1 Klarer Fall: Derart alte Fenster würde es aufgrund der gesetzlichen Anforderungen nach einer Sanierung nicht mehr geben. Schwieriger wird es aber, wenn Laibungsbereiche und andere Wanddurchbrüche oder auch Steckdosen luftdicht abgedichtet werden müssen
2 – 5 Von links nach rechts: Wärmeverluste, Luftwechsel und Konvektion bei Gebäuden um 1950, 1960, ab circa 1975 und seit Einführung der EnEV (2002). Deutlich wird, dass ab 1975 die Gefahr der Schimmelpilzbildung aufgrund einer luftdichteren Bauweise besteht; sie stieg in den folgenden Jahren durch die Einführung der Wärmeschutzverordnung (1977) immer mehr an
6 Durch eine Blower-Door-Messung tauchen Luftundichtigkeiten im Bereich eines Pfettenauflagers und am Anschluss der Abseite eines ausgebauten Dachgeschosses auf. In dunklem Blau die Temperaturen unter 16 Grad, lila-pink Temperaturen über 23 Grad
7 – 9 Die Kaltstellen entlang eines Kehlbalkens sind im Thermo- grafiebild sichtbar. Der Grund zeigte sich nach Öffnung der Decke: Die Luftdichtung wurde mangelhaft ausgeführt
Technik

Dauerhaft luftdicht?

Die Anforderungen, die vor allem durch die EnEV an die Luftdichtheit gestellt werden, sind hoch. Soll ein neues Gebäude oder Bauteil heute etwa eine Lebensdauer von fünfzig Jahren aufweisen, gilt dies auch für seine Luftdichtheit. Demgegenüber steht allerdings eine Herstellergarantie – beispielsweise für Klebeverbindungen – von fünf bis maximal zehn Jahren. Was bedeutet also die Forderung der EnEV nach einer »dauerhaft luftundurchlässigen Gebäudehülle entsprechend dem Stand der Technik« und welche Möglichkeiten bleiben dem Planer? The requirements placed on air tightness are high, particularly by the Energy Conservation Act. A building which is designed to stand for 50 years must also remain airtight over this time. On the other hand, however, a manufacturer’s guarantee – for adhesive joints for example – lasts for only five to ten years. What then is meant in the Energy Conservation Act by a “durable airtight building envelope in accordance with the latest technology” and which options remain open for designers?

Mit zunehmenden Anforderungen an eine gedämmte Gebäudehülle, wie sie sich aus der Anwendung der Energieeinsparverordnung EnEV zwangsläufig ergeben, sinken die Transmissionswärmeverluste unserer Häuser auf ein Minimum. Die früher eher zu vernachlässigenden Lüftungswärmeverluste werden plötzlich zu einer relevanten Größe für den Energieverbrauch eines Gebäudes. Aus diesem Grund wird ihnen heute sehr viel mehr Aufmerksamkeit geschenkt als noch vor einigen Jahren. Dabei ist zwischen den Lüftungswärmeverlusten zu unterscheiden, die fast zwangsweise entstehen, wenn der hygienische Mindestluftwechsel sichergestellt werden muss, und den Wärmeverlusten, die sich durch unkontrollierten Luftaustausch in Bereichen von Anschlüssen und Fugen einstellen.

Erstere lassen sich nur durch eine kontrollierte Lüftung minimieren, wobei der Luftaustausch genau auf den notwendigen, hygienischen Mindestluftwechsel begrenzt wird, oder der Abluft durch Wärmerückgewinnungsanlagen die enthaltene Wärme entzogen und der Zuluft zuge- führt wird.
Die unkontrolliert stattfindenden Luft- bewegungen zwischen innen und außen aufgrund undichter Bauausführung sind von vielen äußeren Faktoren abhängig, wie etwa von den Wind- und Temperaturverhältnissen. Diese schwanken in unseren Breitengraden so stark, dass es nicht möglich ist, den notwendigen Mindestluftwechsel über Undichtigkeiten in der Gebäudehülle sicherzustellen. Gleichzeitig bergen alle Undichtigkeiten die Gefahr, dass es zu Bauschäden durch Tauwasserausfall innerhalb des undichten Bauteils kommt. In diesem Zusammenhang ist immer wieder darauf hinzuweisen, dass die Tauwassermengen, die aufgrund von Luftundichtigkeiten und damit durch Konvektion ausfallen, um ein Vielfaches größer sind als die Tauwassermengen, die durch Diffusion in ein Bauteil gelangen.
Anforderungen Die Forderung nach einer luftdichten Bauweise ist nichts Neues. Bereits in der ersten Ausgabe der DIN 4108 im Jahr 1952 wurde die dauerhaft luftdichte Ausführung aller Bauteilanschlüsse verlangt. Seit Einführung der ersten Wärmeschutzverordnung 1977 ist diese Forderung auch gesetzlich verankert. In der heute gültigen Energieeinsparverordnung werden in § 5 Gebäude gefordert, deren wärmeübertragende Umfassungsflächen einschließlich der Fugen dauerhaft luftundurchlässig entsprechend dem Stand der Technik abgedichtet sind. Auch bei einer weiteren Novellierung der EnEV zu Beginn des nächsten Jahres sind in diesem Punkt keine Änderungen zu erwarten.
Mit der Formulierung, dass die Gebäudehülle »dauerhaft luftundurchlässig entsprechend dem Stand der Technik« auszuführen sei, entlässt der Gesetzgeber den Planer und ausführenden Handwerker allerdings in ein haftungsrechtlich gefährliches Terrain. Denn jeder Bauherr beziehungsweise Hauseigentümer eines neueren Gebäudes hat das Recht auf ein dauerhaft luftdichtes Gebäude. Er kann damit zu jedem Zeitpunkt eine Blower-Door-Messung vornehmen und gegebenenfalls Gewährleistungsansprüche geltend machen. In den meisten Fällen würden diese Ansprüche als Erstes den Planer treffen. Zu klären wäre in diesem Zusammenhang zum Beispiel auch, ob es sich bei groben Verletzungen der Luftdichtung hinter einer Verkleidung um einen versteckten Mangel handelt, so dass die üblichen Gewährleistungsfristen nicht greifen.
Die Anforderungen an eine luftdichte Gebäudehülle gelten natürlich auch bei einer Sanierung. Jedes an der Sanierung beteiligte Gewerk ist verpflichtet, die eigenen Arbeiten, aber auch die Anschlüsse zum Bestand oder zu anderen Gewerken luftdicht auszuführen. Da die Blower-Door-Messung immer nur das Gesamtgebäude bewertet, ist sie als Nachweisverfahren für die luftdichte Ausführung von Einzelmaßnahmen allerdings nicht geeignet.
In Bezug auf die dauerhafte Luftdichtheit muss das Hauptaugenmerk immer auf Stöße, Fugen und Anschlüsse gelegt werden, da hier die Probleme zu erwarten sind. Anders als bei den üblicherweise im Bauwesen geforderten Konstruktionen nach den allgemein anerkannten Regeln der Technik (a.a.R.d.T.), die sich per Definition in den einschlägigen Fachkreisen aufgrund dauernder praktischer Erfahrungen als technisch geeignet durchgesetzt haben, werden hier Konstruktionen nach dem Stand der Technik gefordert. Diese basieren zwar auf gesicherten Erkenntnissen von Wissenschaft und Technik, sind aber noch nicht hinreichend und langjährig erprobt und oft nur Spezialisten bekannt. Die a.a.R.d.T. hinken also immer dem Stand der Technik hinterher. Eine solche Anforderung hat demnach zur Folge, dass für die Sicherstellung der Luftdichtheit der Gebäudehülle viele neue Detaillösungen möglich sind, für die noch keine Normung existiert. Wenn eine neue Konstruktion nachweislich besser beziehungsweise dichter ist als die bisher übliche genormte Detaillösung, so verliert die Norm hier ihre Gültigkeit und das Detail muss den neuesten Erkenntnissen entsprechend ausgeführt werden.
Der Gesetzgeber strebt daher mit seiner Formulierung immer ein Maximum an Luftdichtheit an und zwingt Planer und ausführende Handwerker, die technischen Entwicklungen auf dem Gebiet der Abdichtungstechnik ständig zu verfolgen.
In DIN 4108 Teil 7 finden sich die Anforderungen, Planungs- und Ausführungsempfehlungen für die Sicherstellung der Luftdichtheit von Gebäuden. Sie enthält vor allem den wichtigen Hinweis, dass die Wirksamkeit und Dauerhaftigkeit der Luftdichtheitsschicht wesentlich von ihrer fachgerechten Planung und Ausführung abhängt. Für den Planer folgt daraus, dass die Sicherstellung einer ausreichenden Luftdichtheit eines Gebäudes auch tatsächlich geplant werden muss. Sie kann also nicht dem Handwerker auf der Baustelle überlassen werden. Angaben zur Herstellung einer luftdichten Gebäudehülle gehören damit in jede Werk- und Detailplanung.
In der selben DIN-Norm finden sich viele Prinzipskizzen zur luftdichten Ausführung verschiedener Stöße, Fugen und Anschlusspunkte. Entsprechend der oben genannten Forderung nach Abdichtungen, die dem Stand der Technik entsprechen, sind diese Details nicht die einzig möglichen Ausführungsvarianten. Besonders die Klebetechnik entwickelt sich im Bauwesen so rasant weiter, dass die Norm hier nie auf dem neuesten Stand sein kann. Dies gilt vor allem für die in den Prinzipskizzen immer wieder auftretenden Anschlüsse mit Klebemassen und zusätzlicher Anpressleiste. Neben dem erhöhten Herstellungsaufwand eines so ausgeführten Anschlusses sind viele der vorgeschlagenen Pressleistendetails handwerklich auf der Baustelle kaum ausführbar. Orientiert sich jedoch der Planer und ausführende Handwerker am Stand der Technik und verzichtet unter Verwendung geeigneter Klebemassen auf die Anpressleiste, muss er sich im Streitfall gegen die Normengläubigkeit mancher Gutachter und Gerichte durchsetzen.
Dauerhaftigkeit Die Anforderung an eine »dauerhaft luftdichte« Konstruktion muss an der Lebensdauer eines Gebäudes beziehungsweise des entsprechenden Bauteils gemessen werden. Doch auch diese Lebensdauer ist nicht exakt festgelegt. Gemeinhin wird bei Gebäuden von einer so genannten technischen Lebensdauer von etwa hundert Jahren ausgegangen. Besonders anfällig für Luftundichtigkeiten sind jedoch ausgebaute Dachkonstruktionen und ihre Anschlussbereiche an die meist massiven Wandbauteile. Beim Dach handelt es sich um ein Bauteil mit einer üblicherweise kürzeren technischen Lebensdauer. Das Institut für Bauschadensforschung und angewandte Bauphysik (AiBau, Aachen) und die Versuchsanstalt für Holz- und Trockenbau (VHT, Darmstadt) sprechen hier von fünfzig Jahren. Die Mitglieder des Fachverbandes Luftdichtigkeit im Bauwesen (FLIB, Kassel) gehen bei Dach- und Deckenkonstruktionen kurzlebiger Industrieanlagen von zwanzig Jahren aus, während bei sonstigen Gebäuden eine technische Lebensdauer von fünfzig Jahren angenommen wird. Die Interessengemeinschaft Trockenbau leitet aus diesen Aussagen die Forderung nach fünfzig Jahren Dauerhaftigkeit bei Dach- und Deckenkonstruktionen im Wohnungsbau und dreißig Jahren bei gewarteten Bauwerken mit zugänglichen Dichtungsebenen (meistens im Industriebau) ab. Auch die Anforderungen an Fensteranschlüsse müssen sich beispielsweise an der technischen Lebensdauer der Fenster orientieren, was zu ähnlichen Anforderungen führt.
Eine juristische Klärung des Begriffs der Dauerhaftigkeit hat im Bereich der Luftdichtung allerdings noch nicht stattgefunden. Es ist jedoch zu erwarten, dass auch hier ein Zeitraum von mindestens dreißig bis fünfzig Jahren angesetzt werden wird.
Demgegenüber stehen vielfach Baumaterialien und Klebeverbindungen zur Sicherstellung einer luftdichten Gebäudehülle, zu denen es noch keine Langzeiterfahrungen gibt. Herstellergarantien enden in den meisten Fällen nach fünf Jahren. In einigen Ausnahmefällen werden auch längere Gewährleistungsfristen eingeräumt, jedoch bislang nicht über zehn Jahre hinausgehend.
Ausführung »luftdichter« Gebäude Im Massivbau gelten verputztes Mauerwerk oder Betonwände als luftdicht. Gesondert abgedichtet werden müssen hier nur Fenster- und Türanschlüsse sowie andere Wanddurchbrüche im Bereich der Außenwände. Da die Stoßfugen von modernem Ziegelmauerwerk meist nicht mehr vermörtelt werden, ist dessen Luftdichtheit nicht durch Trockenputze oder Verkleidungen zu erreichen. Bei Planziegelmauerwerk sollte darauf geachtet werden, dass der Klebemörtel in der Lagerfuge nicht nur die Schnittkanten der Ziegelstege benetzt, sondern ein vollflächiger Auftrag die Hohlräume lagenweise abschließt. Gleiches gilt für die Mauerkrone im Dachgeschoss oder Fensterbrüstungen, bei der die Ziegelhohlräume ebenfalls mit einem durchgehenden Mörtelband von oben geschlossen werden müssen. Nur so lässt sich vermeiden, dass zum Beispiel beim Einbau von Unterputzdosen bei der Elektroinstallation Leckstellen im Abdichtungssystem entstehen.
Bei ausgebauten hölzernen Dachkonstruktionen müssen die Übergänge zwischen dem Massivbau und der Holzkonstruktion sowie die Dachflächen selbst abgedichtet werden, im Holzbau zusätzlich auch alle Außenwandflächen. Die Mängelanfälligkeit der Luftdichtung sinkt drastisch, wenn die Dichtung flächig auf tragfähigem Untergrund mit möglichst wenig Durchstoßpunkten verlegt werden kann. Hier liegt der größte Verantwortungsbereich des Planers.
In den meisten Fällen übernimmt die Luftdichtung gleichzeitig die Funktion der Dampfbremse/-sperre und ist raumseitig der Wärme-dämmung angeordnet. Wichtig ist dann, dass diese luftdichte Ebene durch spätere Installationen nicht verletzt wird. Aus dem Grund hat sich eine innenseitig der Luftdichtung liegende Installationsebene durchgesetzt, wenn auf Installationen in den Außenwänden nicht verzichtet werden kann. Die Luftdichtung kann jedoch im Schichtaufbau auch außerhalb der Wärmedämmung liegen, da ihre Aufgabe ja primär darin besteht, Konvektion zu verhindern. Meistens ist dann innenseitig eine zusätzliche, dampfbremsende Schicht notwendig. Da in diesem Fall die Konvektion ausgeschlossen werden kann, reagiert das Gesamtsystem bei diffusionsoffenem Schichtaufbau nicht mehr so empfindlich auf eventuelle Fehlstellen in der Dampfbremse. Gerade bei Holzkonstruktionen lässt sich eine außen liegende Luftdichtung oft einfacher und sicherer realisieren, weil hier die Geschossdecken eine flächige Verlegung nicht behindern.
Verklebungen Wird die Luftdichtung in der Fläche durch Plattenbaustoffe oder Pappen/Papiere beziehungsweise Folien hergestellt, müssen alle Platten- oder Bahnenstöße mit geeigneten Klebebändern abgeklebt werden. Die meisten dieser Klebebänder besitzen eine dicke Acrylat-Klebeschicht auf einem Papier- oder PE-Folienträger. Die Klebefestigkeit und die Dauerhaftigkeit der Verklebung sind vor allem von der Materialbeschaffenheit des zu verklebenden Untergrunds abhängig. Ausschlaggebend ist dabei – neben einer staub- und fettfreien Oberfläche – die Oberflächenspannung des zu verklebenden Materials. Dabei ist die Haftung umso größer, je höher die Oberflächenspannung des Untergrunds ist. Metalle haben unter den Baumaterialien die höchste Oberflächenspannung, gefolgt von Holzwerkstoffen, während PE-Folien vergleichsweise niedrige Oberflächenspannungen besitzen.
Die Anfangshaftung der Klebebänder ist meistens deutlich geringer als die Haftung, die sich nach mehrtägiger Verweilzeit einstellt. Erst nach langjähriger Alterung nimmt dann die Haftung wieder ab.
Untersuchungen an marktüblichen Klebebändern für die Herstellung luftdichter Gebäudehüllen haben bei Versuchen mit künstlicher Alterung ergeben, dass die Haftung der Verklebungen auf PE-Folien nach 350 Tagen (entspricht etwa 50 Jahren) stark abgenommen hat, aber bei keiner der Verklebungen ein selbstständiges Versagen zu beobachten war [1]. Werden also die Verklebungen so ausgeführt, dass an den verklebten Stößen keine Spannungen auftreten, können solche Verklebungen die Anforderungen einer dauerhaften Luftdichtheit erfüllen, ohne dass weitere mechanische Sicherungen wie zum Beispiel Anpressleisten notwendig sind.
Des Weiteren werden ein- und doppelseitig klebende Butylkautschukbänder sowie Kartuschenkleber auf Acryl- oder Kautschukbasis eingesetzt. Letztere eignen sich vor allem für die Herstellung von Anschlüssen zwischen Folien und verputzter Wand. Hier kann bei entsprechenden Herstellerangaben auf eine zusätzliche mechanische Befestigung mit einer Anpressleiste verzichtet werden.
Für Durchstoßpunkte von Installationen durch die luftdichte Ebene gibt es eine Vielzahl von vorgefertigten Manschetten und Formteilen, die aufgrund ihrer einfacheren Verklebung den handwerklich hergestellten Abdichtungen mit Klebebändern vorzuziehen sind.
Nachweisverfahren mittels Blower-Door Der Nachweis für die Luftdichtheit eines Gebäudes erfolgt mit Hilfe einer so genannten Blower-Door-Messung. Bei dieser wird das Gebäude jeweils einem Über- oder Unterdruck ausgesetzt und der entstehende, so genannte Leckageluftstrom gemessen. Das zugehörige Messverfahren wird in DIN EN 13 829 geregelt. Dabei unterscheiden sich die zwei Verfahren, A und B, allerdings nur in der Vorbereitung der Messung: Verfahren A beschreibt eine Messung im üblichen Nutzungszu-stand, das heißt, nur alle unvermeidlichen Öffnungen nach außen, wie Fenster und Türen sowie der Kaminzug werden im Vorfeld verschlossen. Beim Verfahren B wird nur die Dichtigkeit der Gebäudehülle gemessen. Deshalb werden bei diesem Verfahren zusätzlich weitere, absichtlich vorhandene Öffnungen vorher abgedichtet, wie zum Beispiel Dunstabzugshauben oder Briefkastenschlitze.
Nach DIN 4108 Teil 7 ist für den Dichtheitsnachweis nur das Messverfahren A nach DIN EN 13 829 zulässig. Für diese Messung werden die oberen Grenzwerte für die zulässigen Leckagen vorge-schrieben. Dabei wird unterschieden, ob es sich um Gebäude mit raumlufttechnischen Anlagen (RLT) oder ohne handelt. Bei einem Differenzdruck zwischen innen und außen von 50 Pa darf bei Gebäuden ohne RLT maximal ein dreifacher Luftwechsel pro Stunde durch Undichtigkeiten stattfinden, bei Gebäuden mit RLT nur ein 1,5-facher Luftwechsel.
Die gleichen Grenzwerte wurden im Anhang 4 der EnEV übernommen. Allerdings findet sich dort kein Hinweis auf das anzuwendende Messverfahren. Aus diesem Grund wurde der Fachkommission Bautechnik der Bauministerkonferenz die Frage nach dem zu verwendenden Messverfahren für den EnEV-Nachweis gestellt. Fatalerweise wurde die Anfrage mit dem Messverfahren B der DIN EN 13 829 beantwortet [2]. Bis heute besteht deshalb immer noch keine Rechtssicherheit, nach welchem Verfahren solche Messungen durchgeführt werden müssen, um eine ausreichende Luftdichtheit nachzuweisen. Die sinnvollere, da energetisch aussagekräftigere Messmethode ist jedoch das Verfahren A – zudem hält ein Gebäude, das den Luftdichtheitstest nach dem strengeren Verfahren A besteht, auf jeden Fall auch die Grenzwerte nach Verfahren B ein.
Eine bestandene Dichtheitsprüfung wird bei der Energiebilanzierung nach EnEV durch niedrigere, anzusetzende Lüftungswärme-verluste honoriert und stellt damit eventuell eine der günstigsten Methoden dar, die gesetzlichen, energetischen Anforderungen an einen Neubau zu erfüllen. Bei Gebäuden mit RLT, die bei der Energiebilanzierung nach EnEV positiv berücksichtigt werden sollen, ist der Blower-Door-Test zwingend vorgeschrieben.
Erwähnenswert ist im Hinblick auf die Messgenauigkeit der Blower-Door-Messung eine Anmerkung in DIN EN 13 829, dass bei windstillem Wetter in der Regel die Gesamtgenauigkeit +/- 15 % beträgt und diese bei windigem Wetter auf +/- 40 % ansteigen kann. Trotz dieser im Zweifelsfall recht großen Messungenauigkeit leistet die Blower-Door-Messung bei gleichzeitiger Leckagesuche einen wesentlichen Beitrag zur Qualitätssicherung und ist deshalb immer sinnvoll. Auf die Leckagesuche während der Messung sollte auch bei eingehaltenen Grenzwerten nicht verzichtet werden, da trotzdem vereinzelte größere Fehlstellen nicht ausgeschlossen werden können, die später zu Feuchteschäden in Folge von Konvektion führen. Auf diesen Sachverhalt wird ganz ausdrücklich in DIN 4108 Teil 7 hingewiesen.
Bei einem Einfamilienhaus liegen die Kosten für eine Blower-Door-Messung in etwa zwischen 250 und 600 Euro und sind natürlich wesentlich vom Aufwand bei der Leckagesuche abhängig. Viele Holzbaufirmen besitzen inzwischen eine eigene Blower-Door und setzen diese ganz selbstverständlich für die Qualitätssicherung, aber auch zur Absicherung der eigenen Arbeit gegenüber nachfolgenden Ausbaugewerken ein. Eine beabsichtigte Blower-Door-Messung sollte am besten bei der Vergabe jedes einzelnen Gewerks angekündigt werden, um die Sensibilität der Handwerker für die Sicherstellung der Luftdichtheit zu erhöhen.
Zusammenfassung Das Thema des luftdichten Bauens muss im Hinblick auf spätere Haftungsansprüche sehr ernst genommen werden. Da hier vieles nicht normativ geregelt ist, gilt es, sich immer wieder gründlich zu informieren und sorgfältig zu planen, um sich nicht dem Vorwurf der Fahrlässigkeit auszusetzen. Die folgenden Punkte sind besonders zu beachten:
– Luftdichtheit muss geplant werden.
– Die Anzahl der Durchdringungen der luftdichten Ebene ist zu minimieren.
– Einsetzen von hochwertigen Baumaterialien zur Herstellung der Luftdichtheit.
– Die Verträglichkeit der verwendeten Baumaterialien und Klebemittel ist zu prüfen (Herstellerangaben beachten).
– Sorgfältige Bauüberwachung der Abdichtungsarbeiten, vor allem in den Anschlussbereichen.
– Abschließende Blower-Door-Messung zur Qualitätssicherung nach DIN EN 13 829, Verfahren A.
Sofern keine RLT vorhanden ist, muss zu guter Letzt noch der Bewohner eines »luftdichten« Hauses über das richtige Lüftungsverhalten aufgeklärt werden. In einem solchen Gebäude kann sich bei ungenügendem Lüften ein völlig eigenständiges Kleinklima einstellen, so dass es trotz hohem Dämmstandard zu Schimmelpilzbildung kommen kann. Dieser Sachverhalt hat dem Bemühen um ein energieeffizientes Bauen durch geringe Lüftungswärmeverluste in der breiten Öffentlichkeit sehr geschadet. An diesem Punkt sind alle am Bau Beteiligten gefordert, entsprechende Aufklärungsarbeit zu leisten. F. Z.
Literaturhinweise: [1] Maas Anton und Rolf Gross: Qualitätssicherung klebebasierter Verbindungstechniken für Luftdichtheitsschichten. In: Bauphysik 27 (2005), Heft 2, Seite 87–94 [2] DIBt: Auslegungsfragen zur EnEV – § 5 i.V. mit Anhang 4 Nr. 2, 5. Staffel vom 24.3.2004