm Fläche fließt, wenn der Temperaturunterschied zwischen beiden Seiten 1 K beträgt.

Die für private Schwimmhallen maßgeblichen k-Werte sind in der Wärmeschutzverordnung festgelegt. Sie gelten für Wohnhäuser bis zu 3 Wohneinheiten. Aufgrund des hohen Temperatur-Niveaus in Schwimmhallen gehen die Empfehlungen jedoch zu verbesserten k-Werten.

Natürlich läßt sich der k-Wert eines Gebäudes auch verbessern, beispielsweise indem wir die Wärmedämmung erhöhen und vor allem Wärmebrücken vermeiden.

Mit einer Verdoppelung der Wärmedämmung des Bauteils, beispielsweise durch Aufbringen von 5 cm Styropor, lassen sich 50 Prozent der ursprünglichen Wärmemenge einsparen.

Eine weitere Verdoppelung der Wärmedämmung, also 10 cm Styropor, spart zwar wieder 50 Prozent der Heizkosten, aber nur ausgehend von der neuen, herabgesetzten Wärmemenge. Die Ersparnis durch die zweite Menge Styropor beträgt also nur noch 25 Prozent. Bei etwa k=0,3 hört jede Wirtschaftlichkeit für Außenwände auf. Bei der Dach-Wärmedämmung liegt die Grenze bei ca. 0,15 W/qmK.

Aber auch der effektive k-Wert von Fenstern läßt sich verbessern, indem wir nur Fenster aus Wärmeschutzglas verwenden. Bei Schwimmhallen erreicht man im Jahresmittel mit Wärmeschutzgläsern einen negativen k-Wert der Glasfläche, das heißt der Wärmegewinn des Fensters ist im Jahresmittel größer als der durch das Fenster verursachte Wärmeverlust.

Der Transmissionswärmeverlust läßt sich also schon mit einfachen Mitteln ganz erheblich senken.

Bei transparenten Bauteilen, also Fenstern, gelangt die Strahlung ungehindert oder fast ungehindert in den Raum. Normales einscheibiges Fensterglas läßt etwa 80 Prozent, hochwärmedämmende bedampfte Doppelscheiben etwa 60 Prozent Strahlung durch.

Selbst in strahlungsungünstigen Gebieten beträgt die Einstrahlung auf ein Nordfenster im Winterhalbjahr immerhin eine halbe Kilowattstunde je qm und Tag. In der warmen Jahreszeit werden das über 2 kWh bei Südfenstern sein.

Diese Wärmegewinne kommen der Raumheizung entgegen. Überhitzungsgefahr ist bei Schwimmhallen kaum gegeben, da der Fußboden und auch das Beckenwasser große Wärmespeicher darstellen.

Die Speicherfähigkeit der Wände spielt eine untergeordnete Rolle, da sie innen nicht direkt von der Sonne bestrahlt werden, und die Raumtemperatur durch die Lüftungsanlage auf 30 Grad Celsius konstant gehalten wird bzw. kaum schwankt.

Die Notwendigkeit der Beschattung ist bei Überdach-Verglasungen gegeben und bei raumhohen Süd- und Westverglasungen, die mehr als 30 Prozent der Außenwandfläche darstellen.

Aus Behaglichkeitsgründen empfiehlt es sich, bei Schwimmhallen die verglasten Flächen unter 50 Prozent der Wandfläche zu halten, da die großen Glasflächen abends ohne die Sonneneinstrahlung an der Oberfläche deutlich kühler sind als wärmegedämmte Wände, und ihr optischer Reiz bei Dunkelheit stark nachläßt (schwarze Flächen).

Wichtig für die passive Sonnenenergienutzung ist, daß die im Tageslauf eingestrahlte Sonnenenergie die Raumtemperatur nicht übermäßig hoch erhöht. Deshalb ist eine Heizungsanlage nötig, die schnell genug reagiert, um nicht noch während der Sonneneinstrahlung auch selbst Wärme in das Gebäude zu pumpen.

Aus diesem Grund sollte eine vorhandene Fußbodenheizung nie die gesamte Wärmelast der Schwimmhalle aufbringen, sondern nur die Grundlast erbringen. Den Rest bringen schnell reagierende Heizkörper oder das sehr flexibel reagierende Heizregister der Lüftungsanlage.

Dieser Artikel ist in Ausgabe 26 des pool Magazins erschienen.

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